高原冻土公路施工总述(重难点解决方案)

高原冻土施工的重点、难点和解决方案

一、高原冻土施工措施

1、冻土学基础理论

（1）基本概念

冻土是指处于0℃以下，并含有冰的岩石和土体。包括多年冻土（指冻结状态维持在二年或二年以上的冻土）和季节冻土（指冬季冻结，来年夏季融化，冻结状态维持在二年以下的土体）。季节融化层是指每年暖季融化、寒季冻结的多年冻土上部覆盖层。季节冻结层是指每年寒季冻结、暖季融化的土层。多年冻土上限是指多年冻土顶面的埋藏深度。多年冻土下限是指多年冻土底面的埋藏深度。多年冻土人为上限是指工程建筑物修建和运营后，多年冻土新形成的上限。

（2）不良冻土地质现象：

A、冰椎：多年冻土区地下水或河流封冻后地下（河水）流出地表形成的椎状或盾状冰体。

B、冻胀丘；多年冻土区地下水在冻结土层下聚集冻结，形成透镜状厚层冰体，将地表隆起形成丘状的土丘。

C、热融湖塘：由人为作用或自然作用引起高含冰量多年冻土融

化下沉所形成的积蓄水的洼地。

D、热融滑坍：高含冰量冻土分布在平缓山坡，由于人为破坏坡

脚，高含冰量冻土暴露融化，上覆土层失去支撑而坍塌，与融化泥水混合顺坡向下滑动的坡面坍滑现象。

E、沼泽湿地：多年冻土区某些植被覆盖良好的山前平缓低地或洼地，由于地下水的出露和多年冻土层的隔水作用，使之积水而成的潮湿地段。

F、厚层地下冰：指分布于多年冻土上限附近的一种含土冰层。冰中的土块似悬浮于冰中。

G、冻土的描述定名和融沉性等级分类

2、多年冻土地区基础设计的原则

由于冻土所具有的特殊工程地质特性，因而基础类型的选择除考虑铁塔安全等级、类型外，还应考虑冻土类型、冻土环境、交通条件及人工作用便捷性等。本工程设计在多年冻土地区基础采用了保持冻

土地基冻结状态和按地基融化状态的设计原则。

3、高原多年冻土区工程施工特点

本工程施工具有施工工期短、劳动效率低下、施工条件艰苦、生态环境十分脆弱和环保意识强等特点。

4、高原多年冻土区工程施工技术要求

（1）施工前做好多年冻土工程地质核查工作，如果与设计不符，及时通知业主申请变更。

（2）施工时重视多年冻土环境保护工作，严格按照设计进行土石方施工。

（3）路基工程施工采用“机械化为主，人工为辅”的施工方式。

（4）为减少施工对多年冻土的水状况影响，必须贯彻“先排水、后主体”的施工原则。排水包括永久性排水和临时排水。

（5）路基防护工程根据路基成型情况及时安排施工，尽量缩短裸露时间，防止雨水冲刷边坡造成水土流失。

（6）高原多年冻土区桥涵基础施工技术关键：明挖基础施工采用“基坑爆破一次成型，机械化快速开挖”工艺，严禁拉槽式开挖，基坑开挖后及时进行施工和回填，缩短暴露时间，减少多余热量进入多年冻土从而影响其热稳定性；基础混凝土一般采用低温早强耐久性混凝土，混凝土拌合物的入模温度宜控制在0～5℃。浇筑完成后，及时采取防风、防冻措施，采用蓄热法养护。

5、低温早强耐久混凝土施工要求：

（1）低温早强耐久砼拌制由工区混凝土拌合站统一集中拌制，混凝土罐车运至施工现场进行浇筑施工。

（2）低温早强耐久砼浇筑：

A、低温早强耐久砼混凝土浇筑前应将模板及钢筋上的冰雪和污垢清理干净，不得将冰雪直接融化。

B、低温早强耐久砼运至浇筑地点，应尽快浇筑，减少热损失；当混凝土因凝结或冻结而降低流动性后，不得二次加水拌合使用；浇筑时的自倾落高度不得大于2米，当大于2米时，采用滑槽入模。

C、低温早强耐久砼应分层连续浇筑，分层厚度不得大于30cm。当因故间歇时，不得超过0.5h；当允许间歇已超过时，应按浇筑中断处理，同时应留置施工缝，并作出记录。施工缝处应埋入适量的接茬钢筋，并使其体积露出前层混凝土外一半左右。

D、混凝土采用插入式振捣器捣固，其移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍，且插入下层混凝土的深度宜为5～10cm；振捣时不得碰撞模板、钢筋和预埋部件；每一振点的振捣延续时间宜为20～30s，以混凝土不再沉落，不出现气泡，表面呈现浮浆为度。但不得超振，避免降低混凝土的含气量。

6、低温早强耐久混凝土的养护及拆模

（1）两阶段养生方法：A：砼早期养生采用补水养生，即首先在砼结构物表面包裹一层蓄水物质，如麻袋片等，然后，再用塑料薄膜包裹封闭严实，在砼养生期内，需对蓄水物质定时注水保证持续湿润状态，养生时间不得少于14天，并应经常检查；B：剥离塑料薄膜，停止养生时，立即在砼结构物表面喷涂一层抗低温、抗紫外线辐射型砼保湿养护剂，以封闭砼内部残余水分不被蒸发，保证砼后期水化的持续进行。

（2）采用蓄热法（低温条件施工）进行养护时，应符合相关规定、凝土浇筑完毕后，应延长脱模时间,带模养护7天以上，

注意保温防寒，并用塑料薄膜覆盖。

（3）不得放水养护。

（4）脱模后迅速在混凝土表面喷涂一层抗低温、抗紫外线辐射型砼保湿养护剂，并用塑料膜（布）包裹。

（5）在混凝土与外界环境的温差极大情况下，采用棉被覆盖等保温保湿措施。

二、高原多年冻土区路基施工的主要特点：

多年冻土区现存的自然环境和生态环境是地质历史时期的产物，是由古代和近代地质地貌过程和气候条件所决定的。

特点一：在不破坏多年冻土区现存的自然环境和生态环境的前题下，多年冻土是稳定的，但如果多年冻土被破坏，地基多年冻土将产生衰退，甚至融化，路基地基将受到严重影响。

特点二：多年冻土区路基受施工季节影响较大，应尽量减少季节对多年冻土的热干扰。

特点三：水对路基地基影响较普通地区大。水携带的热量较空气要大得多，水在路基工程附近的聚集，对路基地基多年冻土的热干扰很大，甚至引起多年冻土大量融化。

特点四：多年冻土工程地质条件十分复杂，在不大的范围内，各种工程类型的多年冻土可能均有分布。

特点五：本工程地处青藏高原，冻结期较长，最长达七个月。

特点六：多年冻土区路基工程受不均匀冻胀和热融下沉影响较大。

三、高原多年冻土区路基施工技术措施：

根据高原多年冻土区路基的特点，总结相关工程施工的经验和教