青海省高原冻土区路基施工技术简析
发表时间：2017-09-20T15:52:29.673Z 来源：《防护工程》2017年第11期作者：飞常生
[导读] 首先选择洁净、耐冻、无级配、无风化、无水锈和裂纹的石料，片块石粒径应在20～40cm范围内为宜。
青海地方铁路建设投资有限公司青海西宁 810000
摘要:近几年，国家不断加大对青海省的交通基础设施建设力度与投资，在交通状况与日俱进的发展同时，施工管理与施工技术的难题也在不断的更新，新工艺、新设备、新材料、新技术也同样需要不断的更迭。青海部分地区属高海拔常年冻土区，路基病害因当地的地质、气候、水文等条件的影响频繁出现，比如季节性的不均匀冻融沉陷。为了更好的减少常年冻土区路基后期维修投资，以下简述两种在青海省共和至玉树高速公路建设中在高海拔（平均海拔4300米以上）应用到的防止冻土区路基沉陷的特殊路基施工工艺、参数及材料等方面的问题。
关键词：高原；冻土区；路基施工；技术简析
1片石通风路基的施工及应用（适用于饱冰、富冰冻土区路段）
1.1材料准备
首先选择洁净、耐冻、无级配、无风化、无水锈和裂纹的石料，片块石粒径应在20～40cm范围内为宜，片块石最小边长宜大于20cm，石料强度不小于30MP，空隙率不宜小于25％，且空隙内不得充填碎石或其它杂物；压碎值不大于25％。其中，片石应该在料场加工至合格粒径后运至施工现场。
1.2基底处理
在不通过水草沼泽时填筑30cm的砂砾或石渣，通过水草沼泽时填筑50 cm的砂砾或石渣，冲击碾压入地面，冲击碾压后上部填筑30cm 厚的砂砾。
1.3填筑片块石
填筑1.2米厚片块石层并用重型振动压路机压实，填筑片块石时按水平分层、先低后高、先两侧后中央后卸式投片块石，石料用机械（推土机或挖掘机）整平，对于个别不平整处，人工用小石块找平。填料要一次性倒够，尽量一次性填筑到设计层高。
1.4碾压
片块石路基的压实应采用重型振动压路机或冲击式压路机，碾压遍数一般不应少于6～8次；碾压的纵向行与行之间应宜重叠0.5m左右，前后相邻区段应重叠2.0m以上；压路机的线压力应与片块石的抗压强度极限相匹配，避免使片块石破碎和挤压破坏骨架结构。
1.5填筑碎砾石过渡层
在填筑片块石全宽范围内填筑碎砾石过渡层，严格控制碎砾石最小粒径，以防止漏入倾填片块石路基中，影响通风降温效果。填筑后碾压按石质路堤控制压实度和平整度。其上铺设透水土工布并填筑10 cm厚的砂砾，然后铺设抗拉强度大于80KN/M，延伸率小于等于3%的土工格栅，采用双向塑钢土工格栅，且宽度不小于4米，连接处绑扎后采用U型钢钉固定，钢钉按纵横向2米布设。
1.6应用原理
冻土区片块石路基的主要工作原理在于其冷季时的自然对流降温效应，减少下部冻土通过沥青路面吸热量的增加。暖季时有效缓冲地表辐射的热量从而保证冻土的稳定性。
2热棒技术在冻土路基中的施工及应用
热棒技术在青海省共和至玉树高速公路项目中已经多处被应用，共和至玉树公路建设周期已经长达6年，一期工程中热棒技术在巴颜碦拉山冻土区已经工作了3年多，截止2016年使用热棒技术的冻土路段并无任何明显的冻融沉降现象，而未使用前此路段为路基路面病害重发区。
2.1热棒的工作原理
热棒制冷技术实际上是一种液汽相的转换对流循环来实现热量传输的系统，其传热能力强，传热温差小，均温性能好，单向传热等特点，它由一根密封的钢管组成，管的上部装有散热叶片，称为冷凝段，管部竖直于大气中，管底蒸发段埋入冻土中。当外部空气温度低于地基多年冻土温度时，热棒即开始工作，蒸发段的液体工质吸热蒸发成气体在压差的作用下上升至冷凝段，与管壁接触冷凝成液体返回蒸发段，如此循环将地下热量传至大气中，从而保持冻土的常温。当外界温度高于地下温度时，热棒因管内工质的物理性能无法进行液汽转换而自动停止工作。
热棒的间距主要是根据其制冷的有效半径确定的。其有效半径在2m左右，依据对地基处治的要求不同，热棒的间距一般为有效半径的
1.0至
2.5倍。
2.2热棒的施工工艺
2.2.1施工准备
工程施工前，应对主要材料和机具及劳动力等进行充分准备，并作出合理安排。
2.2.2钻孔
根据热棒施工工序要求，垂直和斜置热棒待路基整治改建结束以后，在路基两侧边坡上稍作平整处理，利用工程钻机，施工钻孔，为热棒吊装作好准备。
2.2.3热棒埋置点定位
依据设计要求采用经纬仪放样定位，平整场地，立起钻架，准备开钻；
2.2.4钻机固定
一般采用较简单的地锚固定法，在地层较复杂，特别难钻，钻机震撼较大的情况下，必须采用钢绳固定或支架支撑；
2.2.5热棒埋置角度控制
公路季节性冻土路基施工工艺及方法 一、编制依据 《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006） 《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80-2004） 《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）释义手册 二、适用范围 适用于冻土地区公路路基工程。 三、交底内容 1、施工准备 1)审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。 2)利用已批复的水准点、导线点定出路线边线、中线及标高控制点。 