高原冻土区路基施工技术及质量控制措施

吴生军

摘 要：高原冻土区的气候和地质特点，给公路施工带来了很大的困难。鉴于此，分析了高原冻土区路基施工技術和质量控制措施，可为高原冻土区路基施工提供参考。

关键词：高原冻土；路基施工；技术；质量控制；分析

1导言

近年来我国交通运输行业发展迅速，运输荷载量在不断增加，相应的对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组成部分，为保证其施工质量，需要认真分析各影响因素，从施工技术、施工工艺以及施工环境等角度进行分析，采取合理的措施进行控制，降低各因素的影响，争取不断提高工程施工质量。

2路基施工的重要性

土质路基包括路堤与路堑，基本操作是挖、运、填，工序比较简单，但条件比较复杂，施工是野外操作，自然条件差，运输不便，物质设备及施工队伍的供应困难。路基施工工地分散，工作面狭窄，易遇特殊地质不易施工等现象。面对这种复杂情况，为确保工程质量，实现快速、高效、安全施工。必须重视施工技术和管理。就目前情况而言，首先要有一个稳定的专业施工队伍，配有相应的技术骨干和机具设备，建立和健全施工技术操作规程和质量检查验收制度，采用现代化的施工管理方法等，这是事业高速发展的需要，也是实现精心施工的必由之路。

3路基常见病因分析

路基通病的类型及成因：①路基沉陷。路基沉陷出现的原因主要有：填方路基由于压实不足而下沉；桥涵通道等构造物与路基衔接处由于所用材料不当或碾压时比较困难而无法充分压实，造成路基逐步下沉；软土地基未加处置或方法不妥当造成路基沉降。目前，修建一条高速公路，建设周期一般较短，路基没有足够的自然沉降时间，但是因赶工期在未自然沉降充分的路基上修建路面，路基的沉降也会反映到路面之上；路基施工时，土壤含水量过大，填土无法达到规范要求的压密度，从而给路基留下沉降的隐患。②纵向裂缝。路基起始填筑宽度不够，到填至一定高度时经检查才发现填土不够宽，或中线偏位，进行填补镶边，在镶边时，又没有按规定挖台阶和由下而上的分层填筑碾压，造成工程竣工后镶边下沉，产生纵向裂缝；③清淤不到位，在清除植被或软基清挖时，在边部还有1-2 m宽未清到，或堆放的淤泥尚未完全运到路外，就进行填土施工致使路基边缘下沉，产生纵向裂缝。

4路基工程施工技术研究

4.1路基填土施工

填土性能与质量在根本上影响了路基结构施工效果，在进行填土施工时，应将路基填土30cm内不合适材料清除干净，并且还需要对填土进行相应初步检测后，还需要对其进行含水量测定，结合工程实际施工需求，选择确定含水量最合适的材料。一方面，在材料选择阶段，应保证样品材料的品质，保证所有项目指标都能够满足工程建设要求。例如在选择石方填料时，需要控制材料直径大小与材料强度，按照相关规定来选择，将清淤抛填石料直径控制在50cm以内，其余则应将直径控制在25cm以内，并且含泥量要在规定范围内。另一方面，填土施工阶段，对于施工所用不同种类填土，施工人员应及时对各类土质进行标准击实试验，并对试验结果进行分析。

4.2路基排水施工

雨水会对路基结构稳定性造成影响，侵蚀后软化，结构强度降低，在车辆荷载影响下会出现路基下沉、滑坡以及坍塌等问题，因此需要做好对排水施工的管理，保证路基排水系统通畅，降低雨水对路基结构造成的影响。一方面，在对排水系统进行设计时，需要与周围原有排水系统相结合，避免因为建设新排水体系而造成原有体系的破坏。另外，系统设计时还应预留足够的设盈量，最大程度的保证雨水可以顺利排出。另一方面，对于排水系统的施工可以将其分为地面排水、路面排水与地下排水三种。第一，地面排水。可以选择用截水沟、边沟、急流槽以及地面排水管等方式进行排水，其中对于一级与高速，在施工时应对其排水沟渠做铺砌防护管理，例如常见的用浆砌片石加固或者水泥混凝土预制模板铺砌加护处理。第二，路面排水。分为集中排水与分散排水两种方式，保证路面范围内降水可以在最短时间内排出，不会出现积水现象，降低路面水渗入量，保证路基边坡不会受到雨水冲刷，提高结构稳定性。第三，地下排水。常见的处理方式有暗沟、渗沟、盲沟等，利用渗透力来进行排水，如果存在水流量比较大的情况，可以采用渗水管渗沟进行排水。

