简析多年冻土路基的施工

论文导读：因而对冻土路基工程除按一般地区的要求进行设计和施工外。多年冻土路基，论多年冻土路基的施工。
关键词：多年冻土路基，施工

　　 公路是一种线形构造物。它主要承受汽车荷载和经受各种自然因素的长期影响。路基是公路线形的主体，它贯穿公路全线，并与沿线的桥梁、隧道和涵洞等相连接，路基是路面的基础，它与路面共同承担汽车荷载的作用，路面靠路基来支承，没有稳固的路基就没有稳固的路面。一条公路的好坏主要取决于路基的整体稳定性，足够的强度，足够的水温稳定性。所以，路基是整个公路的线形主体。
　　一、冻土的概念以及冻土的分类
　　凡是温度为零摄氏度或负温，含有冰且与土颗粒承胶结状态的土称为冻土。冻土的形成原理是因为土壤里面或多或少的都含有水分，但温度降到零度或零度以下，土壤里的水分就会凝结成冰将土壤冻结，这样就产生了冻土。
　　1.1根据冻结延续时间可分为多年冻土和季节性冻土两类
　　多年冻土又称永久冻土，指的是持续三年或三年以上的冻结不融的土层。多年冻土常存在地面下一定深度。其表层冬冻夏融，称季节融化层。多年冻土层顶面距地表的深度，称冻土上限，是多年冻土地区道路设计的重要数据。多年冻土分为两层：上部是夏融冬冻的活动层；下部是终年不融的多年冻结层。多年冻土是寒冷气候（年均气温＜—2℃）区的产物。季节性冻土土层冬季冻结，夏季全部融化，冻结延续时间一般不超过一个季节的称之为季节性冻土。冻土是由土的颗粒、水、冰、气体等组成的多相成分的复杂体系。冻土与未冻土的物理力学性质有着共同性，但因冻结时水相变化及其对结构和物理力学性质的影响，使冻土含有若干不同于未冻土的特点，如冻结过程水的迁移；冰的析出、冻胀和融沉等。发表论文，多年冻土路基。这些特点会使多年冻土和季节性冻土对结构物带来不同的危害，因而对冻土路基工程除按一般地区的要求进行设计和施工外，还要考虑季节性冻土和多年冻土的特殊要求。
　　1.2按冻土的成因分为后生冻土层和共生冻土层两类
　　后生冻土层。是土层堆积后形成的，特点是含冰量少，多为整体结构或层状结构，具裂隙冰；共生冻土层。是与堆积土层同时形成的，特点是含冰量多，多为层状或网状结构。
　　二、多年冻土的性质
　　2.1诊断层和诊断特性：冻土具有永冻土壤温度状况，具有暗色或淡色表层，地表具有多边形土或石环状、条纹状等冻融蠕动形态特征。
　　2.2形态特征：土体浅薄，厚度一般不超过50厘米，由于冻土中土壤水分状况差异，反映在具常潮湿土壤水分状况的湿冻土和具干旱土壤水分状况的干冻土两个亚纲的剖面构型上有着明显差异。
　　2.3理化性质：冻土有机质含量不高，腐殖质含量为每千克10—20克，腐殖质结构简单，70%以上是富里酸，呈酸性或碱性反应，阳离子代换量低。
　　2.4冻土随纬度和垂直高度而变化。无论在南北方向或者垂直方向上，多年冻土都存在3个区：连续多年冻土区；连续多年冻土内出现岛状融区；岛状多年冻土区。这些区域的出现都与温度条件有关。年均气温低于—5℃，出现连续多年冻土区；岛状融区的多年冻土区，年均气温一般为—1～—5℃。
　　三、多年冻土引起的不良地质现象
　　由多年冻土引起的特殊工程地质问题，主要有融沉、冻胀和冰椎、冻胀丘、融冻泥流、热融滑坍、热融湖塘、沼泽湿地、厚层地下冰等不良地质现象。融沉是指多年冻土融化，使建在多年冻土区的建筑物地基变形和破坏，主要表现为路基下沉、路基向阳侧边坡和路肩开裂及下滑、路堑边坡溜塌等。冻胀是土体冻结时产生的最重要的物理一力学过程，是因为水由液体变成了固体，体积膨胀增大而产生的，表现为地表的不均匀升高变形。伴随土的冻胀，在建筑基础表面将作用冻胀力，从而产生冻胀变形，严重时将引起路基的破坏。
　　四、多年冻土路基的施工
　　 4.1 多年冻土路基设计原则：
　　（1）保持冻结原则
　　保持基础底部多年冻土在施工和营运过程中处于冻结状态，使用与多年冻土较厚、地温较低和冻土比较稳定的低级或低级土为融沉淀强融沉时，应考虑技术的可行性和经济的合理性。
　　（2）容许融化原则
　　容许基底下的多年冻土在施工和使用过程中融化使用过程中融化。发表论文，多年冻土路基。发表论文，多年冻土路基。A自然融化。宜用于冻土厚度不大、低温较高的不稳定状态冻土及低级土为不融沉或弱融沉冻土。B人工融化。砌筑基础前采用人工融化冻土或挖出换填，宜用于较簿的融沉或强融沉冻土地基。
