兰州交通大学博文学院毕业设计

2.2 保温护道 片 石 或 碎 石 层 可 有 效 地 提 高 路 基 下 地 层 的 蓄 冷 量 ,从 而 对 多 年 冻 土 地 基 进 行保护。片石保温护道是为了储存和保持路基冷量,减少热 量的侵入,保护冻土。碎 砾 石 土 保 温 护 道 下 铺 设 保 温 板 主 要 是 阻 止 热
量 的 传 递 ,改 变 路 基 下 多 年 冻 土 的 性 状 ,地 下 冻 土 形 成 一 个 挡 水 捻 ,地 表 水 不 再 渗 入 基 底 ,基 底 地 温 普 遍 升 高 ,正 温 区 消失,提高 路 基 的 稳 定 性 。 施 工 工 艺 流 程 为 :基底处理、填筑路拱→倾填片石、整平 → 码 砌片石边坡及片石护道顶面→填筑碎石(砂砾)及中粗砂反滤层(厚20 cm)→片石 护道顶面及边坡铺设彩条布→继续填筑路基。片 石 保 温 护 道 应 做 好 基 底 处 理 , 基底应用粗颗粒土填筑土垫层,坡脚处的最小厚度不小于300 mm 并不得漫水。 保温板材料搭接采用粘接剂企口粘接,搭接宽度不小于40 mm 厚度,不得有明显缺 陷。铺设时应清除坚硬棱角,凸起的石块用砾石土填平,防止施工造成保温板的断 裂损坏。倾填片石石料粒径要求制在10~30 cm 之间。护道填料可用粗颗粒土、 细颗粒土、富含腐殖质的土、草炭土、泥炭土等,但不得用冻土块填筑保温护道。 使 用 不 同 填 筑 料 填 筑 保 温 护 道 时 ,应 分 层 填 筑,每 一 水 平 层 的 全 宽 应 采 用 同 一 种 填 料 ,不 同 种 类 的 填 料 不 得 杂 填 筑 。护 道 采 用人工夯实,保证护道压实度,护道 内保温板下400 mm 的填料,分两层填筑,逐层夯实。待整平压实后,方可铺设保温 板。保温板上的护道填筑,应先松填300 mm,夯实后再填料压实至设计厚度。护道 表面应有向外侧的排水坡。清除护道下的塔头草,注意护道、保温板的纵向顺接。
6)检查签证 路基碾压完毕后，应对路基碾压密实度进行自检，自检不
合 格 应 进 行 补 压 ，路 基 局 部 的 软 弹 、翻 浆 应 进 行 处 理 ，自 检 合 格 后 方 可 向 监 理 工 程 报检。经监理工程师检查签证后，方可进行下一层路基填筑。
7)路拱整修 路基施工过程中应形成路拱，路拱坡度一般为2%,雨 季 为 3%～4%，路基达到设计标高
多年冻土处于冻结状态时，有很高的强度，但是开挖路堑或填筑路堤从根本 上改变了多年冻土的边界条件，破坏了原来的热平衡状态，引起多年冻土的上限 移动，从而出现反复的冻胀或融化下沉，这往往造成房屋破坏、道路变形、管道 断裂等冻害现象，带来很大的损失。
多年冻土地区路基工程施工以及施工策略分析
冻 土 是 一 种 温 度 低 于 0℃ 的 土 岩 , 是 一 温 度 敏 感 且 性 质 不 稳 定 的 土 体。冻土具有流变性,其长期强度远低于瞬时 强度特征。正由于这些特征,在 冻 土 区 修 筑 工 程 构 筑 物 就 必 须 面 临 两 大 危 险 :冻 胀 和 沉 多 年 冻 土 有 着 自 己 独 特 的 环境特性,它是一个很脆弱的 环 境 体 系 ,一 旦 遭 到 破 坏 就 无 法 挽 回 。文 章 主 要 对 多 年冻土的施工技术进行了 简单的分析。 关键词：多年冻土 施工 土体 1 多年冻土地区路基工程施工
