高原冻土区路基的施工技术研究

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总459期

2018年第09期（3月 下）

0 引言

高原冻土区的施工环境恶劣，在公路建设工程当中对施工技术要求更高。在公路工程施工当中，路基施工是最重要的环节，其施工质量直接影响到冻土区公路的建设质量，在施工当中必须总结冻土区路基施工经验，在此基础上不断地提高高原冻土区路基施工技术水平。

1 施工准备技术

1.1 重视地质资料的调查与核对

在高原冻土区路基施工当中，要想应用各种先进的施工技术，在路基施工之前必须做好地质资料的调查与研究，对施工区域进行全面调查分析，全面而详细地了解施工区域的地质情况，并在正式施工之前做好核对工作，保证施工当中所需要的各种资料的完整性，为施工方案设计和施工技术应用提供准确的依据。在地质资料调查当中，主要了解冻土区的面积、厚度、冻土层的硬度。1.2 认真做好施工技术分析工作

在施工之前，根据地质调查资料做好施工技术分析，制定详细的施工技术方案也是非常重要的一个环节。在这一过程中，要确定施工的总体技术方案，包括路基施工的总体技术方案，比如说路基施工采用什么机械设备开挖路基，如何确定开挖的计划、程序，选择何种路基施工填充材料、确定路基施工的基本技术环境和条件等，这些都应该在路基施工技术分析当中解决，这项工作确定了路基施工的基本技术方向。

2 施工过程中的技术控制

2.1 基底处理

2.1.1 少冰、多冰冻土分布地段和融区路堤基底处理

少冰、多冰冻土分布地段和融区路堤基底处理过程中主要考虑到地面横坡的坡度，如果坡度陡于1:5，高度H≥2.5m 时，基底施工要保存地表植被，人工平整地面，使用压路机将基底压实；同时，将地表完成宽度不小于1.0的内倾台阶，也要采用人工夯实的方式，让其达到路基施工

的硬度标准。当高度H ＜2.5m 的时候，需要检测基底强度是否符合强度要求，如果不符合应该将软土清除，并且回填新土并压实。在回填的过程中采用分层回填的方式，逐层压实到既定标准。

2.1.2 高含冰路段的路堤基底处理

高含冰路段的路堤基底处理过程中也要考虑到地表横坡的缓度，当地表横坡缓于1:5，并且H≥Hs 的时候，此时路堤采用的是最小设计高度，基底多年冻土处于冻结状态，最小填筑高度也就是路堤的保温层厚度。当H≥2.5m 的时候也要保存地表植被进行施工，然后平整基底、使用压路机压实，基底表层和第一层填土适当压实即可，不需要进行压实度检测，主要是因为在环境温度的影响之下其硬度很快就会超过施工标准、当地表横坡陡于1:5的时候，地表需要完成≥1.0的宽台阶，然后将基底平整压实并检测压实度。2.1.3 不良冻土现象分布地段的路堤基底处理

高原地区的不良冻土现象分布比较广泛，包括冰锥、热胀丘、热融滑塌等，这些不良冻土现象处理不当会对路基施工质量产生很大的影响。在施工过程中必须先进行技术处理，达到路基施工标准以后再组织施工。首先应该查明水的来源、地下水的流向、多年冻土的工程类型等。在此基础上，根据勘测的结果修建永久或临时排水系统，可以采用挡水埝或盲沟的方式来拦截疏通，同时将地表和冻土层上面的水排干以后再组织施工。对于已经露出的高含冰量冻土应该采取必要的支挡结和覆盖，避免冻土在施工中出现融化。然后再使用清除或抛石排淤的方式解决软弱层对路基施工的负面影响，根据高含冰量冻土地段基底处理中根据含水量确定具体的处理方法，含水量达标可以通过压实排水的方式来达到施工硬度，如果含水量比较大应该采用换填处理。对于高原冻土地带的沼泽湿地应该严禁施工，需要更改公路工程建设方案来选择新的施工地点。

3 路堤施工技术分析

3.1 一般路基施工

在路基施工当中填料的选择是非常重要的，一般选择

收稿日期：2017-12-15

作者简介：罗小堂（1983—），工程师，研究方向为公路与桥梁工程。

高原冻土区路基的施工技术研究

罗小堂，关玥，涂辉兵

（江西省公路桥梁工程有限公司，江西 南昌 330029）

摘要：根据现有的研究资料，结合笔者在高原冻土区路基施工中的一些经验，分析了高原冻土区路基施工当中的技术要点，提出了重视地址资料的调查与核对、科学利用通风路基施工方法、降低填料蓄热对冻土的影响、合理的选择路基施工时间等建议，希望能够对高原冻土区的路基施工提供一些帮助和启示。关键词：高原冻土区；路基；施工准备；技术控制中图分类号：U416