3)会同设计单位现场交接标桩及施工复测，贯通线路中线及水平，对中线控制桩要测设护桩并作记录。边桩根据贯通后的中线水平测设。在地形、冻土地质条件变化处加测施工断面。施工便道贯通，平整场地。 4)根据实际编制实施性施工组织设计，在编制中力求考虑周到，措施得力，便于操作。并上报监理工程师批复。在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，详细核对设计文件，搜集施工地段的多年冻土工程地质、水文地质资料，了解多年冻土层的岩性成份、工程类别、季节融化层以及地表植被覆盖情况等。对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。 5)施工便道贯通，平整场地，根据设计文件要求，进行测量放样，进行相关物资准备，检修施工机械等。 6)施工相关材料应符合质量要求，并已进场，有相应土源。 2、材质要求 1)路床填料宜优先选择矿渣、炉渣、粉煤灰、砂、砂砾石及碎石等抗冻稳定性较好的材料。 2)路床或上路堤采用粉土、粘土填筑时，可按设计要求使用石灰、水泥、土壤固化剂等单独或混合进行稳定处理，填料的改善或处理应根据路基抗冻胀性能要求，结合填料性质经试验确定。 3)冻土、非透水性过湿土不得直接填筑下路堤。 3、季节性冻土地区路基施工工艺流程：
高原冻土区路基施工技术措施 一、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。 二、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训，对多年冻土路基必须采取相应技术措施。 技术措施一：路基施工中，为减小路基热融下沉，应注意减少填料蓄热对地基多年冻土的影响；路堤较高时，宜分两次填筑；高温多
年冻土地段路堤宜在暖季时期填筑。路堑开挖后，基底换填层下的卵碎石土工作垫层对减少路基冻胀和融沉有重要作用，所以在施工中应认真作好工作垫层。基于多年冻土区路基工程的特殊性，多年冻土区路基工程必须满足在抗冻胀、抗融沉方面的特殊要求。 技术措施二：多年冻土区路基施工应充分重视多年冻土环境保护和环境保护工程的施工，严格按环保要求组织施工。为满足环境和路基稳定要求，防止因周围环境的冻土被破坏，致使热融发生扩散而危及铁路路基稳定，要求青藏铁路取土场应离开路基500m以上，且必须由环保部门指定。施工时尽量采用移挖作填的办法解决填料，充分利用弃碴和路堑挖方。 技术措施三：针对路基不同的施工部位，宜选择合适的施工季节。高含冰量多年冻土分布地区，路堑开挖将高含冰量多年冻土直接暴露在大气中和阳光下，多年冻土的热状态受到严重干扰，高含冰量冻土的融化，甚至可使施工无法进行，所以高含冰量多年冻土路堑的开挖选择在寒冷季节，暴露的多年冻土不会融化，相反，多年冻土的温度还会下降，有利于多年冻土的稳定。 基底和边坡的换填应在暖季初期完成，这时填料的畜热较少，对边坡和基底多年冻土的热干扰较小。 高温高含冰量多年冻土地段路堤的填筑宜在暖季早期进行，这时多年冻土上的活动层尚未完全融化，而填料的蓄热又较少，地基高温高含冰量多年冻土可得到有效的保护，对路堤的稳定是十分有利的。
冻土是一种特殊的、低温易变的自然体，会给各类工程造成冻胀和融沉的问题。在寒季，冻土像冰一样冻结，并且随着温度的降低体积发生膨胀，建在上面的路基和钢轨就会被膨胀的冻土顶得凸起；到了夏季，冻土融化体积缩小，路基和钢轨又会随之凹下去。冻土的冻结和融化反复交替地出现，路基就会翻浆、冒泥，钢轨出现波浪形高低起伏，对铁路运营安全造成威胁，其特殊性和复杂性在世界上独一无二。世界上几个冻土大国俄罗斯、美国、加拿大等都为解决冻土技术难题付出了艰辛的努力。中国在冻土研究方面起步较晚，在20世纪八十年代中期以前，中国的冻土研究基本上继承了前苏联在多年冻土方面研究的经验和理论。 青藏铁路创了两个世界之最：世界上海拔最高的铁路，全线经过海拔4000米以上地段有965公里；同时它也是世界铁路工程史上穿越多年冻土最长的铁路，达到了550公里。在冻土区修建铁路是一个世界性技术难题，对施工技术和施工能力是严峻的挑战 青藏铁路建设中的冻土难题 (2007-09-17 10:46:33) 转载 标签： 教育杂谈 多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱是青藏铁路建设中无法回避的三大难题，其中多年冻土尤为关键，是最难啃的一块骨头。如今，青藏铁路即将全线通车试运营，这无疑表明，中国已解决了铁路穿越多年冻土地带的工程技术难题。 据了解，冻土在寒季就像冰一样冻结，随着温度的降低体积会发生膨胀，建在上面的路基和钢轨就会被“发胖”的冻土顶得凸起；到了夏季，融化的冻土体积缩小，路基和钢轨又会随之凹下去。冻土的冻结和融化反复交替地出现，路基就会翻浆、冒泥，钢轨会出现波浪形高低起伏，对铁路运营安全造成威胁。 据有关专家介绍，冻土虽然在加拿大、俄罗斯等国家也存在，但他们是属高纬度冻土，比较稳定。而青藏铁路纬度低，海拔高，日照强烈，加上青藏高原构造运动频繁，且这里的多年冻土具有地温高、厚度薄等特点，其复杂性和独特性举世无双。 针对这种情况，青藏铁路有111公里线路铺设了一种特殊的路基，即在土路堤底部填筑一定厚度片石，上面再铺筑土层的路基。这种多孔隙的片石层通风路基为国内首创。它是效果较佳的保护冻土措施，好似散热排风扇，冬季从路堤及地基中排除热量，夏季较少吸收热量，起到冷却作用，能降低地基土温度0.5 摄氏度以上。 全长11.7公里的青藏铁路清水河特大桥横架在可可西里冻土区，它是一种以桥代路的保护冻土措施，铁轨飞架而过可以不惊扰冻土。青藏铁路中这种以桥代路桥梁达156.7公里，占多年冻土地段的四分之一。据称，如此大规模采取以桥代路措施，在世界上也是首次。