　　4.2多年冻土地区路基施工原则
　　（1）保护冻土原则指应用该原则设计、施工的路基在规定的使用年限内，能保持其热稳定性。即人为上限始终控制在指定的深度范围内，保持其下卧多年冻土的冻结状态。发表论文，多年冻土路基。
　　 （2）控制融化原则是指在设计使用年限内允许所设计的路基基底(或边坡)多年冻土逐渐完全融化或产生局部融化，而且经融化下沉变形量计算，可以将融化速率和深度控制在路基稳定性所允许的变形范围之内。
　　 （3）破坏冻土原则是指在设计文件中规定在施工过程中将基底(或边坡)多年冻土融化或清除(全部或达到设计深度)，并将融化后的水份疏干。
　　4.3多年冻土地区路基工程施工
　　⑴路基范围内地表的气温的测定
　　路基施工前，首先测定地表的气温，确定气温是否适合施工，如合适则下令开工，否则不易开工。
　　⑵地表土的清理与压实
　　①在路基施工范围内，对有树根的表土必须挖除；
　　②对含有地表水、淤泥、杂草、腐植土及高原草盖土等路基的地基应清理干净。
　　③为使路基土方能均匀压实，要求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，压实度应达到90％以上。
　　④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。
　　⑤零填方路段，应鉴定土质的好坏，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。
　　⑶填方铺筑与压实
　　①检查确定不同种类填土的最大干密度和最佳含水量
　　在填筑施工之前，必须对各个取土场做代表性土样的土工试验，用规定的方法求得各个取土场的最大干密度和最佳含水量，以便指导路基土的压实施工。
　　②检查控制填土含水量
　　含水量是影响路基土压实效果的主要因素，施工实践表明，当采用12～15t光面压路机时，现场土在略小于室内重型击实试验求得的W1（最佳含水量），易达到较高的压实度。
　　③分层填筑、分层碾压
　　分层填土厚度大小与分层碾压，也是影响压实效果的重要因素，一般情况下，用12～15t光面压路机时压实厚度不宜大于20厘米，用重型22～25t振动压路机时，压实厚度不宜大于50厘米。发表论文，多年冻土路基。
　　④全宽填筑、全宽碾压
　　填筑路基时，应从基底开始在路基全宽度范围分层向上填筑和碾压，特别是路堤边坡部分，必须从下到上予以充分的压实。发表论文，多年冻土路基。
　　⑤加强测时检验
　　填筑路基时，应分层碾压并分层检查压实厚度和压实度，并严格要求填土压实厚度达到设计要求后方能允许填筑下一层。检查压实厚度和压实度必须采用规范规定的方法进行。
　　⑥现场压实度质量的评定
　　严格按照部颁《公路路面基层施工技术规范》中明确规定的标准执行。
　　⑷挖方路基与边坡
　　挖方路基的质量控制应注意两方面：即开挖方式和弃土处理。对于弃土处理应从有利于环境保护的角度加以管理。
　　⑸路基排水设施
　　①对各类排水设施的几何尺寸、砌筑材料、排水及防渗效果必须及时的进行现场检查。
　　②对隐蔽工程的施工，应实行旁站监理，同时对施工单位填写的《隐蔽工程记录单》进行现场审核检查，合格与否均应填写《隐蔽工程质量验收单》。
　　⑹路基支挡工程
　　①材料要求
　　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。
　　②基础的开挖与基底的处理、检查
　　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。
　　结论
　　路线通过多年冻土地区，路基应尽量采用路堤形式，其最小填土高度应满足防止翻浆和冻胀的要求，在采取保护多年冻土和限制多年冻土融化深度地段，还应满足防止热融沉陷及控制热融沉陷的要求。路基的排水设施应尽量远离路基坡脚，以防止水流及其渗流影响冻土上限的变化。路基填料应选用保温隔热性能较好的土。以保证路基的强度和稳定性。多年冻土地区修建路基工程技术难度大，意义深远。多年冻土地区施工有效工期短，多年冻土非常娇贵，稍有破坏后果很难设想，因此要快速施工，保护冻土上限不被改变是路基施工的关键。

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