1.1 路基范围内地表的气温的测定。路基施工前，首先测地表的气温，确定 气温是否适合施工。对于多年冻土路基，温度对其的影响是非常大的，因此，测 定温度是不可缺少的重要内容。
1.2 地表土的清理与压实 在施工以前必须对道路的地表土进行整理，路基施工范内对有树根的表土必须 挖除；对含有地表水、淤泥、杂草、腐植土及高草盖土等路基的地基应清理干净；使用平地机或 推土机将原地面推平，平整度误差应控制在5厘米之内，地面20厘米以下，压度应达 到90％以上；当原地面横坡为1：5.0～1：2.5时，应将原地面挖成台阶，台阶宽度 不小于1.0米，原地面横坡陡于1：2.5 时，应按特殊路基设计进行处理。零填方路段，应鉴定的好坏，若是土质较差的 路段，则应将地面挖除一层，厚度不得小于30厘米，换土填实并进行碾压达到 90％以上的压实度。
多年冻土地区路基施工
一、冻土的概念 在严寒地区，地面以下一定深度的地温常保持在 0℃以下，图中含有冰的
土持续 3 年或五年以上不融化，称为多年冻土。在多年冻土地区的地表以下一定 深度的土层（一般在 3m 以内），寒季冻结，暖季融化，此土层称为季节融冻层。 多年冻土与季节融冻层的交界处称为多年冻土的“上限”，多年冻土的下部界限 称为“下限”。
后，应使路拱达到设计要求。
8)整坡护坡
3)路基填筑 路基施工前应做试验段，以确定土的松铺系数，路基填筑
采取挂线法 施工，以控制路基宽度、厚度、路拱等。对于多年冻 土 地 段 的 第 一 层 路 基 填 筑 必 须 采 用 端 部 卸 土 的 方 法（ 滚 填 ）填 筑 ， 汽 车 、拖 拉 机 等 带 轮 子 的 设 备 在 前 面 尚 未 铺 设 足 够 的 填 料 以 及 支 持 物 以 前 ， 禁 止 进 出 ， 第 一 层 路 堤 的 填筑厚度应适当加厚（一般为0.5～ 0.8m） ，使路基在运土车辆行驶时不软弹。其它各层填筑按纵向法施工。
2)基底处理 必须与相应路段的施工方案相适应，对于路堤填高大于最
小 临 界 高 度 的 路 基 ，采 取 保 护 冻 土 施 工 方 案 ，基 底 植 被 严 禁 破 坏 ， 对 于 路 基 填 高 小 于 最 小 临 界 高 度 或 浅 挖 段 的 路 基 ，根 据 基 底 季 节 融 化 层 和 冻 土 的 性 质 ， 开 至一定深度并将底部压实（需要时可预融一段时间） ，以备换填。施工过程中 发 现 地 质 条 件 与 设 计 不 符 时 ， 应 及 时 与 设 计 单 位 沟 通 ， 制 定 合 理 的 设 计 和施工方案。
二、多年冻土路基施工的策略 2.1 铺设复合材料挡水板在既有线路路基两侧,铺设 SPRE 高分了复合防水
卷材。由于 SPRE 挡水板的阻挡,使地下水不再渗入基底,消除了热源,基底地温降 低,使正温区消失。挡水板直立铺设,下部挡水板必须深入多年冻土上限下0.5m, 上端露出地面不小于0.2m。施工时需注意挡水板开挖基坑时间在10~11月秋冬季节 或3~4月开春季节,这时的地温低,开挖后基坑外围融化圈较小 ,对冻土破坏较 小。挡水板基坑应尽量采用人力开挖减少基坑暴露时问,防止挡水沟曝晒和雨 水 浸 泡 。铺 设 挡 水 板 两 侧 应 同 时 分 层 回 填 并 夯 实 ,其 路 基 侧 应 尽 可 能 回 填 粘 性 土,所有填料均应粉碎后填筑,保证填筑密实与填筑质量。
4)摊铺整平 用推土机将土石方摊铺开并大致整平，细粒土用平地机进
行 精 平 ， 粗 粒土、巨粒土用人工配合推土机进行精平。