青海省高原冻土区路基施工技术简析 发表时间：2017-09-20T15:52:29.673Z 来源：《防护工程》2017年第11期作者：飞常生 [导读] 首先选择洁净、耐冻、无级配、无风化、无水锈和裂纹的石料，片块石粒径应在20～40cm范围内为宜。 青海地方铁路建设投资有限公司青海西宁 810000 摘要:近几年，国家不断加大对青海省的交通基础设施建设力度与投资，在交通状况与日俱进的发展同时，施工管理与施工技术的难题也在不断的更新，新工艺、新设备、新材料、新技术也同样需要不断的更迭。青海部分地区属高海拔常年冻土区，路基病害因当地的地质、气候、水文等条件的影响频繁出现，比如季节性的不均匀冻融沉陷。为了更好的减少常年冻土区路基后期维修投资，以下简述两种在青海省共和至玉树高速公路建设中在高海拔（平均海拔4300米以上）应用到的防止冻土区路基沉陷的特殊路基施工工艺、参数及材料等方面的问题。 关键词：高原；冻土区；路基施工；技术简析 1片石通风路基的施工及应用（适用于饱冰、富冰冻土区路段） 1.1材料准备 首先选择洁净、耐冻、无级配、无风化、无水锈和裂纹的石料，片块石粒径应在20～40cm范围内为宜，片块石最小边长宜大于20cm，石料强度不小于30MP，空隙率不宜小于25％，且空隙内不得充填碎石或其它杂物；压碎值不大于25％。其中，片石应该在料场加工至合格粒径后运至施工现场。 1.2基底处理 在不通过水草沼泽时填筑30cm的砂砾或石渣，通过水草沼泽时填筑50 cm的砂砾或石渣，冲击碾压入地面，冲击碾压后上部填筑30cm 厚的砂砾。 1.3填筑片块石 填筑1.2米厚片块石层并用重型振动压路机压实，填筑片块石时按水平分层、先低后高、先两侧后中央后卸式投片块石，石料用机械（推土机或挖掘机）整平，对于个别不平整处，人工用小石块找平。填料要一次性倒够，尽量一次性填筑到设计层高。 1.4碾压 片块石路基的压实应采用重型振动压路机或冲击式压路机，碾压遍数一般不应少于6～8次；碾压的纵向行与行之间应宜重叠0.5m左右，前后相邻区段应重叠2.0m以上；压路机的线压力应与片块石的抗压强度极限相匹配，避免使片块石破碎和挤压破坏骨架结构。 1.5填筑碎砾石过渡层 在填筑片块石全宽范围内填筑碎砾石过渡层，严格控制碎砾石最小粒径，以防止漏入倾填片块石路基中，影响通风降温效果。填筑后碾压按石质路堤控制压实度和平整度。其上铺设透水土工布并填筑10 cm厚的砂砾，然后铺设抗拉强度大于80KN/M，延伸率小于等于3%的土工格栅，采用双向塑钢土工格栅，且宽度不小于4米，连接处绑扎后采用U型钢钉固定，钢钉按纵横向2米布设。 1.6应用原理 冻土区片块石路基的主要工作原理在于其冷季时的自然对流降温效应，减少下部冻土通过沥青路面吸热量的增加。暖季时有效缓冲地表辐射的热量从而保证冻土的稳定性。 2热棒技术在冻土路基中的施工及应用 热棒技术在青海省共和至玉树高速公路项目中已经多处被应用，共和至玉树公路建设周期已经长达6年，一期工程中热棒技术在巴颜碦拉山冻土区已经工作了3年多，截止2016年使用热棒技术的冻土路段并无任何明显的冻融沉降现象，而未使用前此路段为路基路面病害重发区。 2.1热棒的工作原理 热棒制冷技术实际上是一种液汽相的转换对流循环来实现热量传输的系统，其传热能力强，传热温差小，均温性能好，单向传热等特点，它由一根密封的钢管组成，管的上部装有散热叶片，称为冷凝段，管部竖直于大气中，管底蒸发段埋入冻土中。当外部空气温度低于地基多年冻土温度时，热棒即开始工作，蒸发段的液体工质吸热蒸发成气体在压差的作用下上升至冷凝段，与管壁接触冷凝成液体返回蒸发段，如此循环将地下热量传至大气中，从而保持冻土的常温。当外界温度高于地下温度时，热棒因管内工质的物理性能无法进行液汽转换而自动停止工作。 热棒的间距主要是根据其制冷的有效半径确定的。其有效半径在2m左右，依据对地基处治的要求不同，热棒的间距一般为有效半径的 1.0至 2.5倍。 2.2热棒的施工工艺 2.2.1施工准备 工程施工前，应对主要材料和机具及劳动力等进行充分准备，并作出合理安排。 2.2.2钻孔 根据热棒施工工序要求，垂直和斜置热棒待路基整治改建结束以后，在路基两侧边坡上稍作平整处理，利用工程钻机，施工钻孔，为热棒吊装作好准备。 2.2.3热棒埋置点定位 依据设计要求采用经纬仪放样定位，平整场地，立起钻架，准备开钻； 2.2.4钻机固定 一般采用较简单的地锚固定法，在地层较复杂，特别难钻，钻机震撼较大的情况下，必须采用钢绳固定或支架支撑； 2.2.5热棒埋置角度控制
