论多年冻土路基的施工

浅谈冻土路基填筑施工技术大兴安岭地区是我国多年冻土分布的主要地区之一，是高纬度古代冰川沉积残留物在长期历史条件下积累形成的。

多为富冰冻土、局部为含土冰层，多年冻土的上限为0.3～1.8m、下限25～38m、局部下限为90m。

在此种地质条件下新修建铁路不仅给施工带来了很大困难，而且可能产生冻胀、沉融等不良路基病害。

多年冻土具有的流变性、沉融性和冻胀性对铁路建设影响严重。

由多年冻土引起的主要地质问题有：沉融、冻胀和冰锥、冻胀丘、融冻泥流、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開裂及下滑、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，严重时将引起建筑物的破坏。

在诸多不良冻土地质现象中，对温度变化最为敏感且对铁路路基的修筑影响最大而且不容易绕避的主要是厚层地下冰，其融化时产生大的下沉量会引起工程建筑物的严重变形和破坏。

因此如何正确合理的选择施工工艺成为了解决路基施工的技术关键。

1 多年冻土路基工程概况古莲至洛古河线古莲至月牙湖段位于黑龙江省大兴安岭地区漠河县境内。

线路自富西线古莲站中心K679+500引出，跨古莲河、漠古公路后沿古莲河南岸并行八支线溯河西进，至DK15+000m预留古莲林场站后线路继续西行，跨霍拉盆河至古莲河露天煤矿南侧边缘，经新设月牙湖站（DK31+550m），止于月牙湖站外DK33+070m。

本工程正线里程33.4公里，线路所处主要地貌为低山区，地势西高东低，一般山高在520-650米，相对高差100-130米，坡度多在10-15度，局部可达到35度。

本段路基设计个别路基工点65处（28.452公里），占线路长度84.147%，路基工点主要为多年冻土路基，其中冻土低路堤18处（4.245公里），冻土路堤30处（17.784公里），冻土路堑15处（6.184公里），冻土沼泽地段路基2处（0.239公里）。

多年冻土地区路基施工崔巨良李德学(河南省交通建设工程有限公司，河南郑州450052)工程技术E}寅要】在我国有很多地区都是冻土地区，大多在边远地区。

解决冻土地区的施工技术问题，保证工程质量，是关系到公路在冻土地区的运输-窑x-全，对实施国家西部大开发具有极其重要的意义。

本文通过冻土区路基工．程施工实践，对冻土区路基施工技术及质量控制措施进行了总结。

[关键词]多年冻土区；路基施工技术；路基工堆多年冻土地区路基施工前应详细调查沿线冻土分布、类型、冻土上下限、冰层上限、地面水、地下水及有无其他热融(湖)塘、冰丘、冰椎等不良地质情况。

由于各永冻区的自然条件和土壤冻结条件差别显著，所以很难有统一的路基施工方案，施工方法应依据对土基冻融状态的设计要求而选定。

1在保证地基土壤处于冻结状态下的路基施工在道路施工过程中，使土基保持冻结状态，即永冻土的上限不下降，创造土基夏季不融化条件。

在施工期宜选在冬季，因此冬季必须完成大量土方工程。

如在融期施工，则应采取快速分修的施工方法，以免冻层暴露太久，冻土上限下降，引起沉隐破坏。

路基填方作业时，应采用端部卸土的方法填筑。

汽车、拖拉机等带轮子的设备，在前面尚未铺设足够的填料以支持它以前，严禁在坡道上进出。

一般应掌握：1)土基冻结深度大于30cm后开始取土；2)路堤下部各层高为05m时，按逐步向前法填土，以后的各层按纵向法施工。

净砂和砂砾石最易于作路堤填料，因为这种填料具有非冻结性，排水性能好，在冻结季节便于开挖和运输。

当路堤高度较小时，可在路堤下部先填—部分细颗粒土，厚度—般不，J、于1．0m o保证足够厚度的路堤是为了有效地对冻土隔热，国外经验有采用苯乙烯泡沫隔热层、卵石隔热层等做法，以维持地下土壤处于冻桩状态。

2限制土基融化深度的路基施工在限制土基融化深度的路段，路基应当采用当地的粘质土和无粘性的碎屑土修筑，高速公路和一级公路宜设置集中取土场；富冰冻土、饱冰冻土以及含土冰层路段确需就近解决部分土源时，必须在路基坡脚10m以外取土：斜坡地表路堤取土坑应设在上坡一侧，取土坑深度均不得超过当年多年冻土上限以上土壤厚度的80％，坑底应有坡度，积水应有出口。