5)碾压夯实 路基土方整平后，测定土的含水量，当土的含水量达到最佳含水量+2%时，方可进行碾压，
否则应进行晾晒或洒水。碾压时，先用12t 的振动式压路机静压两遍，再从弱振到路机碾压6～8 遍，使路基达到稳定， 无 轮迹。
2.3 热棒技术 热 棒 是 一 种 液 、 汽 两 相 转 换 ,对 流 循 环 的 热 传 输 系 统 ， 具 有 独 特 的 单 向 传 热 性 能 ，热 量 只 能 从 地 面 端 传 输 ,反 向 不 传 热 。是 由 一 根 封 闭 钢 管 和 钢 制 散 热 器组成，管中充以工质,上部为冷凝器, 置于大气 中，表面涂有防腐涂层；下部为蒸发器，埋入地基多年冻土中。热棒两端存 在温差时,利用液态氮汽化,沿管上升至 冷 凝 段 ,与 较 冷 的 管 壁 接 触 放 出 汽 化 潜 热 ,冷 凝 成 液 态 ,在 重 力 作 用 下 ,冷 凝 液 态 氮沿管壁流 回蒸发段再吸热蒸发,往复循环,降低集中的热量传送、释放到大气中,从而降低了 多 年 冻 土 的 温 度 ,以 防 止 多 年 冻 土 发 生 融 化 ,提 高 路 基 稳 定 性 。 由 于 热 棒 中 没 有 毛 细 管 芯 ,管 中 液 体 工 质 不 能 上 升 至 冷 凝 段 。 埋 于 多 年 冻 土 中 的 热 棒 ,在寒 季,热棒启动工作将地中热量送入大气中 ;在暖季热棒停止工作。热棒利用工 质蒸发和冷凝进行热量传输,由温差驱动工作。它无运动部件, 因而无需外加动力,也无需日常维修养护。在人烟稀少、动力缺乏的边远地区的 道路施工中有其不可替代的作用。热棒施工需要注意以下几点：第一，应尽量减 少热棒的搬运次数和距离。选 择 合 适 的 热 棒 起 吊 设 备 ,防 止 损 坏 散 热 器 及 防 腐 涂 层 。第 二 ，热 棒 有 效 传 热 半 径 为 2~4.5m,为 使 输 入 地 下 的 冷 量 均 衡 扩 散 ,热 棒 埋 置 于 路 基 两 侧 进 行 均 匀 布 设 ,在横断面上布置两侧路 肩范围，在纵向采用每间隔4.0m 布设一组热棒。第三，钻孔直径为150mm,孔深 9.0m±10mm,直线度偏差不得大于5 mm。钻孔周边0.5m 范围内应保证没有杂物。 第四，钻孔应采取成孔护壁措施，吊装绳索宜采用尼龙吊绳索,同时在绳扣处应 有软质垫片保护,起吊过程中,防止外力作用使翅片变形。第 五 ， 热 棒 吊 装 入 孔 后 ,采 用 水 中 沉 砂 法 用 筛 过 的 中 粗 砂 土 回 填 热 棒 与 孔 壁 之 问 的空 隙。在灌注不高于30摄氏度温水的同时注入回填中粗砂,灌砂数量应与事先计算 量 相 符 。 第 六 ， 热 棒 埋 入 土 中 深 度 应 一 致 ,安 装 后 应 排 列 整 齐 ,纵 向 应 尽 可 能 保持在同一平面内。固定热棒的支撑物,应在填砂冻结后方可拆除。
1.6 路基支挡工程 材料主要包括片、块石、砂砾、水泥及砂浆。块片石主要检查其抗压强度和尺寸大小是否符合有 关规定和设计要求；砂砾了主要检查粒径和纯净率；水泥和砂浆及水应严格检查 其标号和水质是否符合有关规定和设计要求，特别是在高寒地区要严格要求，解决执行 有关规定和要求，如不符合，应解决制止使用，更换规定的符合设计要求的水泥及水质。在 开挖施工之前，应审核施工单位报送的开挖和处理方案，施工过程中应实行旁站 监理，严格按照设计方案和规定执行，当遇到特殊的情况时，应及时会同设计、 施工各方制定符合实际且合理的方案。