高原冻土地区路基施工技术应用

'高原冻土地区路基施工技术应用　　摘要：高原地区的多年冻土地区路基施工一直是备受关注的技术性难题。对于多年冻土对路基施工所造成的病害，必须给予高度重视，根据多年冻土的物理特性，积极探讨解决的施工对策。提高冻土地区路基的施工质量，对高原地区的公路建设具有重大的现实意义。关键词：道路工程；冻土路基；施工技术；应用中图分类号：U41文献标识码：A在我国，多年冻土主要分布在青藏高原，东北大、小兴安岭和天山、阿尔泰山一带。青藏高原的多年冻土区是世界上中低纬度地带海拔最高、面积最大的多年冻土区。本文以青藏高原地区为例分析了多年冻土的特点，提出了多年冻土区路基设计的基本原则，并对多年冻土区常见的几种类型的路基结构型式进行了分析。一、青藏高原多年冻土环境特点(1)青藏高原东部边缘的多年冻土口前处于退化状态，抗热干扰能力低，热稳定性差，大多属于不稳定多年冻土。(2)公路沿线融区较多，融区与多年冻土区过渡地带的多年冻土，年平均地温高，抗热干扰能力低，热稳定性差。(3)生态环境脆弱，抗热干扰能力差，扰动后恢复困难，一经破坏，难以恢复，有的甚至永远无法恢复。7 二、多年冻土区的工程问题(1)在多年冻土区，许多严重的工程问题，都是由高含冰量冻土的退化和融化引起的。尽可能维持现存地表的状态(植被覆盖、水体分布、沼泽湿地分布、裸露地表的岩性成分和密实度等)，尽量减少对地基多年冻土的热干扰，是维持多年冻土和冻土工程稳定的重要方法。缺少对多年冻土环境和多年冻土工程特性的充分认识，将导致极高的施工和养护费用，有时甚至使冻土工程毁坏而不得不废弃重建。(2)多年冻土区土木工程的设计和施工，其核心问题是维持和改善多年冻土的地温场，以确保建筑物地基多年冻土的稳定。在很多情况下，都是通过维持地基的冻结状态和控制地热状态变化在一个可接受的限度内，来解决多年冻土建筑物基础的稳定问题的。尽量维持多年冻土区自然环境不变是保障冻土工程稳定的正确途径。三、冻土区路基设计原则(1)保持冻土处于冻结状态、施工中基底处理应本着“宁填勿挖”的原则，尽量减少对附近原地表的开挖。(2)控制多年冻土逐渐融化或局部融化。在设计使用年限内允许设计的路基基底多年冻土逐渐完成或产生局部融化，而且经融化下沉变形量计算，可以将融化速率控制在路基稳定性所允许的范围内。7 (3)设计地勘阶段要做好详细的地勘报告，准确确定各路段的冻土类型、冻土上限、原地面坡度，根据不同的冻土类型确定不同的工程技术措施。(4)尽可能考虑透水性及强度较好的材料作为路基填料，在路线经过的冻土地区不宜设置料场。(5)应高度重视多年冻土区排水系统的施工，贯彻“先排水系统，后主体工程”的施工原则，永久排水系统和临时排水系统应统筹考虑。(6)高含冰量冻土和不良冻土现象地段工程施工时，应结合工程设计要求，选择适宜的季节和时段进行，避免施工对场地地温和周围环境的不良影响。四、冻土区路基施工技术措施(1)石渣或砂砾填筑路基多冰少冰、富冰饱冰、含土冰层段路基原地面处理一般采用洁净的砂砾或石渣填筑，砂砾和石渣不宜风化、强度及规格要满足路基填料要求。(2)通风管路基施工7 通风管结构设计与检测按照设计要求，对拟使用的通风管进行结构设计和定制，对自检合格的产品由检测机构对其进行检测，重点是通风管的混凝土配合比检测、抗压强度检测，通风管尺寸必须符合设计要求，外观平整光洁，承插口无开裂和碰撞损伤。路基填筑时路基两侧应比设计超宽30cm以上。当路堤填筑高度高于通风管顶面设计高程10cm时，将路基面整平并碾压，进行平整度和压实度质量检测，其压实度按路床以下填料要求控制，其平整度按土质路基要求控制，经平整度和压实度检测合格后方可进行通风管安放工序。