5高原冻土区路基施工技术与质量控制措施

按照高原冻土区的路基特征，需要采取先进的路基施工技术和质量控制措施，才能够提升高原冻土区的路基施工质量。

5.1降低填料蓄热对冻土的影响

在高原冻土区路基施工的过程中，为了有效地降低路基热融下沉问题，需要降低填料蓄热对冻土的影响。在路堤较高的情况下，需要分两次来填筑，宜选择在温暖的季节进行施工。当路堑开挖完成之后，基底换填层下面的卵碎石土工作垫层，对降低路基的冻胀、路基的融沉发挥着很大的作用，因此要求在施工的时候，必须要做好工作垫层。

5.2加大冻土环境保护工作

在多年冻土区路基施工时，要重视高原冻土环境的保护工作，在施工的过程中要严格按照环保部门的相关要求进行施工。为了更好地保护环境，提高高原冻土区路基的稳定性，填筑路基所需的取土场要与路基保持500m以上的距离，并且需要环保部门的指定。施工时尽量采用移挖作填的办法解决填料，并充分利用弃碴和路堑挖方。

5.3不同的施工部位选择不同施工时机

在高原冻土区路基施工的时候，需要按照路基的不同施工位置，选取合适的施工季节。高原含冰量多年冻土分布的地区，在路堑开挖之后，高含冰量的冻土将会直接暴露在大气环境下，造成多年冻土的热状态受到阳光和大气的干扰，出现冻土融化问题，有可能导致路基施工不能顺利进行。因此，高含水量冻土区的路堑开挖最好在冬季进行，这样能保证不会出现融化问题。公路的基底与边坡的换填需要在温暖的季节进行，因为温暖的季节填料的蓄热水平较低，对公路边坡和基底多年冻土不会产生太大的热干扰。高含冰量的高原冻土区路堤施工要在温暖的季节进行，因为温暖季节冻土的活动层并没有完全融化，并且加上填料的蓄热量较低，能够有效地保护高原冻土层，对于提升路堤的稳定性有着重要的意义。

5.4防止地下水与冻土接触

因为水会对路基多年冻土产生较大的热干扰，并且可能会造成多年冻土的大面积融化。因此，有效防止地下水对高原冻土区的接触是提升冻土区地基稳定性的关键所在。在高原冻土区路基施工时，一定要提前做好临时排水系统，并结合临时排水和永久性排水系统进行全盘的考虑，以有效地降低水对施工路段地表的影响，达到保护冻土区的目的。

5.5加强对冻土工程地质资料的核对

针对高原冻土区公路工程地质状况，需要在公路路基工程施工之前，加强对冻土工程地质资料的核对。通过使用通风路基技术等，对高原冻土区的高含冰量和不良冻土現象分布的区域，要使用保温盲沟，并设置防水保温通道，通过铺设土工格栅等相关的措施，来提升公路路基的稳定性。通风路基是通过在路堤基底使用重型压路机碾压结实之后，在路基基底上直接埋设钢筋混凝土通风管，并在钢筋混凝土通风管或码砌片石顶上封一层过渡垫层，然后再进行正常路基填土的施工工艺而形成的路基。其防止热融的原理是通过通风对流的作用，使填土产生的热量，以及外界引发的各种热量以最快的速度散失，可减少热量对基底的干扰，避免基底由于热融而产生的下沉问题。同时要加大对少冰、多冰冻分布地段的日常检查工作，对高含冰量的冻土区的冻土类型和分布情况进行认真检查，以更好地采取相关的措施，保证公路路基的稳定性。当少冰、多冰冻土区有高含冰量分布的时候，可以采用局部挖除的方法，并使用融化的少冰和多冰冻土做及时的回填压实处理。在进行边坡和基底挖除的时候，其深度要为少冰冻土上限的1.5倍。

5.6加大热融滑塌的整治力度

如果公路通过热融滑塌分布的位置时，需要按照热融滑塌的时间、路基的通过位置等因素，使用合适的方法进行科学的整治，以避免热融滑塌的继续扩大。然后再使用合理的技术方法，对基底做出科学的处理，处理时需要保持厚层地下水或者高含水量冻土活动层的热平衡状态。禁止在热融滑塌的位置进行排水沟的开挖，这是因为排水沟的开挖降低了活动层的热阻，使得地表的热平衡遭到了破坏，这会导致厚层地下冰产生融化，导致地面产生热融下沉，甚至会造成热融而引发新的热融滑塌。为了有效地清除不均匀的冻胀，在填料的时候需要使用质地均匀、冻胀性较低的填料，并且要在公路路基施工的过程中，加大对不同冻胀填料的过渡，避免产生冻土等不均匀的冻胀问题。

6结论

综上所述，通过对高原冻土区路基施工技术和质量控制措施的分析，得出在路基施工的过程中，需要不断地进行经验总结，分析问题产生的原因，创新施工技术，不断提升我国高原冻土区路基施工的效果。

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