省道201线室韦至阿木古郞公路室韦至拉布大林一级公路第04合同段多年冻土路基施工专项方案中国中铁航空港建设集团有限公司省道201线室韦至拉布大林公路项目土建工程第04合同段项目经理部2013年5月25日目录第一章工程概况 (3)1.1工程概况 (3)1.2施工组织机构 (3)1.3计划工期： (4)1.4计划投入机械设备： (4)第二章多年冻土路基施工方法及施工工艺 (4)2.1冻土施工具体处理方法 (4)2.2冻土施工 (5)2.3工艺特点 (7)2.4施工工艺 (7)2.5施工流程 (8)2.6操作要点 (8)2.7质量要求及控制要点 (9)第三章施工安全及环保注意事项 (10)2精选资料3.1施工安全措施 (10)3.2环境保护和水土保持措施 (14)3.3施工环境保护、水土保持措施 (15)多年冻土路基施工专项方案第一章工程概况1.1工程概况本项目沿线岛状多年冻土发育于低洼地、地表积水、塔头草生长茂盛、草炭和泥炭发育的沼泽化湿地当中。

冻土的天然上限浅，一般在0.8-2.3米，天然上限最大为2.5米，冻土厚度较小，一般为1.5-3.0米，最大厚度约为5.9米。

冻土总含水量高，一般为35-65%。

多年冻土的构造多为层状或整体构造的富冰冻土、饱冰冻土、多冰冻土。

本路段多年冻土的地温较高，处于退化阶段，极不稳定。

多年冻土的处理原则：根据区内多年冻土的构造特征、平面分布状况及所处的环境条件，为保证多年冻土地区路基的稳定和可靠性，针对不同的多年冻土工程地质条件，结合已有的多年冻土区公路建设工程经验和研究成果，处理时尽可能优先采用挖除换填处理方法，对于多年冻土埋藏较深、厚度较大的路段采取“保护冻土、控制融化速率”的设计原则。

结合本项目多年冻土的特征，对于多年冻土埋藏较深、厚度较大的路段通过计算确可修改编辑定各多年冻土路段的下临界高度hL及上临界高度hu，采用相应的特殊设计措施。

1.2施工组织机构本段落由路基施工一队负责施工，测量组负责施工放样。

多年冻土地区路基施工1 施工前应核查沿线冻土分布、类型、冻土上下限、冰层上限、地面水、地下水以及有无其它如热融(湖、塘)、冰丘、冰椎等不良地质路基地段情况。

2 施工必须严格遵循保护冻土的原则,使路基施工后仍处于热学稳定状态。

路基原则上均应采取路堤型式,尤其在厚冰发育地段,并尽可能避免零填或浅挖断面,以免造成严重热融沉陷等病害,弱融沉或不融沉的多年冻土地区,路基施工可按融化原则进行。

3 路基排水与加固除满足水力和土力条件外,还应考虑由于施工因素如排水系统修筑等引起的热力变化,不导致多年冻层上限的下降。

4 填方路基的施工应符合以下要求：9.1 排水：当路基位于永久冻土的富冰冻土、饱冰冻土或含土冰层地段时,必须保持路基及周围的冻土处于冻结状态,排水系统与路基坡脚应保持足够距离；高含冰量冻土集中路段,严禁坡脚滞水、路侧积水,边坡应及时铺填草皮。

在少冰与多冰冻土地段,也应避免施工时破坏土基热流平衡。

排水沟与坡脚距离不应小于2m；沼泽湿地地段不应小于8m；饱冰冻土及含土冰层地段,应避免修建排水沟和截水沟,宜修建档水炼(堰),距坡脚不应小于6m,若修建排水沟则不应小于10m。

9.2 基底处理：填方基底为含冰过多的细粒土,且地下冰层不厚,可挖除并用渗水性土回填压实,再填路基。

当基底为排水困难的低洼沼泽地段时,其底部应设置毛细水隔离层,其厚度宜在路堤沉落后至少高出水面0.5m,并在其上铺设反滤层；泥沼地段路堤基底生长塔头草时,可利用其做隔温层。

上述地段路堤应预加沉落度,并在修筑路面结构之前,路基沉降基本趋于稳定。

9.3 路基高度：应达到防止翻浆与不超过路基冻胀值要求的最小填土高度；按保持冻结原则施工的路段,应同时满足冻土上限不下降的要求。

9.4 取土：宜设置集中取土场,富冰冻土、饱冰冻土及含土冰层路段,确需就近解决部分土源时,应在路基坡脚10m以外取土；斜坡地表路堤,取土坑应设在上坡一侧。

取土坑深度均不得超过当地多年冻土上限以上土层厚度的80%,坑底应有坡度,积水应有出口,水能及时排出,同时取土坑的外露面,亦宜用草皮铺填。

多年冻土是指永久冻土层在地表下冻结时间长达数年以上的地质体。

在多年冻土区施工的路基，必须考虑永久冻土的特殊性，以确保工程的稳定性和安全性。

下面将介绍几种常用的多年冻土路基施工工艺方法。

1.预处理工艺方法：多年冻土区路基的预处理是为了减轻对冻土的破坏，降低施工带来的影响。

主要方法有：草皮保护、覆土层保护和覆冻层保护。

草皮保护是通过种草或直接铺设草席来保护冻土，减缓冻土的溶解；覆土层保护是在路基表面加铺一层土，以隔离冻土和外部环境；覆冻层保护是在路基表面加铺冻结混凝土或冻土封面，提供保护层。

