高原凍土區(qū)路基施工技術及質量控制措施

吳生軍

摘 要：高原凍土區(qū)的氣候和地質特點，給公路施工帶來了很大的困難。鑒于此，分析了高原凍土區(qū)路基施工技術和質量控制措施，可為高原凍土區(qū)路基施工提供參考。

關鍵詞：高原凍土；路基施工；技術；質量控制；分析

1導言

近年來我國交通運輸行業(yè)發(fā)展迅速，運輸荷載量在不斷增加，相應的對公路工程施工效果有了更高的要求。路基是公路工程的主要組成部分，為保證其施工質量，需要認真分析各影響因素，從施工技術、施工工藝以及施工環(huán)境等角度進行分析，采取合理的措施進行控制，降低各因素的影響，爭取不斷提高工程施工質量。

2路基施工的重要性

土質路基包括路堤與路塹，基本操作是挖、運、填，工序比較簡單，但條件比較復雜，施工是野外操作，自然條件差，運輸不便，物質設備及施工隊伍的供應困難。路基施工工地分散，工作面狹窄，易遇特殊地質不易施工等現象。面對這種復雜情況，為確保工程質量，實現快速、高效、安全施工。必須重視施工技術和管理。就目前情況而言，首先要有一個穩(wěn)定的專業(yè)施工隊伍，配有相應的技術骨干和機具設備，建立和健全施工技術操作規(guī)程和質量檢查驗收制度，采用現代化的施工管理方法等，這是事業(yè)高速發(fā)展的需要，也是實現精心施工的必由之路。

3路基常見病因分析

路基通病的類型及成因：①路基沉陷。路基沉陷出現的原因主要有：填方路基由于壓實不足而下沉；橋涵通道等構造物與路基銜接處由于所用材料不當或碾壓時比較困難而無法充分壓實，造成路基逐步下沉；軟土地基未加處置或方法不妥當造成路基沉降。目前，修建一條高速公路，建設周期一般較短，路基沒有足夠的自然沉降時間，但是因趕工期在未自然沉降充分的路基上修建路面，路基的沉降也會反映到路面之上；路基施工時，土壤含水量過大，填土無法達到規(guī)范要求的壓密度，從而給路基留下沉降的隱患。②縱向裂縫。路基起始填筑寬度不夠，到填至一定高度時經檢查才發(fā)現填土不夠寬，或中線偏位，進行填補鑲邊，在鑲邊時，又沒有按規(guī)定挖臺階和由下而上的分層填筑碾壓，造成工程竣工后鑲邊下沉，產生縱向裂縫；③清淤不到位，在清除植被或軟基清挖時，在邊部還有1-2 m寬未清到，或堆放的淤泥尚未完全運到路外，就進行填土施工致使路基邊緣下沉，產生縱向裂縫。

4路基工程施工技術研究

4.1路基填土施工

填土性能與質量在根本上影響了路基結構施工效果，在進行填土施工時，應將路基填土30cm內不合適材料清除干凈，并且還需要對填土進行相應初步檢測后，還需要對其進行含水量測定，結合工程實際施工需求，選擇確定含水量最合適的材料。一方面，在材料選擇階段，應保證樣品材料的品質，保證所有項目指標都能夠滿足工程建設要求。例如在選擇石方填料時，需要控制材料直徑大小與材料強度，按照相關規(guī)定來選擇，將清淤拋填石料直徑控制在50cm以內，其余則應將直徑控制在25cm以內，并且含泥量要在規(guī)定范圍內。另一方面，填土施工階段，對于施工所用不同種類填土，施工人員應及時對各類土質進行標準擊實試驗，并對試驗結果進行分析。

4.2路基排水施工

雨水會對路基結構穩(wěn)定性造成影響，侵蝕后軟化，結構強度降低，在車輛荷載影響下會出現路基下沉、滑坡以及坍塌等問題，因此需要做好對排水施工的管理，保證路基排水系統(tǒng)通暢，降低雨水對路基結構造成的影響。一方面，在對排水系統(tǒng)進行設計時，需要與周圍原有排水系統(tǒng)相結合，避免因為建設新排水體系而造成原有體系的破壞。另外，系統(tǒng)設計時還應預留足夠的設盈量，最大程度的保證雨水可以順利排出。另一方面，對于排水系統(tǒng)的施工可以將其分為地面排水、路面排水與地下排水三種。第一，地面排水?？梢赃x擇用截水溝、邊溝、急流槽以及地面排水管等方式進行排水，其中對于一級與高速，在施工時應對其排水溝渠做鋪砌防護管理，例如常見的用漿砌片石加固或者水泥混凝土預制模板鋪砌加護處理。第二，路面排水。分為集中排水與分散排水兩種方式，保證路面范圍內降水可以在最短時間內排出，不會出現積水現象，降低路面水滲入量，保證路基邊坡不會受到雨水沖刷，提高結構穩(wěn)定性。第三，地下排水。常見的處理方式有暗溝、滲溝、盲溝等，利用滲透力來進行排水，如果存在水流量比較大的情況，可以采用滲水管滲溝進行排水。