青藏铁路高原冻土施工技术及环境保护 --- 辛卫（主讲） 为贯彻铁道部党组提出的“高起点、高标准、高质量”修好青藏铁路，保护好每个青藏铁路参建员工的身体健康，预防和减少高原病发生，真正体现“以人为本、科技先导、环境保护、机械化快速施工” 的施工组织原则,作为我们每个参建员工来说，都必须对青藏铁路施工技术及青环境保护进行学习，并运用于施工生产过程中去。 下面就对青藏铁路高原冻土施工技术及环境保护作概括讲述：一、青藏铁路高原冻土施工技术 1、青藏铁路格拉段概况 青藏铁路由青海省省会西宁至西藏自治区首府拉萨，全长1963 公里，其中西宁至格尔木段（长845 公里）已于1984 年交付临管运营。 格尔木?拉萨简称格拉段，为新建单线I级铁路，全长1118公 里（青海省境内564 公里，西藏自治区境内554 公里），该段处在世界上海拔最高、气候条件恶劣的青藏高原腹地，线路北起青海省西部重镇格尔木市，基本沿青藏公路南行，途径纳赤台、五道梁、沱沱河沿、雁石坪，翻越唐古拉山进入西藏自治区境内，经安多县、那曲地区、当雄县到拉萨市。沿线地质构造复杂，经过连续多年冻土地区553.758 公里（多年冻土北界位于西大滩断陷盆地，南界位于安多谷地），主要存在高原冻土、高地震烈度及活动断层等工程地质问题，在建设过程中将面临三大技术难题：高原缺氧、多年冻 土、环境保护。
2、冻土学基础理论 （ 1 ）基本概念 冻土是指处于o °c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
高寒地区多年冻土路基施工工法 1前言 高寒区多年冻土地区，由于路基的修建，改变了原有永冻土地质的水热状况，引起水热的重分布，导致路基的融沉、塌陷、路面裂缝等病害，交通无法正常行驶或中断交通，影响道路使用寿命。 加漠公路漠河机场至北极村段A1合同段位于I1区，年平均气温-4.4℃，冬季最低气温-52.3℃，属于岛状多年冻土地区，最大冻深达11m，龙建路桥股份有限公司会同设计和科研单位在充分掌握当地气候和多年冻土数据规律基础上，针对路堤、路堑以及填挖过度段三种路基断面形式分别进行制定施工技术方案，经实施推广应用是成功的。该工法解决了高寒区多年冻土地区高等级公路路基病害技术难题，确保了路基的稳定性。降低路基病害，节约工程造价，缩短建设工期，有广泛的经济效益和社会效益。本工法经科技查新国内未见相同报导，该工法经黑龙江省交通运输厅科技鉴定，处国内领先水平。 2 工法特点 2.1多年冻土区路堑堑顶加设挡水埝、U形防渗截水沟；基底及边坡采用换填保温材料；根据永冻土的地段工程地质、气候条件和施工力量等情况合理安排各道施工工序，最大可能减少多年冻土的暴露时间，减少对冻土的人为扰动。 2.2多年冻土区路堤采用路基不同层间分别填筑不同粒径级配填料，使同一粒径水平的颗粒填筑在同一层，并把粗颗粒填料放臵于表层，保证路基结构稳定基础上，尽量增加粗颗粒层的孔隙度。同时在
细粒填土中铺设水平排水板；并在路堤边坡外采用清表土及弃土设臵大于4m宽的护坡道。 2.3多年冻土区填挖过度段采用保温防渗结构，在整个过渡段铺设保温材料，并在路肩线以下设臵了复合土工膜防渗层。 2.4本工法与“以桥代路”、“挖除冻土换填”、“碎石挤密桩”路基施工技术比较，节省工期，施工方法简便，安全可靠、节能高效、保护环境，节约大量的施工建设成本。 3 适用范围 本工法适用于高寒区多年冻土地区道路修建。 4 工艺原理 4.1多年冻土区路堑施工原则就是有效防止地表水或地下水对路堑边坡及路基的侵害，充分利用冻土的强度，并保护好冻土不被融化，而发生热融沉陷。 4.2多年冻土区路堤施工是对原始填料进行粒径级配筛分组合，形成级配良好的细粒土层，减少水分渗透，和同一粒径粗颗粒的碎石水平组合层，增大孔隙性。充分运用孔隙的隔热作用，减少地表热量向下传递。这样在路堤结构中形成3种级配层，即粗、中、细颗粒级配层和水平排水板组成，3种级配层按照由细到粗从上往下填筑，从而阻止高温下传递确保永冻土不被破坏。并在路堤边坡外采用清表土及弃土设臵大于4m宽的护坡道，有效对路基地表以下冻土保护和减少水源对路基的侵害。 填挖过度段是在路肩线以下，设臵了复合土工膜防渗层，复合土工膜防渗层的下部是工业保温材料隔热层。消除了原有冻土产生冻胀
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。 2、沿线冻土分布 该项目位于位于青海省海南州共和县恰卜恰镇同德路以南，环城东路至次汗素桥以西，次汗素村西山以东，平均海拔在 2800 米以上的。本项目建设地点每年有部分时间为冰冻期 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；孔桩基坑主要采用旋挖钻机施工工艺，尽量减少施工热扰动；基础混凝土一般采用低温早强耐久性混凝土，
高原冻土施工技术措施 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。 四、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训，对多年冻土路基必须采取相应技术措施。 技术措施一：路基施工中，为减小路基热融下沉，应注意减少填料蓄热对地基多年冻土的影响；路堤较高时，宜分两次填筑；高温多年冻土地段路堤宜在暖季时期填筑。路堑开挖后，基底换填层下的卵碎石土工作垫层对减少路基冻胀和融沉有重要作用，所以在施工中应认真作好工作垫层。基于多年冻土区路基工程的特殊性，多年冻土区路基工程必须满足在抗冻胀、抗融沉方面的特殊要求。 技术措施二：多年冻土区路基施工应充分重视多年冻土环境保护和环境保护工程的施工，严格按环保要求组织施工。