多年凍土地區(qū)路基施工技術(shù)探究

石成 張策

（內(nèi)蒙古華訊工程咨詢監(jiān)理有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古 牙克石 022150）

所謂的凍土，指的是土體溫度在零度以下，并伴有冰晶的土地。如果按照冰量含量對凍土進(jìn)行分類，可將其分成含土冰層、飽冰凍土、富冰凍土、多冰凍土、少冰凍土這五種。而且對于多年凍土來說，工程力學(xué)很不穩(wěn)定，會受到土體溫度以及水體溫度的制約，因此在此地區(qū)進(jìn)行施工時，要更加留意，并采取有效的技術(shù)手段，確保路基施工質(zhì)量，進(jìn)而增加路基的穩(wěn)定性與安全性。

1 多年凍土地區(qū)路基施工的危害

1.1 融沉

融沉一般發(fā)生在含有大量冰晶的地段，如果在地基底部以及路塹邊坡上存在大量冰層，地下冰層隱藏的較深，會導(dǎo)致實際施工中原有自然環(huán)境出現(xiàn)變化，造成凍土局部可能出現(xiàn)融化等現(xiàn)象，上層土壤就會在重力的影響下出現(xiàn)下沉，并使路基出現(xiàn)形變。融沉一般表現(xiàn)為路堤下滑、開裂等情況。融沉速度一般較慢，會經(jīng)歷較長的一段時間，并伴有大面積下沉情況，路基兩側(cè)也會因此而隆起。這是因為路基基底含冰量大的粘土融化后出現(xiàn)飽和，承載力隨之降低，路堤兩側(cè)的融化程度不一致，會使路基出現(xiàn)傾斜滑動面。并且在外荷載力影響下，飽和的粘土?xí)ㄟ^凍結(jié)面流出，路堤會在極短的時間內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重下沉，會對過往的車輛產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。

1.2 凍脹

凍脹情況一般發(fā)生在凍結(jié)深度較大的地區(qū)，并且在多年凍土地區(qū)更為嚴(yán)重。一般發(fā)生凍脹的原因是由于地基與填土中存在大量冰晶，造成土體的體積迅速膨脹。水分通常來自于路基中侵入的水分或是存在大量地表水導(dǎo)致的，土地凍脹程度與土質(zhì)含水量情況成線性關(guān)系。

1.3 冰害

冰害指的是在路堤處存在地表泉水，或是在對路塹進(jìn)行開挖時，邊坡流出的地下水導(dǎo)致的，而且在寒冷的季節(jié)地表水會一邊流淌一邊結(jié)凍，進(jìn)而對路基造成了掩埋，或使塹內(nèi)存在積水現(xiàn)象。特別是在多年凍土地區(qū)，冰害問題更為嚴(yán)重，在路基工程中，路塹地段的冰害影響更大，會給工程整體造成嚴(yán)重的安全隱患。

2 多年凍土地區(qū)路基施工技術(shù)

2.1 路堤施工技術(shù)

填料的選擇與路基借土：在多年凍土區(qū)進(jìn)行施工時，要盡量避免對周圍凍土造成破壞，要對路基取土坑進(jìn)行合理設(shè)計，禁止隨意取土。而且要根據(jù)地表排水、地質(zhì)、地形等條件確定取土坑位置，并選擇集中取土的方法降低熱干擾。而且在實際施工時，禁止使用推土機等設(shè)備進(jìn)行路基填筑工作，而且在選擇取土坑位置與開挖深度時，要進(jìn)行嚴(yán)格控制。要在取土前將腐殖土進(jìn)行集中堆積，并對取土坑進(jìn)行劃分，對取土進(jìn)行集中深挖。在完成取土工作后，要對取土坑進(jìn)行整平，將腐殖土重新填在取土坑中，可在上面種植耐寒植物，使取土坑更加穩(wěn)固。

地表排水系統(tǒng)的施工及養(yǎng)護維修：導(dǎo)致路基下沉與凍土融化的原因是由于地表水出現(xiàn)滲透，因此在實際施工前就要做好排水系統(tǒng)施工工作，并與路基主體工程同時完工。如果排水系統(tǒng)施工較為困難，也要落實好相關(guān)工作，進(jìn)而避免地表水對路基邊坡造成浸泡及沖刷等，防止由于冰晶融化導(dǎo)致路基出現(xiàn)下沉等情況。

厚層地下冰地段的施工：若要進(jìn)行厚層地下冰地段的施工，需要在結(jié)凍前將施工材料運到施工現(xiàn)場，并在冬季進(jìn)行填筑。這樣就能使建筑材料與基地負(fù)溫度保持更長時間，對保護地下冰層有極大好處。將砂卵石的堆積高度高于地面，這樣即便水平疏干后也不會出現(xiàn)凍結(jié)問題。

擋土墻的施工：在多年凍土地區(qū)，對擋土墻進(jìn)行施工時會帶來熱量，凍土層會融化后給施工造成阻礙。為了使施工更加順利，需要避開夏季，并進(jìn)行連續(xù)作業(yè)，防止基坑積水。而且在暖季進(jìn)行施工時，需要避免基坑暴露較長時間。

2.2 路塹施工技術(shù)

施工前的準(zhǔn)備：準(zhǔn)備工作要進(jìn)行組織設(shè)計、進(jìn)行施工標(biāo)記、明確取土地點、準(zhǔn)備施工材料等。在此過程中，要注意以下幾點：在進(jìn)行準(zhǔn)備工作前，應(yīng)對施工現(xiàn)場周圍植物進(jìn)行保護，不得隨意進(jìn)行動土；重視排水施工，在施工開始前，應(yīng)對需要進(jìn)行永久性排水設(shè)施施工的，應(yīng)提前做好；回填土方作業(yè)要盡量一次完成，防止開挖塹面在空氣中暴露過長時間；整平作業(yè)有清出側(cè)溝與坡后的余土，并使基面與工程設(shè)計保持平整。在地下存在冰段時，會給實際施工過程造成較大困難。應(yīng)根據(jù)氣候條件、地層性質(zhì)、植被等進(jìn)行綜合考慮，不能照搬其他工程的施工程序進(jìn)行；對于路塹邊坡保溫層的施工來說，凍土路塹邊坡保溫層的穩(wěn)定定不但取決于厚度，更與施工質(zhì)量息息相關(guān)。在進(jìn)行草皮泥炭層鋪設(shè)作業(yè)中，要保證邊坡部分的平整性。草皮泥炭的厚度要保持在0.25cm左右，根部要切平，而且鋪設(shè)中要上下錯開，保證縫隙銜接良好。如果施工中不注重施工質(zhì)量，像是草皮泥炭結(jié)構(gòu)不嚴(yán)密、不修整的情況、沒有嚴(yán)密封實縫隙、降低保溫功效等，會使地表水流進(jìn)保溫層，并導(dǎo)致整體施工質(zhì)量無法得到保證。

3 結(jié)語

綜上所述，在多年凍土地區(qū)進(jìn)行路基施工的過程中，要對路基進(jìn)行加固處理，并采取有效的施工技術(shù)，只有這樣才能保證整體施工質(zhì)量，并最大限度延長道路使用周期，為民眾的出行提供安全保障。