浅谈高寒地区多年冻土路基工程施工

【内容提要】 分析高寒地区冻土路基的特点，针对施工过程中可能出现的冻胀、融沉等不良地质现象做出分析，并对施工工艺进行了简要的阐述。

【关 键 词】 高寒冻土 路基 施工

1.冻土路基工程

冻土是一种温度低于0℃的土岩，是一种对温度敏感且性质不稳定的土体。冻土具有流变性，其长期强度远低于瞬时强度特征，正由于这些特征，在冻土区修筑路基时就必须面临两大危险：冻胀和融沉。

古洛铁路古莲至月牙湖段工程位于大兴安岭地区境内，其区域是我国多年冻土分布的主要地区之一，工程路基主要以冻土低路堤、冻土路堤、冻土路堑、冻土沼泽地段路基为主，其占线路总长度的85.5%，所以如何控制好路基的施工成了保证此段路基工程质量的关键。

2.高寒地区多年冻土路基工程施工

2.1施工方法及温度测定

根据设计要求路基施工采取破坏冻土原则，既将路基地表浅层黏性土层、粉砂层及局部地段的饱冰、含土冰层砾砂层采用挖除换填弱冻胀性土的施工方法。既采取破坏冻土的原则，就需在路基施工前，测定地表的气温，确定气温是否适合施工，对于此类多年冻土路基，测定温度是不可缺少的重要内容。

2.2 地表的清理与换填

在路基施工范围内，对有树根的表土必须挖除，对含有地表水、淤泥、杂草、腐植土等路基的地基应清理干净，使用推土机将其推平。本工程设计要求冻土路基及路堑换填处理需气温在0℃左右施工，根据气温测定显示夜间气温在0℃左右，符合设计要求，但考虑到冻土的特殊性，在施工过程中尽量采用分段开挖分段封闭的原则，一般在施工前将换填料运到开挖段旁，开挖20～25m左右立即进行回填，尽量减少多年冻土在外的时间，保证其不产生融沉等地质问题，最大程度的保证路基的质量。在个别地段由于本身水系比较发达、多年冻土融化比较迅速，针对此种现象应立即采用抛石挤淤的方法，抛石挤淤后在其上填筑弱膨胀土，这样既维护了冻土的特性，又保证了此段路基的稳定性。在零填方路段，应鉴定土质的好坏，若是土质较差的路段，则应咨询设计单位是否加深换填，如若加深换填，换填后碾压应达到90%以上的压实度。

2.3路基的铺筑与压实

在冻土路基填筑施工之前，必须对各个取土场做代表性土样的土工试验，用规定的方法求得各个取土场的最大干密度和最佳含水量，以便指导路基土的压实施工。分层填土厚度大小与分层碾压，也是影响压实效果的重要因素，一般情况下，用12～15t光面压路机时压实厚度不宜大于20厘米，用重型22～25t振动压路机时，压实厚度不宜大于50厘米。填筑路基时，应从基底开始在路基全宽度范围分层向上填筑和碾压，特别是路堤边坡部分，必须从下到上予以充分的压实。填筑路基时，应分层碾压并分层检查压实厚度和压实度，并严格要求填土压实厚度达到设计要求后方能允许填筑下一层，检查压实厚度和压实度必须采用规范规定的方法进行。

2.4 路堑施工

古洛铁路冻土路堑共计14处，主要分为土质路堑和石质路堑，针对土质路堑采用机械开挖，地形较平缓的浅路堑采取全断面纵向开挖方法；当路堑长度较短，挖深较大时，采取横向分台阶开挖方法；路堑较长且深度较大时，采取纵向分层分台阶开挖方法；地形起伏，且路堑长度大、开挖深，采取纵横向分台阶结合的开挖方法。对于石质路堑首先选择在寒冬季节进行，对冻土地质进行复查，对土石的工程分级与类别按规范要求进行鉴定，根据结果选择开挖方式，如需爆破争取在春融前完成，以防气温转暖后冻土冰层融化造成施工困难。如到融化季节，冻土开始融化，加上冻层上水渗入往往使表层土成软塑或流动状烂泥，下面则仍然冻结坚硬，打眼放炮及机械清除弃土均极困难，工效很低，应尽量避免。无论采用何种方式开挖施工都需做好边坡保护，防止产生不良地质病害。

2.5 路基排水及挡水系统

由于地表水的渗透是造成冻土融化、路基下沉的主要原因，因此整个排水系统应在施工过程中尽早开始，在路基主体完成的同时尽快完成。为防止地表水对铁路路基产生不良地质病害，在新建路基施工过程中应建立完善的排水及挡水系统，利用新科技、新技术对冻土进行保护。本工程根据冻土的上述特点采用了浆砌排水沟、U型排水槽和挡水板，其中浆砌排水沟和U型排水槽将路基两侧的地表水汇入其中排出，挡水板采用JS2-聚乙烯-2000mm×1200mm×1.0mm热熔焊机焊接，埋设冻土上限以下0.5m，挡水板的埋设有效的阻止了路堤外侧、路堑堑顶的地下水渗入路基，防止其地下水对路基造成冻害。

2.6 路基支挡工程

针对大兴安岭地区属于严寒地区，顾路基防护采用满砌干砌片石护坡和方格骨架护坡防护，其材料主要包括片、块石和砂砾。块片石检查其抗压强度和尺寸大小是否符合有关规定和设计要求，砂砾了检查粒径和纯净率，只有保证原材料的质量才能保证路基防护的质量。

3.总结

本文对高寒地区多年冻土路基施工技术进行了阐述，在施工中总结了容易导致冻土稳定性破坏的因素，并采取相应的措施加以预防控制。结合古洛铁路工程让我们对高寒地区多年冻土路基施工又有了新的发现，但高寒地区多年冻土路基施工及路基的稳定性等问题仍需要进一步进行研究和探讨。

【参考文献】

[1] 王多青.多年冻土路基工程技术探索与实践[J].铁道建筑技术，2009，9

[2] 郭子仪，张宝龙.冻土路基病害成因及处理方法[J]. 内蒙古科技与经济，2008，2