高原凍土施工方案及技術(shù)措施

1、高原凍土施工技術(shù)措施 凍土的描述定名和融沉性等級分類土類含冰特征融 沉性等 級及類 別凍 土定 名凍土一、肉眼 看不見凝冰的 凍土1、膠結(jié)性差，易碎凍土。I級不融 沉少 冰凍 土2、無過剩冰的凍土3、膠結(jié)性良好的凍土4、有過剩冰的凍土二、肉眼 可見分凝冰， 但冰層厚度小 于或等于2 .5 cm的凍土1、有單個冰晶體，冰包原體 的凍土2、在顆粒周圍有冰膜的凍土II 級弱融 沉多 冰凍 土3、不規(guī)則走向的冰條帶凍土皿 級融沉富 冰凍 土4、層狀或明顯定向的冰條帶凍 土IV 級強融 沉飽 冰凍 土厚層冰冰層厚度大于2.5cm的含土冰層或純 冰層1、含土冰層V級融陷含冰土層2、純冰層ICE二、高原多年

2、凍土區(qū)路基施工的主要特點:多年凍土區(qū)現(xiàn)存的自然環(huán)境和生態(tài)環(huán)境是地質(zhì)歷史時期的產(chǎn)物，是由古代和近代地質(zhì)地貌過程和氣候條件所決定的。特點一：在不破壞多年凍土區(qū)現(xiàn)存的自然環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的前題下，多年凍土是穩(wěn) 定的，但如果多年凍土被破壞，地基多年凍土將產(chǎn)生衰退，甚至融化，路基地基將受到嚴重影響。 特點二：多年凍土區(qū)路基受施工季節(jié)影響較大，應(yīng)盡量減少季節(jié)對多年凍土的熱干擾。特點三：水對路基地基影響較普通地區(qū)大。水?dāng)y帶的熱量較空氣要大得多，水在路 基工程附近的聚集，對路基地基多年凍土的熱干擾很大，甚至引起多年凍土大量融化。特點四：多年凍土工程地質(zhì)條件十分復(fù)雜，在不大的范圍內(nèi)，各種工程類型的多年 凍土可能均

3、有分布。特點五：本工程地處青藏高原，凍結(jié)期較長，最長達七個月。 特點六：多年凍土區(qū)路基工程受不均勻凍脹和熱融下沉影響較大。 四、高原多年凍土區(qū)路基施工技術(shù)措施：根據(jù)高原多年凍土區(qū)路基的特點，總結(jié)相關(guān)工程施工的經(jīng)驗和教訓(xùn)，對多年凍土路 基必須采取相應(yīng)技術(shù)措施。技術(shù)措施一：路基施工中，為減小路基熱融下沉，應(yīng)注意減少填料蓄熱對地基多年 凍土的影響；路堤較高時，宜分兩次填筑；高溫多年凍土地段路堤宜在暖季時期填筑。 路塹開挖后，基底換填層下的卵碎石土工作墊層對減少路基凍脹和融沉有重要作用，所 以在施工中應(yīng)認真作好工作墊層?；诙嗄陜鐾羺^(qū)路基工程的特殊性，多年凍土區(qū)路基 工程必須滿足在抗凍脹、抗融沉方面的

4、特殊要求。技術(shù)措施二： 多年凍土區(qū)路基施工應(yīng)充分重視多年凍土環(huán)境保護和環(huán)境保護工程的 施工，嚴格按環(huán)保要求組織施工。為滿足環(huán)境和路基穩(wěn)定要求，防止因周圍環(huán)境的凍土 被破壞，致使熱融發(fā)生擴散而危及鐵路路基穩(wěn)定， 要求青藏鐵路取土場應(yīng)離開路基 500m 以上，且必須由環(huán)保部門指定。施工時盡量采用移挖作填的辦法解決填料，充分利用棄 碴和路塹挖方。技術(shù)措施三：針對路基不同的施工部位，宜選擇合適的施工季節(jié)。高含冰量多年凍 土分布地區(qū)，路塹開挖將高含冰量多年凍土直接暴露在大氣中和陽光下，多年凍土的熱 狀態(tài)受到嚴重干擾，高含冰量凍土的融化，甚至可使施工無法進行，所以高含冰量多年 凍土路塹的開挖選擇在寒冷季節(jié)