为满足环境和路基稳定要求，防止因周围环境的冻土被破坏，致使热融发生扩散而危及铁路路基稳定，要求青藏铁路取土场应离开路基500m以上，且必须由环保部门指定。施工时尽量采用移挖作填的办法解决填料，充分利用弃碴和路堑挖方。 技术措施三：针对路基不同的施工部位，宜选择合适的施工季节。高含冰量多年冻土分布地区，路堑开挖将高含冰量多年冻土直接暴露在大气中和阳光下，多年冻土的热状态受到严重干扰，高含冰量冻土的融化，甚至可使施工无法进行，所以高含冰量多年冻土路堑的开挖选择在寒冷季节，暴露的多年冻土不会融化，相反，多年冻土的温度还会下降，有利于多年冻土的稳定。 基底和边坡的换填应在暖季初期完成，这时填料的畜热较少，对边坡和基底多年冻土的热干扰较小。 高温高含冰量多年冻土地段路堤的填筑宜在暖季早期进行，这时多年冻土上的活动层尚未完全融化，而填料的蓄热又较少，地基高温高含冰量多年冻土可得到有效的保护，对路堤的稳定是十分有利的。 技术措施四：由于水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。防止地表水、地下水与地基多年冻土接触是维护地基多年冻土稳定的关键。路基施工前必须预先做好临时排水系统，并将临时排水和永久性排水系统统筹考虑，以减少对施工地段地表的破坏，保护好多年冻土环境。 技术措施五：针对多年冻土区工程地质条件的复杂性，在路基工程开工前，应做好冻土工程地质资料的核对工作。高含冰量多年冻土分布以及不良冻土现象分布地段，采取利用通风路基技术，加设保温盲沟，加设防水保温护道，铺设土工格栅等措施来保障路基稳定。 通风路基是采取在路堤基底用重型压路机压实后，直接在基底面上埋设钢筋混凝土通风管或码砌1m厚无风化片石，最后在钢筋混凝土通风管或码砌片石顶上封一层过
多年冻土地区路基施工技术浅析 摘要:首先分析多年冻土的冰害特点以及冰害的种类，并从路基施工角度，对多年冻土病害的处理方法进行简要介绍，并着重强调多年冻土地区路基施工的注意事项。本文介绍了多年冻土的概念以及对公路路基的影响，分析并阐述了多年冻土地区修筑路堤和路堑的施工技术和注意事项。 关键词:多年冻土；路基；路堤施工；路堑施工 0.概述 冻土是指温度为负温度或零温度并含有冰晶的一类土体。多年冻土按含冰量分类，可以分为少冰冻土、多冰冻土、富冰冻土、饱冰冻土和含土冰层五类。多年冻土的工程力学极不稳定，容易受到水体、土体温度的影响，在此类地区进行路基施工，要特别加以注意，并采取一定的技术手段，以保证路基的稳定和公路的施工质量。 多年冻土对土的物理、力学、水文地质、工程地质等性质有很大影响，在这一地区修路，尤其是修筑高级公路，一定要采取特殊办法与措施来对付这种影响。否则，由于开挖路基使含有大量冰的多年冻土融解，会造成边坡坍塌、路基沉陷、路面翻浆等。或因路基底冰丘、冰椎使路基膨胀，导致路基、路面开裂与变形；当冰丘、冰椎融解后，路基发生不均匀沉陷，造成公路路面更严重的破损。 1.路堤施工技术 多年冻土地区路堤施工要考虑到多年冻土地区的特殊性、复杂性，应根据冻土环境和现场冻土地质情况进行相关结构设计、相关调控地温的工程措施设计以及处理不良冻土地质现象的措施设计。由于现阶段成熟的相关施工技术规范还没有跟上，所以多年冻土区公路在设计阶段还应同时给出相应的关键施工技术要求，以保证冻土路基设计在特定的施工条件下达到预期的效果。 1.1关于路基设计高度的起算点 当路基设计高度经计算确定后，路基设计高度的起算点也是一个很重要的设计参数。由于地形条件不同，其起算点若选择不合适，同样可能引起路基失去其稳定性。因此，路基设计高度的起算点应以设计最安全为目标，也就是以地表至路基设计高度的最小距离的位置为路基设计高度的起算点。即路基通过地形平缓地表时，路基设计高度以路中心为起算点；路基通过地形横坡较大时，则应以地形较高一侧路面边缘所对应的地面点为起算点 1.2填料的选择与路基借土 多年冻土区筑路应尽量减少对冻土环境的破坏，应合理设计路基取土坑，不得在路基两侧随意取土。取土坑的位置依照地形、地质、地表排水条件确定，尽
30 总459期 2018年第09期（3月 下） 0 引言 高原冻土区的施工环境恶劣，在公路建设工程当中对施工技术要求更高。在公路工程施工当中，路基施工是最重要的环节，其施工质量直接影响到冻土区公路的建设质量，在施工当中必须总结冻土区路基施工经验，在此基础上不断地提高高原冻土区路基施工技术水平。 1 施工准备技术 1.1 重视地质资料的调查与核对 在高原冻土区路基施工当中，要想应用各种先进的施工技术，在路基施工之前必须做好地质资料的调查与研究，对施工区域进行全面调查分析，全面而详细地了解施工区域的地质情况，并在正式施工之前做好核对工作，保证施工当中所需要的各种资料的完整性，为施工方案设计和施工技术应用提供准确的依据。在地质资料调查当中，主要了解冻土区的面积、厚度、冻土层的硬度。1.2 认真做好施工技术分析工作 在施工之前，根据地质调查资料做好施工技术分析，制定详细的施工技术方案也是非常重要的一个环节。在这一过程中，要确定施工的总体技术方案，包括路基施工的总体技术方案，比如说路基施工采用什么机械设备开挖路基，如何确定开挖的计划、程序，选择何种路基施工填充材料、确定路基施工的基本技术环境和条件等，这些都应该在路基施工技术分析当中解决，这项工作确定了路基施工的基本技术方向。 