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(jí)分類土類含冰特征融沉性等級(jí)及類別凍土定名凍土一、肉眼看不見(jiàn)凝冰的凍土1、膠結(jié)性差，易碎凍土。I級(jí)不融沉少冰凍土2、無(wú)過(guò)剩冰的凍土3、膠結(jié)性良好的凍土4、有過(guò)剩冰的凍土二、肉眼可見(jiàn)分凝 冰，但冰層厚度小 于或等于2 . 5 c m的凍土1、有單個(gè)冰晶體，冰包原體的凍土2、在顆粒周圍有冰膜的凍土n級(jí)弱融沉多冰凍土3、不規(guī)則走向的冰條帶凍土川級(jí)融沉富冰凍土4、層狀或明顯定向的冰條帶凍土w級(jí)強(qiáng)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(jí)融陷含土冰層2、純冰層ICE、高原多年凍土區(qū)路基施工的主要特點(diǎn):多年凍土區(qū)現(xiàn)存的自然環(huán)境和生

2、態(tài)環(huán)境是地質(zhì)歷史時(shí)期的產(chǎn)物， 是由古代和近代地質(zhì)地貌過(guò)程和氣候條件所決定的。特點(diǎn)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(yán)重影響特點(diǎn)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(duì)多年凍土的熱干擾。特點(diǎn)三： 水對(duì)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(duì)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(diǎn)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有分布。特點(diǎn)五：本工程地處青藏高原，凍

3、結(jié)期較長(zhǎng)，最長(zhǎng)達(dá)七個(gè)月。 特點(diǎn)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(diǎn)， 總結(jié)相關(guān)工程施工的經(jīng)驗(yàn)和教 訓(xùn)，對(duì)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(duì)地基多年凍土的影響；路堤較高時(shí)，宜分兩次填筑；高溫多 年凍土地段路堤宜在暖季時(shí)期填筑。 路塹開(kāi)挖后， 基底換填層下的卵 碎石土工作墊層對(duì)減少路基凍脹和融沉有重要作用， 所以在施工中應(yīng) 認(rèn)真作好工作墊層。 基于多年凍土區(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、抗融沉方面的特殊要求。技術(shù)措施二：

4、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(hù) 和環(huán)境保護(hù)工程的施工， 嚴(yán)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(kuò)散而危 及鐵路路基穩(wěn)定，要求青藏鐵路取土場(chǎng)應(yīng)離開(kāi)路基500m以上，且必須由環(huán)保部門指定。 施工時(shí)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(duì)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(kāi)挖將高含冰量多年凍土直接暴露 在大氣中和陽(yáng)光下， 多年凍土的熱狀態(tài)受到嚴(yán)重干擾， 高含冰量?jī)鐾?的融化，甚至可使施工無(wú)法進(jìn)行， 所以高含冰量多年凍土路塹的開(kāi)挖 選擇在寒冷季節(jié)，暴

5、露的多年凍土不會(huì)融化，相反，多年凍土的溫度 還會(huì)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(shí)填料的畜熱較少， 對(duì) 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(jìn)行， 這時(shí) 多年凍土上的活動(dòng)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(hù)，對(duì)路堤的穩(wěn)定是十分有利的。技術(shù)措施四： 由于水對(duì)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(hù)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(shí)排水系統(tǒng)， 并將臨時(shí)排水和永久性排水系統(tǒng)統(tǒng)籌考慮， 以減少對(duì)施

6、工地段地表的 破壞，保護(hù)好多年凍土環(huán)境。技術(shù)措施五： 針對(duì)多年凍土區(qū)工程地質(zhì)條件的復(fù)雜性， 在路基工 程開(kāi)工前， 應(yīng)做好凍土工程地質(zhì)資料的核對(duì)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(hù)道，鋪設(shè)土工格柵等措施來(lái)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(jī)壓實(shí)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(wú)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(guò)渡墊層， 然后再進(jìn)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(duì)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(duì)基

7、底 的熱干擾，防止基底因熱融而下沉。同時(shí)應(yīng)對(duì)少冰、 多冰凍土分布地段應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)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(jìn) 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?jī)鐾练植紩r(shí)，若高含冰量?jī)鐾练植驾^小，可采用局部挖除，用融化 的少冰、 多冰凍土回填的壓實(shí)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(zhǎng)度較大時(shí)， 則邀請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)院進(jìn)行變更處理。技術(shù)措施六： 在鐵路通過(guò)熱融滑塌分布地段時(shí)， 首先應(yīng)根據(jù)熱融 滑塌的發(fā)育階段， 鐵路路基的通過(guò)位置， 采用恰當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)熱融滑塌 進(jìn)行整治， 防止熱融滑塌

8、繼續(xù)發(fā)展， 而后采用合理的方法對(duì)基底進(jìn)行 處理，處理的原則是保持厚層地下水或高含水量?jī)鐾粱顒?dòng)層的熱平衡 狀態(tài)，嚴(yán)禁在熱融滑塌分布地段開(kāi)挖排水溝， 因?yàn)榕潘疁系拈_(kāi)挖減小 了活動(dòng)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(guò)渡， 防止出現(xiàn) 凍土等不均勻凍脹。 針對(duì)青藏高原凍結(jié)期較長(zhǎng)的特點(diǎn)， 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

9、凍土路塹爆破開(kāi)挖時(shí)， 斷面應(yīng)盡量做到不 要欠挖，因?yàn)榍吠趯?duì)補(bǔ)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(shí)間，影響施工進(jìn)度；而從邊坡基底換填厚度考慮，超挖一點(diǎn)，保證層厚度稍厚一點(diǎn)，對(duì)保護(hù)多年凍 土很有好處，所以從加快施工進(jìn)度，確保保溫層厚度出發(fā)，高含冰多 年凍土路塹爆破開(kāi)挖時(shí)，斷面尺寸寧超勿欠。高含冰量?jī)鐾谅穳q在 9月和 5月開(kāi)挖時(shí)，因氣溫較高，應(yīng)備好臨 時(shí)隔熱材料，加強(qiáng)臨時(shí)隔熱防護(hù)，減少對(duì)多年凍土的熱干擾。路塹開(kāi) 挖時(shí)要先陰坡后陽(yáng)坡。邊坡?lián)Q填時(shí)，要先陽(yáng)坡后陰坡。技術(shù)措施九：路堤填筑壓實(shí)按照“三階段，四區(qū)段，八流程”施 工工藝組織施工仍然實(shí)用。 路基基床施工仍然按照 “驗(yàn)收基下承層區(qū) 段，填筑區(qū)段，攤鋪碾壓區(qū)