寒冷地区路基施工要点及注意事项

浅谈寒冷地区路基施工要点及注意事项

[摘要]路基在道路的组成中作为道路的基础，占有重要的地位，路基的好坏直接决定着面层的使用情况。但由于路基是设计与实际的地理地质直接相结合的部分。路基的设计受自然地质条件的影响很大，在有些路段施工时有难度，施工工期长，但由于使用材料主要为土和砂石，因此占整个工程的经济比例较小，效益较差。在冬天气寒冷的北方，又存在着一些除了正常情况的新问题。

[关键词]路基施工冻胀翻浆多年冻土

中图分类号：u416.1 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）11-0073-01

北方寒冷地区，有着鲜明的气候特征和环境特点，也决定了其特殊的施工特点。北方冬天气候寒冷，地面有着厚厚的冻土，对施工造成了很大的难度，也对整个道路在其一年的使用过程中造成影响。反映在路基的上，会造成冻胀，翻浆，还会造成高填方路基的沉降等。这些问题引起了各方专家的关注，并提出了一些解决方法。本文主要讲在遇到冻胀，翻浆及多年冻土地区路基的一些施工问题1 路基的冻胀，翻浆现象

1.1 冻胀，翻浆现象的论述

在北方寒冷地区春季道路病害中翻浆现象比较严重。在有季节性冰冻的地方和水文条件不是很好的地段，在秋冬季节时，路基在冰冻的过程中，土中的水分不断的向路基上层面移动，从而使公路的基层的含水率大大增加，远远超过正常值水平。结冰后，土体膨胀

变大，这就是冻胀现象。但是到了春天，气温逐渐升高，由于路基表面水分比较高，冰融化成水，所能承受的应力急剧减小，在行车荷载力的作用下会产生鼓包等翻浆现象。在寒冷地区，冻胀和翻浆是非常容易出现的公路病害，它给公路正常的运输造成了及其严重的危害，对国民经济的建设造成危害。因而，如何防治这一公路病害，就成了公路建设和养护部门的一大重要课题。

1.2 冻胀，翻浆现象的预防，治理

在施工过程中，最有效的方法，就是深挖边沟和扩挖边沟，通过深挖边沟，可以使地下水位下降，从而使水的渗透压力也得到降低，使路基的含水量得到了降低，使土处于一个相对干燥的状态。经常疏通边沟，就能保证雨季边沟积水较少，也可以保持路基的干燥性。使翻浆更不易出现。

换填土法也是一种较好的方法，通过用水稳定性较好的，冻融性较好，高强度的颗粒比较粗大的土换取原来较易产生毛细现象的土。但在换土过程中，要满足路基的抗压性，不致使冻融时路基的承载力下降，换填的深度应保持在百分之七十到百分之百。

增加路基填土高度也是一种效果突出的，并且经济的方法。通过增加路基填土的高度，不仅能提高路基，路面的稳定性和强度，在同样的情况下减薄路面，降低造价，达到“薄基强面”的效果，还能通过增大路基边缘到地下水面的距离，减少冻结过程中水向路基上部移动的数量，使冻胀，翻浆的可能性减少。

隔离层法和隔温层法。隔离层法是指在聚冰层上和地下水适当

处，最好是高出地表水位二十五厘米，设置二十厘米的隔离层。通常，在隔离面上下面设置防淤层，也可用土工织物为防淤层。隔离层的材料是碎石粗砂等材料。对于较高要求的隔离层，可选用沥青土，沥青砂，塑料膜等材料。隔温层法是在路基上部或路面底基层处设置炉渣碎砖等材料构成的隔温层。通过隔温层隔离温度以防止冻胀的形成。

加强路面结构，通过采用整体性比较好的石灰石，水泥稳定性砂砾构成的半刚性层，从而使路面结构加强，减少冻胀翻浆的产生。另外还有降低水位法，土工布排水法等方法，这里就不详细叙述。

2 冻土地区修建路基的问题

2.1 冻土地区，冻土的一些概念的论述

有一些北方的地区，如黑龙江省，内蒙古自治区的部分地区和青藏高原，存在着冻土。冻土是温度在零摄氏度以下的土岩，它对温度变化的很敏感并且性质很不稳定。冻土有流变的特性，他的瞬间强度远远大于长期强度。由于具有这些特点，在冻土地区修筑构筑物就面临着以下几种危险。冻胀，融沉。并且，由于多年冻土有着它自己的独特的特征，是一个非常不稳定，脆弱的体系，一旦遭到破坏，就无法挽回。

因此，在这些地方修建公路时，需要注意一些事项。

2.2 在冻土地区施工要点及注意事项

（1）在进行施工前期，检查道路沿线的冻土的分布情况，分布类型，上下限，冰层的厚度，及其它情况。

（2）施工要遵守保护冻土的基本原则，这样在施工后路基就能处于热力学平衡状态。路基要采用路堤的形式，尤其在冰层发育较厚的地段，要保证避免零填挖和浅挖现象，以免造成热融从而导致沉陷。如多在不融沉的地段，则施工可按可融化的原则进行。（3）路基的加固和排水，还应该考虑由于施工和排水系统的修筑引起的热力变化而导致多年冻土层的下降。

（4）路基在填方时应符合的施工条件。当路基位于永久冻土的地区时，必须保持路基及周围的冻土的冰冻状态。排水系统和坡脚保持一定的距离。高含冰量地段，严禁坡脚有水，边坡要铺草皮。在含有冰较少的冻土地段，也应该避免土基的热流平衡的破坏。

3 路基的其它病害

3.1 “弹簧”病害的处理

路基在有上述情况的状态下，其路面会出现比较明显的疏松或裂纹（放射性的），从远处差不多二十米处观察，会发现病害处的平整度和一般正常情况的压实面有一些区别。这种情况在山区公路出现的比较常见。由于北方多山区，在北方寒冷地区山区它会和其它情况一起作用。

防治这种情况的方法有以下几点。

（1）路基填料要使用天然稠度大于1.1，液限小于40，塑限小于18等条件的土。要避免使用两种不同性质的土一起混合施工，尤其要注意避免使用透水性好的土包裹在透水性差的突利进行施工。

（2）对于其路基，重要的是做好其排水的设施，建议地下水位降至路基以下的50厘米，遇到混合有杂草淤泥和其它湿土和含有有机质的土体因换填正常土体，因为若有机体如果腐烂后，会在路基中形成一个个洞，而过湿的土，会达不到一定的密实度，这些现象，将来都会形成弹簧路。

（3）在施工过程中，碾压时如果发现了软弱层，应该及时清除该层并且把该层土壤换填成良性土壤，重新碾压。碾压后进行压实度和含水量检验，如果检验合格，才能修筑上一层路基。

3.2 填方路基沉陷的一些问题

（1）施工前期要对从业人员进行培训，使施工人员们了解分层压实的具体技术要领。使路基的松铺厚度在一定的比率之内，避免产生路基弯沉不能达到规定的要求，或者产生路基的沉陷病害。（2）高填方路段要早开工，要对筑路速度进行控制，避免过快的填筑速度。对于一些填料较好的道路路基，有条件的话可以对某些高填方路段通过注水法进行施工使其沉降。对于靠近路面的基层部分则在施工时需要晚一点。尤其对于沉陷可能较为严重的路段，这主要是由于路基填土压实后没有通过足够的时间进行自然沉降。所以路基施工后一段时间再进行路面施工，这样就会避免很多因沉陷引起的病害。而对于位于软弱地基上路基的修筑，要对软弱地基进行一些处理，还要保证在地面高度的一到两米高度内不得采用细颗粒料。

总结