2 施工过程中的技术控制 2.1 基底处理 2.1.1 少冰、多冰冻土分布地段和融区路堤基底处理 少冰、多冰冻土分布地段和融区路堤基底处理过程中主要考虑到地面横坡的坡度，如果坡度陡于1:5，高度H≥2.5m 时，基底施工要保存地表植被，人工平整地面，使用压路机将基底压实；同时，将地表完成宽度不小于1.0的内倾台阶，也要采用人工夯实的方式，让其达到路基施工 的硬度标准。当高度H ＜2.5m 的时候，需要检测基底强度是否符合强度要求，如果不符合应该将软土清除，并且回填新土并压实。在回填的过程中采用分层回填的方式，逐层压实到既定标准。 2.1.2 高含冰路段的路堤基底处理 高含冰路段的路堤基底处理过程中也要考虑到地表横坡的缓度，当地表横坡缓于1:5，并且H≥Hs 的时候，此时路堤采用的是最小设计高度，基底多年冻土处于冻结状态，最小填筑高度也就是路堤的保温层厚度。当H≥2.5m 的时候也要保存地表植被进行施工，然后平整基底、使用压路机压实，基底表层和第一层填土适当压实即可，不需要进行压实度检测，主要是因为在环境温度的影响之下其硬度很快就会超过施工标准、当地表横坡陡于1:5的时候，地表需要完成≥1.0的宽台阶，然后将基底平整压实并检测压实度。2.1.3 不良冻土现象分布地段的路堤基底处理 高原地区的不良冻土现象分布比较广泛，包括冰锥、热胀丘、热融滑塌等，这些不良冻土现象处理不当会对路基施工质量产生很大的影响。在施工过程中必须先进行技术处理，达到路基施工标准以后再组织施工。首先应该查明水的来源、地下水的流向、多年冻土的工程类型等。在此基础上，根据勘测的结果修建永久或临时排水系统，可以采用挡水埝或盲沟的方式来拦截疏通，同时将地表和冻土层上面的水排干以后再组织施工。对于已经露出的高含冰量冻土应该采取必要的支挡结和覆盖，避免冻土在施工中出现融化。然后再使用清除或抛石排淤的方式解决软弱层对路基施工的负面影响，根据高含冰量冻土地段基底处理中根据含水量确定具体的处理方法，含水量达标可以通过压实排水的方式来达到施工硬度，如果含水量比较大应该采用换填处理。对于高原冻土地带的沼泽湿地应该严禁施工，需要更改公路工程建设方案来选择新的施工地点。 3 路堤施工技术分析 3.1 一般路基施工 在路基施工当中填料的选择是非常重要的，一般选择 收稿日期：2017-12-15 作者简介：罗小堂（1983—），工程师，研究方向为公路与桥梁工程。 高原冻土区路基的施工技术研究 罗小堂，关玥，涂辉兵 （江西省公路桥梁工程有限公司，江西 南昌 330029） 摘要：根据现有的研究资料，结合笔者在高原冻土区路基施工中的一些经验，分析了高原冻土区路基施工当中的技术要点，提出了重视地址资料的调查与核对、科学利用通风路基施工方法、降低填料蓄热对冻土的影响、合理的选择路基施工时间等建议，希望能够对高原冻土区的路基施工提供一些帮助和启示。关键词：高原冻土区；路基；施工准备；技术控制中图分类号：U416 文献标识码：B
高原冻土施工技术措施 冻土的描述定名和融沉性等级分类 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。 四、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训，对多年冻土路基必须采取相应技术措施。 技术措施一：路基施工中，为减小路基热融下沉，应注意减少填料蓄热对地基多年冻土的影响；路堤较高时，宜分两次填筑；高温多年冻土地段路堤宜在暖季时期填筑。路堑开挖后，基底换填层下的卵碎石土工作垫层对减少路基冻胀和融沉有重要作用，所以在施工中应认真作好工作垫层。基于多年冻土区路基工程的特殊性，多年冻土区路基工程必须满足在抗冻胀、抗融沉方面的特殊要求。 技术措施二：多年冻土区路基施工应充分重视多年冻土环境保护和环境保护工程的施工，严格按环保要求组织施工。为满足环境和路基稳定要求，防止因周围环境的冻土被破坏，致使热融发生扩散而危及铁路路基稳定，要求青藏铁路取土场应离开路基500m 以上，且必须由环保部门指定。施工时尽量采用移挖作填的办法解决填料，充分利用弃碴和路堑挖方。 技术措施三：针对路基不同的施工部位，宜选择合适的施工季节。高含冰量多年冻土分布地区，路堑开挖将高含冰量多年冻土直接暴露在大气中和阳光下，多年冻土的热状态受到严重干扰，高含冰量冻土的融化，甚至可使施工无法进行，所以高含冰量多年冻土路堑的开挖选择在寒冷季节，暴露的多年冻土不会融化，相反，多年冻土的温度还会下降，有利于多年冻土的稳定。 基底和边坡的换填应在暖季初期完成，这时填料的畜热较少，对边坡和基底多年冻土的热干扰较小。 高温高含冰量多年冻土地段路堤的填筑宜在暖季早期进行，这时多年冻土上的活动层尚未完全融化，而填料的蓄热又较少，地基高温高含冰量多年冻土可得到有效的保护，对路堤的稳定是十分有利的。 技术措施四：由于水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。防止地表水、地下水与地基多年冻土接触是维护地基多年冻土稳定的关键。路基施
