浅谈季节性冻土地区路基填筑控制措施

赵红光

摘  要： 随着北方城市建设进程的不断加快以及城市汽车保有量的不断上升，快速路工程作为城市基础设施建设中的重要一环，面临着更加严峻的 挑战。对于快速路工程来说，当今时代背景下，对其整个工程规模、迫切程度以及时间等方面均有着十分严格的要求，因此，建设过程中普遍存在着加 快工程进度、抢工期的现象。在这样的背景下，如何确保季节性冻土地区施工质量，是一个值得思考与研究的问题。该文主要对季节性冻土地区道路施 工及其质量控制措施进行了探讨与分析，针对季节性冻土区路基工程冻胀使路基产生不均匀变形，产生各类病害，通过对影响路基冻胀性主要因素的分 析，提出了防治冻胀的具体工程措施，取得了较好的防冻胀效果。

关键词： 季节性冻土;冻胀;路基填料

1 工程概况

长春至双阳公路是连接长春市和双阳区的重要公路，能够将长春市 城区、净月高新技术产业开发区、鹿乡镇及双阳区连接起来，是长春市东 南部的一个重要公路出口，同时也是支撑所经地区经济、旅游、特色产业 发展的必要通道。本标全部位于双阳区采用六车道一级公路标准，设计 速度 100Km/h，路基宽度为 34.5m。本标段路线经过地区属季风区温带半 湿润地区;冬长夏短，冬季严寒少雪，夏季短，气温不高，雨量集中。 公路自然区划为Ⅱ2区，沥青路面气候分区2-2-2区。最冷月1月平均最低 气温-16.6℃， 极端最低气温-39.8℃; 最热月7月平均最高气温22.9℃，极 端最高气温38℃。年平均降水量619.4mm ，多集中在7～8月份，占全年降 水量的70%， 潮湿系数0.5～0.75。年平均无霜期136～ 157天。初冻时间一 般在10月下旬，完全解冻时间一般在翌年4月中旬;历年最大冻胀深度为 174cm，冻结指数1308～1799之间，属于中冰冻区。

2 影响路基冻胀性的主要因素

季节性冻土发生冻胀时其影响因素很多，其主要因素除与气温条件 有关外，主要与图的类别、冻前含水率和地下水位、上覆荷载等有关。土 的类别对冻胀的影响：冻土地区路基冻结过程中土粒尺寸和路基压实度等 因素都会影响路基的冻胀性。当粉土、黏土颗粒增多时，土的冻胀显著增 大。土粒尺寸对冻胀的影响。土粒尺寸是土中水分迁移一个重要因素。土 中的毛细水上升高度与土中毛细管半径成反比。土颗粒粒径愈小，土中毛 细管径愈小，毛细水上升高度愈大，愈有利于土中水分迁移。当粉粒含量 占主要组成时，冻胀性最强，面黏土颗粒占主要含量时，由于土体渗透性 聚降，以及黏土的毛细管有些几乎被结合水所占满，影响冻结时水分向冻 结源迁移集聚。

