高海拔地区冻土路基施工策略探究

'高海拔地区冻土路基施工策略探究　　【摘要】青海省唐古拉山区域多年冻土区分布面积较大，属于中纬度多年冻土。该高海拔地区冻土的主要特点为平均地温较低，积雪厚度不大，且保存的时间不够长。加之冻土区常年低温，海拔高，冻结期长，因此在高海拔冻土区进行施工时，必须根据冻土的产生原因及特点，采取行之有效的措施与方案，达到预防与控制冻土对路基产生危害的效果，避免不必要的经济损失。本文将对青海省高海拔唐古拉山区域多年冻土路基施工难度分析，并进一步探讨唐古拉山区域多年冻土路基施工的解决策略。【关键词】高海拔地区冻土路基施工策略1高海拔地区冻土路基施工策略研究的现实意义6 随着我国经济的发展，公路建设越来越受到人们的重视，已经成为拉动GDP增长的重要环节。高海拔地区的公路建设如今也越来越受到人类的重视，已经成为国家西部大开发工程重要的组成部分。高海拔地区一般气温低、日照时间长、温差大，尤其是常年冻土区，自然条件十分恶劣，地基土在夏季雨水多时会阻碍施工，冬季又会因为气温低有冻胀的危险给施工带来很大的难度。所以在高海拔地区施工，地基是个不得不考虑的很严肃的问题。对冻土路基的危害进行分析，找出解决这些问题的对策，为施工单位节省不必要的人力、物力损失，对于我国公路建设事业的发展有着十分重要的意义。2青海省高海拔唐古拉山区域多年冻土路基施工难度分析唐古拉山区域海拔高度平均在4400m以上，约550km面积为多年冻土区，气温低，气候严寒，冻结期长。在这片多年冻土区施工，路基是要考虑的首要问题，影响路基施工的主要因素是冻胀与翻浆。冻土区是地质历史时期的产物，是地球在变化过程中由地貌过程和气候条件所决定的。其施工较难的原因主要有四个方面。2.1唐古拉山区独特的地理位置唐古拉山区独特的地理位置特殊，是施工难度较大的一个重要影响因素。唐古拉山区域地处高海拔地区，多年冻土区面积较大，若不破坏冻土区现在的自然与生态环境，多年冻土是稳定的，但是一旦施工，多年冻土将会被破坏，会影响路基的施工效果，多年冻土会衰退，甚至融化，使施工遇到困难。2.2冬季的低温会产生冻胀现象6 在冬季温度处于零下时，如果有水分供给，水分就会不断的由地底向上聚流，在路基顶部形成冰夹层与冰透镜体，引起路面不均匀突起，甚至出现断裂。这样就会造成刚性路面折断或错缝的现象称为冻胀。由于高海拔地区冻土工程地质条件十分复杂，在不大的范围内，就可能存在多种冻土类型，又由于青藏高原冻土区时间最长可达七个月，受不均匀冻胀的危害会更大。因此，由于冬季的低温造成的冻土现象，成为加大施工难度的一个重要因素。2.3夏季雨水较多也会对施工产生影响高海拔地区夏季雨水较多，也会对施工产生影响。水分对冻土路基的影响效果比在普通地区施工要大的多。尤其是在夏季，青藏高原的唐古拉山区域积雪融化，水分较多，水携带着大量热量在冻土路基附近聚集，对多年冻土路基施工影响很大，严重时可能会引起多年冻土的大量融化，加剧施工难度。2.4可能会出现融沉及漂流移位变形现象融沉指冻土融化时的下沉现象，可使路基坍塌、剪切变形或被破坏。由于冻土中含有冰块在斜坡等地段，随着冻土温度的降低，或者在施工过程中，不规范或者密度差异，造成路基受力不均匀，容易引起冻土路基的漂流移位变形，影响施工效果。3唐古拉山区域多年冻土路基施工的解决策略由于青藏高原唐古拉山区域独特的地理位置是地质历史时期的产物，这一点很难改变，故要成功的在其附近施工，只能从其他三个方面找出解决的策略。3.1运用热棒技术并设置保温护道6 科学、有效的运用热棒技术并设置保温护道，对于实现高海拔地区的路基保护具有重要的现实意义。温度是冻胀现象形成的最主要的原因，热棒由冷凝段与蒸发段组成，能够有效的降低路基的温度，防止多年冻土的融化，同时，也能够降低冻土的温度，提高冻土的强度，防止冰透晶体的形成，有效的避免冻胀的发生。热棒技术主要是改变温度的效应，是目前高海拔地区冻土路基施工的一项新技术。设置保温护道主要是在冻土路基施工时，增加片石层与碎石层，借此来路基中的冷量，减少热量的侵入，达到保护冻土的效果，能够有效的提高路基下地层的蓄冷量，从而对多年冻土路基形成保护层。3.2做好路基排水工作在高海拔地区的路基施工过程中，还要做好路基排水工作。一套良好的路基排水系统能够保持冻土区路基的干燥，防止地下水的侵入，减少冻结过程中的水分。并且通过排水系统，可以将路基下的地下水、地表水迅速排出路基，避免在夏季施工时由于水引起多年冻土的融化，浸渍路基，因此，在施工前设计一个好的路基排水系统至关重要。3.3提高路基的填土高度6 提高路基的填土高度，也是高海拔地区路基施工的一个重要策略。基于多年冻土区路基工程的特殊性，多年冻土区路基工程必须满足在抗冻胀、抗融沉方面的特殊要求。提高路基的填土高度是在高海拔地区路基施工中一项很常用的措施。因为其能保证路基的稳定性与强度，加之经济实用，有利于缩减成本，加之简单易操作，效果明显，很快得以推广开来。通过提高路基的填土高度，使得路基与地下水之间的增大，使水分在向路基散发过程中的热量减少，减弱了冻胀、翻浆及融沉的现象。还要注意的是，为了减少路基的热熔下沉，应该注意填料蓄热对多年冻土地基的影响，当路基的填土高度较高时，应该分两次填筑，并且做好工作垫层的施工工作，因为在路垫开始挖开后，路基下的卵石土在工作垫层对减少冻土路基的冻胀翻浆、融沉及漂流移位变形现象有重要作用。总之，采取科学、有效的措施，解决高海拔地区路基施工过程中的各个困难，并找到有效的施工策略，具有重要的现实意义。在以后的施工过程中，相关施工人员还要继续创新施工理念，从而优化施工方法，使高海拔地区的施工技术进一步提高。参考文献：[1]章金钊.高原多年冻土地区桥涵设计与施工研究[J].中国铁道科学，2001.[2]李永强，韩龙武，崔珑，贾海锋.热棒在青藏高原风火山地区的实测效果分析[J].岩石力学与工程学报，2003.6 [3]张旭芝，王星华.高原融区和多年冻土过渡路段涵洞地基试验研究[J].中国铁道科学，2004.[4]汤国璋.多年冻土隧道开挖稳定性及其渗漏水特征分析[D].中南大学，2005.6'