冻土地区铁路路基设计手册（新修订） 第一节季节性冻土 一、季节性冻土的定义 表层冬季冻结，夏季全部融化的土（岩）称为季节性冻土。 二、季节性冻土的分类（级） 季节性冻土应根据土的类别、冻前天然含水率，冻结期间地下水位距冻结面的最小距离和平均冻胀率分为不冻胀、弱冻胀、冻胀、强冻胀和特强冻胀五类，详见表18—1。 表18—1 季节性冻土的冻胀分级 土的类别冻前天然含水率ω （％） 冻结期间地下水 位距冻结面的最 小距离h w（m） 平均冻胀率 η（％） 冻胀等级 及类别 粉黏粒质量不大于15％的粗颗粒土（包 括碎石类土、砾、粗、中砂，以下同）， 粉黏粒质量不大于10％的细砂 不考虑不考虑 η≤1 Ⅰ级不冻胀 粉黏粒质量大于15％的粗颗粒土，粉黏 粒质量大于10％的细砂 ω≤12 ＞1.0 粉砂12＜ω≤14 ＞1.0 粉土ω≤19 ＞1.5 黏性土ω≤ωp+2 ＞2.0 粉黏粒质量大于15％的粗颗粒土，粉黏 粒质量大于10％的细砂 ω≤12 ≤1.0 1＜η≤3.5 Ⅱ级弱冻胀 12＜ω≤19＞1.0 粉砂 ω≤14 ≤1.0 14＜ω≤19＞1.0 粉土 ω≤19 ≤1.5 19＜ω≤22＞1.5 黏性土ω≤ωp+2 ≤2.0 ωp+2＜ω≤ωp +5 ＞2.0 粉黏粒质量大于15％的粗颗粒土，粉黏 粒质量大于10％的细纱 12＜ω≤18 ≤1.0 3.5＜η≤6 Ⅲ级冻胀 ω＞18 ＞0.5 粉砂14＜ω≤19 ≤1.0 19＜ω≤23 ＞1.0 粉土19＜ω≤22 ≤1.5 22＜ω≤26 ＞1.5 黏性土ωP+2＜ω≤ωP+5 ≤2.0 ωP+5＜ω≤ωP+9 ＞2.0 粉黏粒质量大于15％的粗颗粒土，粉黏 粒质量大于10％的细纱 ω＞18 ≤0.5 6＜η≤12 Ⅳ级强冻胀 粉砂19＜ω≤23 ≤1.0 粉土22＜ω≤26 ≤1.5 26＜ω≤30 ＞1.5
高原冻土施工的重点、难点和解决方案 1.1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。 对于地质情况较好，基础负荷不大，环保要求高的塔位采用掏挖式基础。掏挖式基础在以往的工程中也施工过，施工工艺成熟。施工过程主要控制好坑壁坍塌、保持冻土稳定等措施。 季节性冻土地区按地基土融化状态设计为大开挖基础，主要设计基础型式有适合于冬季施工的装配式基础、锥柱基础，以及跨河及冻土地质条件极差、基础负荷大的灌注桩基础。 （1）桩基础。主要为钻孔灌注桩基础，在基础作用力较大且地质条件较差的河网地区的塔位使用钻孔灌注桩基础。相对于其它软弱地基基础而言，具有施工方便，可以保证铁塔运行安全的特点。因此在本工程的跨河地段和地质条件较差地段采用这种常规的钻孔灌注桩基础较为安全可靠和经济适用。 （2）预制装配式基础。该基础适合于非多年冻土、多年冻土地区的基岩及融区、低含冰量的冻土区、地下冰分布均匀的富冰冻土粗粒土地段及不冻胀和弱冻胀性的地基上。 （3）锥柱基础。由于锥柱基础可以通过自身的结构型式改变消除切向冻胀力，因此在季节性冻土和多年冻土地区广泛地应用，特别在多年冻土地区最大冻结深度在2～4米之间基础易于开挖成型不易垮塌的地区。 1.2多年冻土地区基础施工的关键工作 1.2.1基坑开挖：
⑴按地基土冻结状态设计的基础关键是保持土壤冻结状态，减少人为扰动； ⑵按地基土融化状态设计的基础关键是做好遮阳防雨措施以保持坑壁的稳定，并采取必要的抽水排水工作； ⑶管桩基础桩孔的成型和孔壁稳定。 1.3.2基础工程: ⑴现浇基础混凝土配合比设计、浇制、养护； ⑵预制管桩基础的安装、回填； ⑶基础辅助措施如热棒的施工技术及工艺。 1.3多年冻土地区基坑开挖基本原则 ⑴按保持冻结原则设计的基础，摸清规律掌握好开挖的时机与时间，在人工开挖的条件下，对厚层地下冰、地表沼泽化或径流量大的地段基坑开挖尽量在天气较为寒冷的季节施工；若在暖季施工时采取遮阳、防晒措施，选择在气温较低的时段内快速施工。在饱冰冻土、含土冰层地段施工时，可在暖寒季交替期施工，视天气情况采取遮阳和防晒措施，能够保持冻土的稳定。 ⑵按容许融化原则设计的基础，设计要求进行基底换填的按设计进行换填，设计未要求的，铺设厚不小于30cm的碎石垫层。对于在暖季施工融化地下水比较多的基坑，需要采取抽水排水措施，为防止坑壁坍塌应采取挡土板、钢筒或混凝土护壁措施。 ⑶基坑一般采用爆破方式进行开挖（可可西里保护区视时间而定，要避开动物迁徙的季节），爆破作业采用松动爆破或预裂爆破（药量按冻土爆破设计原则控制）。基坑从开挖到下桩（浇制）要连续，必须突出“快”字。 ⑷桩基础开挖视地质情况采取人工掏挖和机械旋挖相结合的方式。 2多年冻土地区基坑开挖技术措施 2.1各类基础基坑开挖主要施工方法见表2－1
青藏高原东北部15万年来的 多年冻土演化① 潘保田 陈发虎 (兰州大学地理科学系,730000) 摘 要 青藏高原东北部最近15万年中至少存在4次多年冻土强烈扩展时期。第一次发生在140ka BP 的倒数第二次冰期,各地广泛发育冰楔;第二次发生在末次冰期早期(80～53ka BP ),若尔盖盆地发育融冻扰曲;第三次发生在27～23ka BP ,高原东北缘出现冰楔;第四次发生在21～10ka BP ,巴颜喀拉山以南地区和若尔盖盆地发育冰楔,黄河源、共和及青海湖周围出现原生砂楔。不考虑构造上升,上述冻土扩展时期多年冻土带下界高度较现代低1700～1800m 。 关键词 冻土演化 冰楔假型 原生砂楔 青藏高原东北部 多年冻土地区是人类生存和生产的重要场所,探讨多年冻土的形成演化和演变趋势是合理利用多年冻土地区自然资源的基础。作为冰冻圈的一个重要组成部分,多年冻土在全球气候系统中具有极为重要的地位,同时对全球气候变化的反映也十分敏感。