3 预防措施

3.1  地基处理

（ 1 ）清除路基范围内的杂物，根据测工放样的高程推除积土，达到 设计高程后，用压路机进行碾压至设计规定压实度标准。（ 2 ）粘性土、 砂性土基底路段，按现场实际情况挖除原地基土，换填砂砾并分层压实， 保证路槽下压实度。（ 3 ）要保证结构层下填筑高度不足80cm地段，其处 理深度必须达到80cm。（ 4 ）路基基底范围内的植被、腐殖土及树根必须 全部按设计要求清除。清基进度要与施工进度相对应，基底暴露时间不能 过长，以免受水浸害。（ 5 ）水田、湿地等低洼湿软路基基底设置透水隔 离层，有效厚度可根据实际情况确定，上下宜设防淤层。隔离层材料可用 0.075mm的粒径含量小于5%的碎石、砾石、粗砂等。上下面宜设3% ～ 4% 坡度。这样既能隔断毛细水和冻结水上升，又能排除渗入到路基中的水， 因为渗入水占冻害水的绝大部分。对于沿线低洼、地表潮湿、旧路边沟 积水路段，根据地质资料清表或清淤泥后，填筑碎石土至原地面线以上 30cm 位置（局部地表潮湿段至原地面线以上50cm位置） ;对于水塘、鱼 池路段，应排水、清淤后换填碎石土至常水位以上50cm位置。换填部分的 压实度应不小于90%。（ 6 ）根据地形和地下水位的具体情况，加深排水 沟和在排水沟下设纵、横向渗沟。渗沟开挖用人工或挖掘机进行。（ 7 ） 地基表层应碾压密实，基底压实度（重型）不应小于90%。对地势低洼、 易积水，地表潮湿的路段，结合外业土质调查和地下水、地表水情况，对 填前碾压达不到要求的路段，地表采取填筑（或换填）粒料进行处理;原 地面积水、鱼塘等位置，应在清除堆弃物、沉积物后，用合格填料分层回填压实。（ 8 ）本项目路基填料为石质土、砂土及灰土。石质土：如碎 （砾）石土，砂土质碎（砾）石及碎（砾）石砂（粉粒或黏粒土），粗粒 土中的粗、细砂质粉土，细粒土中的轻、重粉质黏土都具有较高的强度和 足够的水稳定性，属于较好的路基填料;砂土可用作路基填料，但由于没 有塑性，受水流冲刷和风蚀时易损坏，在使用时可掺入黏性大的土;轻、 重黏土不是理想的路基填料，规范规定液限大于50、塑性指数大于26的 土，以及含水量超过规定的土，不得直接作为路堤填料，需要應用时，必 须采取满足设计要求的技术措施（例如含水量过大时加以晾晒），经检查 合格后方可使用;石灰土拌合之前进行含水量测定，控制在最佳含水量 ±1%，如土质含水量过大应进行翻晒处理。

3.2  试验检测过程控制措施

3.2.1  现场检测

（ 1 ）地基表层应碾压密实，基底压实度（重型）不应小于90%。对 地势低洼、易积水，地表潮湿的路段，结合外业土质调查和地下水。地表 水情况，对填前碾压达不到要求的路段，地表采取填筑（或换填）粒料进 行处理：原地面积水、鱼塘等位置，应在清除堆弃物、沉积物后，用合格 填料分层回填压实。（ 2 ）压实度标准：路床不小于96%，上路堤不小于 94%，下路堤不小于93%，均采用重型并要求路床填料强度CBR值：上路床 不小于8%，下路床不小于5%，上路堤不小于4%，下路堤不小于3%。路 床填料最大粒径不大于100mm，路堤填料最大粒径不大于150mm。路线经 过区域的土质多为粉质黏土， CBR值较小;考虑到本项目所处位置施工期 较短，全年无霜期仅为6个月左右，且降雨较为集中，所以施工中为了满 足路床、路堤的填料要求， 对于挖方中的普通土采用了掺3%生石灰的处 理方案（对于上路床部分掺灰剂量为5%），掺灰后CBR值满足要求。

3.2.2  原材料控制

（ 1 ）用于路基处理的碎石土应质地坚硬、不易风化且具有良好水稳定 性，处理路畅部分最大粒径小于100mm，特殊路基处理用碎石土最大粒径 小于150mm;粒径大于20mm的颗粒质量超过总质量的50%，含泥量不大 于5%。（ 2 ）路床采用5%石灰土填筑，下路床采用3%石灰土填筑;严格 控制石灰剂量及石灰质量（石灰采用磨细消石灰且石灰等级不低于II级技 术要求），并要求路床填料强度CBR值：上路床不小于8%，下路床不小于 5%，上路堤不小于4%，下路堤不小于3%。

结语： 在季节性冻土地区路基设计可以从当地气象条件、路基非冻胀 填料选择和降、排水设计等，因地制宜、综合考虑预防冬季病害措施。取 得既经济又有效的防病害效果，确保工程质量。

参考文献：

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