文献标识码：B

TRANSPOWORLD 交通世界

组配良好、细粒土含量＜15%的粗粒土。当然，也要根据施工区域的实际情况选择其他类型的材料作为备用，比如说有的基底比较软，需要选择级配比较大的粗骨料进行回填压实，达到基底的施工要求。但是需要注意的是渗水土覆盖非渗水土的时候，需要在表面做一个4%的排水横坡，将填土中的水排出，有机土、草皮、冻土快等不能作为回填土使用。高原冻土区的路基施工当中，应该选择暖季进行，但是也要避开一天的高温时段，在施工当中严格按照“四区段、八流程”的工艺进行。由于高原冻土区的环境比较恶劣，在施工当中最好选择机械化流水作业，在施工当中按照横断面全宽纵向水平分层填筑压实，其基本技术要求及时分层填筑、分层摊铺、分层碾压，每一层在完成碾压以后都要检查，保证压实度达到施工标准以后才能进行下一层的回填施工。相关检测指标主要包括压实系数Kh、地基系数K30和相对密度Dr等。

3.2 特殊路基施工

高原冻土区的特殊路基施工地段比较多，在施工当中一般采用片石通风路堤、土工格栅加加筋土路堤、冻土挖除换填、设置热棒等手工方法进行施工。第一，在片石通风路堤施工的过程中，是利用片石的热开关效应来保护基底的冻土层的稳定性，片石具有低温储冷、高温隔热的特点，可以为冻土层创造一个稳定的环境，冻土层不至于因为公路被破坏。片石规格在10～30cm左右，尽量选择浑圆、方正的片石，将其中的薄片、长条石尽量剔除，强度要达到≥30Mpa以上，使用之前要将片石清理干净。在填筑之前，要对基底进行碾压或者抛石挤淤，处理完成以后用粗颗粒找平，根据含水量确定是否做排水横坡。片石回填采用倾填法，每一层的回填厚度在10cm左右。在回填的时候为了控制回填深度，可以在回填的标记深度，采用先外后内的回填程序进行。中心部分倾填投料结束以后，用装载机找平，然后再用人工找平的方式用小石块填平，再使用重型压路机按照先两侧后中间的方式进行碾压作业，根据实验的结果确定碾压的次数。完成压实以后在上面回填过渡层，分别为0.2m厚的碎石层和0.2m后的中粗砂，垫层也要进行压实。第二，土工格栅与加筋土路堤，这种施工方法就是先确定路堤填土的厚度，然后在路基面向下2.2～4m的范围内铺设塑料土工格栅的施工方式，每一层的间隔距离为1m左右，最上一层距离路面应该在0.4m左右。具体的工艺流程如图1。

4 路堑施工技术分析

4.1 少冰、多冰冻土分布地段和石质路堑施工技术分析

少冰、多冰冻土分布地段土质路堑施工当中，一般采用机械开挖的方式，但是一些地区的冻土比较厚、硬度比较大，除了机械开挖之外也可以采用爆破、热融的方式施工，同时在施工当中可以适当使用保温材料覆盖等保温措施，避免施工区域出现大面积的冻土融化。石质路堑施工只能采用爆破开挖的方式，但是要做好安全防护措施。4.2 高含冰量冻土路堑

高含冰量冻土路堑开挖的过程中要适当加快施工进度，在施工的过程中必须先做好保温层的建设，然后再组织施工。在开挖的过程中按照先阴坡、后阳坡的顺序进行，在回填的过程中正好相反。高原冻土施工中要注意开挖的时间，一般在3～5月和9～11月进行，保温一般在6月完成。

参考文献：

[1] 王立新. 高原冻土区路基施工技术及质量控制措施[J]. 交

通标准化，2013（20）：20-22.

[2] 韩伟学. 高原冻土地区路基施工技术浅谈[J].青海交通科

技，2013（3）.

（编辑：蔡海霄）

图1 土工格栅加加筋土路堤施工设流程

4 结语

本文通过对原有地面沉降观测，通过绘制沉降量—路基高度变化曲线之间的关系，阐述了地基变形和加载关系。通过对沉降变形的监测，通过对典型截面路基沉降和孔隙水压力试验数据的分析，两种方法均能满足地基沉降设计要求，但以粉喷桩加土工格栅的处理效果明显好于碎石垫层加土工格栅。

参考文献：

[1] 何颖. 高速公路红粘土路基沉降变形分析及施工控制研

究[D]. 长沙：长沙理工大学，2013.

[2] 杨才宝，范燕来. 高速公路路基沉降及施工控制技术[J].

交通世界，2016（2）：50-51.

[3] 倪宝书. 高速公路路基沉降及施工控制技术研究[J]. 公路

交通科技（应用技术版），2016，12（2）：127-128，137.

（编辑：姬瓅瓅）

（上接第13页）

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