因此探讨多年冻土的演化历史及通过古多年冻土现象恢复过去全球气候变化的过程,一直是冻土学重要的研究领域。青藏高原东北部是我国西部高山高原多年冻土带的一部分,随着冰期、间冰期旋回的气候波动和青藏高原的隆起,这里的多年冻土经历了复杂的演变过程。自80年代初以来,张维信等(1981)、徐叔鹰等(1984,1990)、潘保田等(1989,1992)、王绍令(1989)从不同角度不同时段探讨了这一地区冻土的发展过程。最近几年我们又发现了一些新的资料,以下主要讨论该地区最近15万年以来的多年冻土演化。 1 古多年冻土遗迹 1.1 倒数第二次冰期多年冻土遗迹 倒数第二次冰期的多年冻土遗迹主要是冰楔假型(Ice -wedge Casts )和融冻扰曲,在青藏高原各主要盆地和山地中均可见到(图1),其最南在玛多县花石峡,最北是青海湖东北侧的日月山,最低海拔是共和盆地的河卡,海拔3300m 左右。在盆地中冰楔假型主要发育在山麓洪积台地的砂砾石层或基岩风化壳中,在山地上则多发育在冰碛物、 第19卷 第2期 1997年冰 川 冻 土JOURNAL OF G LACIOLO GY AND GEOCR Y OLO GY Vol 119 No 121997 ①本文于1996年4月11日收到;属国家自然科学基金(49471012)资助项目成果之一。
浅析冻土路基的施工工艺 摘要：本文分析了多年冻土的特性以及多年冻土地区路基工程 和桥涵基础工程所采取的设计原则，指出了施工工艺的正确选择是解决路基施工的技术关键，以及桥涵基础中的明挖基础施工技术进行了研究和总结，另外也对多年冻土地区的混凝土的施工工艺作了详细论述。 关键词：路基冻土施工工艺 abstract: this paper analyzes the characteristics of the permafrost and permafrost regions subgrade engineering and taken by the foundation engineering bridge design principle, points out that the construction technology of the right choice is to solve the key technology of subgrade construction, mining and the ming dig foundation construction foundation technology is studied and summarized, also for many years of permafrost regions of the concrete construction technology makes detailed discussion. key words: frozen soil subgrade construction technology 中图分类号：u213.1文献标识码：a 文章编号： 一、冻土的概念 冻土是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。冻土是 一种对温度极为敏感的土体介质，含有丰富的地下冰。因此，冻土
高原多年冻土区路基施工工法 GGG（京）A2003-2008 柴金存张玉峰夏孝畲张满儒祁鹏 （安通建设有限公司四川武通路桥工程局） 1前言 在我国，多年冻土分布面积约全国面积的22.4％。而青藏高原多年冻土带又是全球公布最大、海拔最高的多年冻土地区。青藏公路自格尔木至拉萨全长约1150Km,其中760Km路段由北向南穿越青藏高原腹地多年冻土地区。由于多年冻土有融沉性、冻胀性、冰（水）害等工程特性，而气候升温和工程活动引起的多年冻土退化导致的工程病害一直伴随着青藏公路整治改建的全过程，长期的工程实践表明，多年冻土区公路成败的关键在路基工程。 2工法特点 2.1 全部机械化施工，全线分区段平行作业，区段内流水作业，提高工程进度。 2.2 利用此工法施工，通过对关键技术的控制，可控制工程质量。 2.3 通过试验检测和观测，实现控制质量目的。 3适用范围 本工法适用于大片连续多年冻土区和岛状多年冻路基工程
的施工。 4工艺原理 4.1多年冻土的力学特性 4.1.1未冻土转化为冻土时产生体积膨胀 在冻土的形成过程中，当温度降低到土体的冻结温度以下时，水份向正在冻结的土体中迁移并发生相态变化逐渐缓慢直至消失。在这个过程中，土体中的液态水凝固并以冰的形式田中到土颗粒间隙中，当土体中水相态变化的体积膨胀足以引起土颗粒之间的相对位移时就引起了土体的冻胀。 4.1.2冻土相对于未冻土体的物理力学性质发生改变 冻土的强度和变形特性与未冻土体的最大差别在于冻土中冰的存在，冻土的力学特性一定程度上取决于冻土中冰的力学特性。通过以往研究经验和室内模型试验，冻土的抗压强度和抗剪强度相对于未冻土体有较大的提高。 4.2冻土路基施工原理 4.2.1保护多年冻土 所谓保护多年冻土施工方案，就是要有效的采取综合保温措施并使路堤填高大于最小临界高度，使成型后的路基基底人为上限控制在一定深度内，保护路基下多年冻土不融化，以确保路基稳定。 4.2.2破坏永冻土 所谓破坏多年冻土方案，就是在路基建成后允许路基下地基