5高原凍土區(qū)路基施工技術與質量控制措施

按照高原凍土區(qū)的路基特征，需要采取先進的路基施工技術和質量控制措施，才能夠提升高原凍土區(qū)的路基施工質量。

5.1降低填料蓄熱對凍土的影響

在高原凍土區(qū)路基施工的過程中，為了有效地降低路基熱融下沉問題，需要降低填料蓄熱對凍土的影響。在路堤較高的情況下，需要分兩次來填筑，宜選擇在溫暖的季節(jié)進行施工。當路塹開挖完成之后，基底換填層下面的卵碎石土工作墊層，對降低路基的凍脹、路基的融沉發(fā)揮著很大的作用，因此要求在施工的時候，必須要做好工作墊層。

5.2加大凍土環(huán)境保護工作

在多年凍土區(qū)路基施工時，要重視高原凍土環(huán)境的保護工作，在施工的過程中要嚴格按照環(huán)保部門的相關要求進行施工。為了更好地保護環(huán)境，提高高原凍土區(qū)路基的穩(wěn)定性，填筑路基所需的取土場要與路基保持500m以上的距離，并且需要環(huán)保部門的指定。施工時盡量采用移挖作填的辦法解決填料，并充分利用棄碴和路塹挖方。

5.3不同的施工部位選擇不同施工時機

在高原凍土區(qū)路基施工的時候，需要按照路基的不同施工位置，選取合適的施工季節(jié)。高原含冰量多年凍土分布的地區(qū)，在路塹開挖之后，高含冰量的凍土將會直接暴露在大氣環(huán)境下，造成多年凍土的熱狀態(tài)受到陽光和大氣的干擾，出現凍土融化問題，有可能導致路基施工不能順利進行。因此，高含水量凍土區(qū)的路塹開挖最好在冬季進行，這樣能保證不會出現融化問題。公路的基底與邊坡的換填需要在溫暖的季節(jié)進行，因為溫暖的季節(jié)填料的蓄熱水平較低，對公路邊坡和基底多年凍土不會產生太大的熱干擾。高含冰量的高原凍土區(qū)路堤施工要在溫暖的季節(jié)進行，因為溫暖季節(jié)凍土的活動層并沒有完全融化，并且加上填料的蓄熱量較低，能夠有效地保護高原凍土層，對于提升路堤的穩(wěn)定性有著重要的意義。

5.4防止地下水與凍土接觸

因為水會對路基多年凍土產生較大的熱干擾，并且可能會造成多年凍土的大面積融化。因此，有效防止地下水對高原凍土區(qū)的接觸是提升凍土區(qū)地基穩(wěn)定性的關鍵所在。在高原凍土區(qū)路基施工時，一定要提前做好臨時排水系統(tǒng)，并結合臨時排水和永久性排水系統(tǒng)進行全盤的考慮，以有效地降低水對施工路段地表的影響，達到保護凍土區(qū)的目的。

5.5加強對凍土工程地質資料的核對

針對高原凍土區(qū)公路工程地質狀況，需要在公路路基工程施工之前，加強對凍土工程地質資料的核對。通過使用通風路基技術等，對高原凍土區(qū)的高含冰量和不良凍土現象分布的區(qū)域，要使用保溫盲溝，并設置防水保溫通道，通過鋪設土工格柵等相關的措施，來提升公路路基的穩(wěn)定性。通風路基是通過在路堤基底使用重型壓路機碾壓結實之后，在路基基底上直接埋設鋼筋混凝土通風管，并在鋼筋混凝土通風管或碼砌片石頂上封一層過渡墊層，然后再進行正常路基填土的施工工藝而形成的路基。其防止熱融的原理是通過通風對流的作用，使填土產生的熱量，以及外界引發(fā)的各種熱量以最快的速度散失，可減少熱量對基底的干擾，避免基底由于熱融而產生的下沉問題。同時要加大對少冰、多冰凍分布地段的日常檢查工作，對高含冰量的凍土區(qū)的凍土類型和分布情況進行認真檢查，以更好地采取相關的措施，保證公路路基的穩(wěn)定性。當少冰、多冰凍土區(qū)有高含冰量分布的時候，可以采用局部挖除的方法，并使用融化的少冰和多冰凍土做及時的回填壓實處理。在進行邊坡和基底挖除的時候，其深度要為少冰凍土上限的1.5倍。

5.6加大熱融滑塌的整治力度

如果公路通過熱融滑塌分布的位置時，需要按照熱融滑塌的時間、路基的通過位置等因素，使用合適的方法進行科學的整治，以避免熱融滑塌的繼續(xù)擴大。然后再使用合理的技術方法，對基底做出科學的處理，處理時需要保持厚層地下水或者高含水量凍土活動層的熱平衡狀態(tài)。禁止在熱融滑塌的位置進行排水溝的開挖，這是因為排水溝的開挖降低了活動層的熱阻，使得地表的熱平衡遭到了破壞，這會導致厚層地下冰產生融化，導致地面產生熱融下沉，甚至會造成熱融而引發(fā)新的熱融滑塌。為了有效地清除不均勻的凍脹，在填料的時候需要使用質地均勻、凍脹性較低的填料，并且要在公路路基施工的過程中，加大對不同凍脹填料的過渡，避免產生凍土等不均勻的凍脹問題。

6結論

綜上所述，通過對高原凍土區(qū)路基施工技術和質量控制措施的分析，得出在路基施工的過程中，需要不斷地進行經驗總結，分析問題產生的原因，創(chuàng)新施工技術，不斷提升我國高原凍土區(qū)路基施工的效果。

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