(3)片块石通风路基施工片块石粒径应在15--30cm范围内，填筑后的空隙率不宜小于25，石料强度不应低于30MPa，压碎值不大于25。填片块石层达到设计标高并用重型振动压路机压实，在填片块石全宽范围内铺设20cm厚的碎石过渡层(粒径要求为5cm-l0cm),严格控制碎砾石最小粒径，以防止漏入倾填片块石路基中，影响通风降温效果。并在其上铺设滤层土工布后填筑路基，填片块石时，按水平分层、先低后高、先两侧后中央后卸式投片块石，石料用机械(推土机或挖掘机)整平，对于个别不平整处，配合人工用小石块找平。填料要一次性倒够，尽量一次性填筑到设计层高。片块石路基的压实应采用重型振动压路机或冲击式压路机，进行反复碾压，碾压遍数一般不应少于6-8次。(4)热棒路基施工热棒采购应按照设计型号进行采购，每一根热棒在出厂前都应有质量检测合格证书，外观完好无损。热棒检测以下项目:①启动性能和等温性能检测;②超声波检测;③密封性检测;热传导性能检测。7 根据设计与热棒施工工序要求，垂直和斜置热棒待路基整治改建结束以后，在路基两侧边坡上稍作平整处理，利用工程钻机，施工钻孔，为热棒吊装作好准备。热棒安装前，需对现场检验热棒管道的防腐、保温、防水层处理等相关项口进行检查。钻孔施工完成后，应及时起吊热棒，进行热棒安装。在吊装时，还要结合工件的强度、刚度、局部稳定性等选择最有利的受力位置，必要时应采取补强加固措施，以确保安全施工。热棒埋设应采用中粗砂水中回填热棒周围空隙，要确保水在完全填允密实前未冻结(寒季可以适当加热以适应填允要求)。热棒安装过程中，应安排技术人员或监理旁站，以确保安装质量。热棒工作状态检测仪器为:①测温传感器;②便携式热棒数据采集仪。热棒工作状态的检测方法为:①热棒数据采集的对象是热棒散热片上不同高度的温度;②数据采集时问是热棒工作季节的晚上和清晨;③热棒工作状态是由比较附近热棒散热片一温度的高低和温度梯。(5)XPS板路基施工XPS保温层路基冬季无法施工时，应避开最大融深季节，隔热材料(XPS板)依据设计要求控制指标和结构设计进行加工，出厂前进行自检，对每匹次到的材料均进行抽检，抽检频率为到货量的20%.保温层路基施工，要求在整个施工过程中进行封闭施工。7 铺设满足整个区段滑顺自然，板材嵌挤紧密，不留空隙。满足全区段幅宽要求，在弯道处局部适量加宽，达到全区段最小有效宽度满足设计要求。以XPS板为例，其拼接方式有平接、搭接、企口，如图1所示。（6）路堑边坡保温层的施工冻土路堑边坡保温层的稳定与否，除厚度因素外，与施工质量关系较大。铺设草皮泥炭是个很好的保温措施，铺设草皮泥炭层时，边坡挖除部分应整平。每块草皮泥炭厚0.25m左右，切平根部，铺砌时上下错缝互相嵌锁。如不注意施工质量，例如草皮泥炭块不修整，结构不紧密；铺砌时未将空隙填实，造成空气对流，将降低了保温性能；堑顶排水不好，地表径流和冻结层上水渗流入保温层内等等，均会导致护坡工程失败。结束语高原多年冻土地区的路基施工会遇到很多新问题、只有不断的总结经验、认真分析出现的问题并采取相应的措施、才能逐步提高冻土地区公路工程施工质量、冻土地区的公路工程建设任务任重而道远。参考文献[1]黎晨.高原冻土区路基施工技术[J].建筑工程，2010，(6>:52-53.7 [2]哈斯额尔德尼，张俊平.高原冻土地区路基施工[J].科技资讯，2008,(30):42.[3]麦麦提艾力·吾买尔.新疆多年冻土路基施工对策研究[J].交通标准化，2012,(14);75-77.7'