5、，暴露的多年凍土不會融化，相反，多年凍土的溫度還 會下降，有利于多年凍土的穩(wěn)定?；缀瓦吰碌膿Q填應(yīng)在暖季初期完成，這時填料的畜熱較少，對邊坡和基底多年凍 土的熱干擾較小。高溫高含冰量多年凍土地段路堤的填筑宜在暖季早期進行， 這時多年凍土上的活動 層尚未完全融化， 而填料的蓄熱又較少， 地基高溫高含冰量多年凍土可得到有效的保護， 對路堤的穩(wěn)定是十分有利的。技術(shù)措施四：由于水對路基地基多年凍土的熱干擾很大，甚至引起多年凍土大量融 化。防止地表水、地下水與地基多年凍土接觸是維護地基多年凍土穩(wěn)定的關(guān)鍵。路基施工前必須預(yù)先做好臨時排水系統(tǒng)，并將臨時排水和永久性排水系統(tǒng)統(tǒng)籌考慮，以減少對 施工地段地表的破

6、壞，保護好多年凍土環(huán)境。技術(shù)措施五：針對多年凍土區(qū)工程地質(zhì)條件的復(fù)雜性，在路基工程開工前，應(yīng)做好 凍土工程地質(zhì)資料的核對工作。高含冰量多年凍土分布以及不良凍土現(xiàn)象分布地段，采 取利用通風(fēng)路基技術(shù)，加設(shè)保溫盲溝，加設(shè)防水保溫護道，鋪設(shè)土工格柵等措施來保障 路基穩(wěn)定。通風(fēng)路基是采取在路堤基底用重型壓路機壓實后， 直接在基底面上埋設(shè)鋼筋混凝土 通風(fēng)管或碼砌 1m 厚無風(fēng)化片石，最后在鋼筋混凝土通風(fēng)管或碼砌片石頂上封一層過渡 墊層，然后再進行正常路基填土的施工工藝施工的路基。其防止熱融的原理是利用的通 風(fēng)對流作用，將填土產(chǎn)生的熱量或外界引發(fā)的各種熱量盡快散失，以便降低對基底的熱 干擾，防止基底因熱融而

7、下沉。同時應(yīng)對少冰、多冰凍土分布地段應(yīng)重點進行檢查，檢查是否有高含冰量多年凍土 存在以及高含冰量多年凍土的類型及分布，以便進一步采取保證路基穩(wěn)定的工程措施。 少冰、多冰凍土路塹中有高含冰量凍土分布時，若高含冰量凍土分布較小，可采用局部 挖除，用融化的少冰、 多冰凍土回填的壓實方法處理。 邊坡和基底挖除深度均應(yīng)為少冰、 多冰凍土天然上限的 1.5 倍。當(dāng)高含冰凍土分布長度較大時，則邀請設(shè)計院進行變更處 理。技術(shù)措施六：在鐵路通過熱融滑塌分布地段時，首先應(yīng)根據(jù)熱融滑塌的發(fā)育階段， 鐵路路基的通過位置，采用恰當(dāng)?shù)姆椒▽崛诨M行整治，防止熱融滑塌繼續(xù)發(fā)展， 而后采用合理的方法對基底進行處理， 處理

8、的原則是保持厚層地下水或高含水量凍土活 動層的熱平衡狀態(tài)，嚴禁在熱融滑塌分布地段開挖排水溝，因為排水溝的開挖減小了活 動層的熱阻，破壞了原有的地表熱平衡，這將引起厚層地下冰的融化，使地面產(chǎn)生熱融 下沉，甚至形成熱融或引起新的熱融滑塌。熱融滑塌分布地段的排水采用擋水埝，將地 表水擋住順坡排除。技術(shù)措施七：為了清除不均勻凍脹，在填料方面應(yīng)選擇質(zhì)地均勻，凍脹性較少的填 料，并在施工中作好不同凍脹填料的過渡，防止出現(xiàn)凍土等不均勻凍脹。針對青藏高原 凍結(jié)期較長的特點，路堤填料應(yīng)采用凍脹敏感性小的粗顆?；蚵训[石土。技術(shù)措施八：高含冰量凍土路塹爆破開挖時，斷面應(yīng)盡量做到不要欠挖，因為欠挖 對補爆挖欠非常不利，而且往往造成較多超挖；另一方面，斷面欠挖處理往往耽誤較多 時間，影響施工進度；而從邊坡基底換填厚度考慮，超挖一點，保證層厚度稍厚一點， 對保護多年凍土很有好處，所以從加快施工進度，確保保溫層厚度出發(fā)，高含冰多年凍 土路塹爆破開挖時，斷面尺寸寧超勿欠。高含冰量凍土路塹在 9月和 5 月開挖時，因氣溫較高，應(yīng)備好臨時隔熱材料，加強 臨時隔熱防護，減少對多年凍土的熱干擾。路塹開挖時要先陰坡后陽坡。邊坡?lián)Q填時， 要先陽坡后陰坡。技術(shù)措施九：路堤填筑壓實按照“三階段，四區(qū)段，八流程”施工工藝組織施工仍 然實用。路基基床施工仍然按照“驗收基下承層區(qū)段，填筑區(qū)段，