2.加热工艺方法：多年冻土区路基施工中，常用的加热方法有：明火加热、电加热和蒸汽加热。

明火加热是通过燃烧燃料产生的炉火热量加热路基，温度可达到200°C以上；电加热是通过电阻丝加热路基，可以实现精确控制温度；蒸汽加热则是通过将蒸汽引入路基中进行加热。

这些方法可以使路基达到一定的温度，提高冻土的温度，减少冻融循环对路基的影响。

3.预冷工艺方法：多年冻土区路基施工中，预冷的目的是降低冻土中的温度，增加冻结深度和冻土的强度。

常用的预冷方法有喷水预冷、短时电加热和冻土造冰。

喷水预冷是通过喷洒大量水对路基进行预冷，增加冻土的深度；短时电加热是通过电阻丝在冻土中加热，提高其温度，使冻结深度增加；冻土造冰则是在路基中注入冷却液冷却路基，使冻土温度降低，增加冻结深度。

4.导热材料应用工艺方法：在多年冻土路基施工中，可以使用导热材料来改善多年冻土的工程性质。

常用的导热材料有导热管、导热板和导热材料混凝土等。

导热管可以通过传导热量加热冻土，改善其强度和稳定性；导热板可通过传导热量提高路基的温度；导热材料混凝土则可以提高路基的导热性能，加快冻结速度。

综上所述，多年冻土路基施工需要根据冻土的特性选择适当的工艺方法。

预处理、加热、预冷和导热材料应用是常用的方法，可以改善多年冻土的性质，提高路基的稳定性和安全性。

这些方法需要根据具体情况进行应用，确保施工的有效性和经济性。

多年地区的冻土路基养护是一项非常重要的工作，特别是在极寒地区。

由于极端的气候条件和冻土的特殊性质，路基养护的工作可能需要采取一
系列的措施来确保道路的安全和稳定。

首先，多年地区冻土路基养护的关键是确保冻土的稳定性。

冻土属于
一种具有特殊物理性质的土壤，它在冬季会冻结成硬的冰状物质，并具有
较高的稳定性。

因此，在养护过程中，应该尽量保持冻土的温度低于0℃，以防止冻土的融化和变软。

其次，多年地区冻土路基养护需要采取一些特殊的技术措施来增加道
路的强度和稳定性。

例如，可以在路基表面覆盖一层冻土保护层，用于保
持冻土的温度和防止外界热量的渗透。

此外，还可以通过增加路基的厚度
和加强路基的设计来提高道路的承载能力，以应对冻土的变化和影响。

另外，多年地区冻土路基养护还需要定期检查和维护，以确保道路的
正常使用和保持。

在冬季，冻土可能会发生变形、裂缝和坍塌等问题，因
此需要及时进行修补和加固。

此外，还需要定期清理和排除冻土路基中的
积水和冰块，以确保道路的排水和通畅。

此外，在多年地区冻土路基养护的过程中，还需要考虑到周围环境的
因素。

例如，可能需要进行冻土的监测和调查，以了解冻土的特征和变化。

此外，还需要考虑到道路周围的植被和生态环境，以避免对生态系统的不
良影响。

总之，多年地区冻土路基养护是一项复杂而重要的工作，需要综合考
虑冻土的物理性质、道路的强度和稳定性以及周围环境的因素。

通过采取
一系列的措施，可以确保道路在极寒地区的安全和可靠运行，为人们提供
更好的交通条件。

多年冻土地区路基的设计探究多年冻土给我国当代工程建设带来了较大的影响，路基作为工程建设的基础工程，其质量问题直接关系到工程建设的质量。

在我国多年冻土地区，其路基设计显得更为重要。

文章对我国多年冻土地区路基设计进行了相关的探究。

标签：多年冻土；路基；设计引言我国冻土地区分不广泛，多年冻土地区路基施工的关键技术对我国当代工程建设质量有着这重大影响。

在我国多年冻土地区主要分布在大小兴安岭、青藏高原、喜马拉雅山以及东部某些山地。

而我国全面建设小康社会当中，大力修建公路来加强东西区域间的联系。

而这些地区的冻土对我国当代公路工程建设影响是非常大的，路基作为工程建设的基础工程，是受冻土直接影响最大的一项工程。

为了保障我国当代工程建设质量，就必须对这些多年冻土地区的路基进行合理设计。

1 我国多年冻土概述多年冻土是指持续多年冻结的土石层，可分为上下两层，上层每年夏季融化，冬季冻结，称活动层，又称冰融层；下层常年处在冻结状态，称永冻层或多年冻层。

在我国，多年冻土地区主要分布集中在青藏高原、喜马拉雅山、大小兴安岭等地区，我国多年冻土地区面积占到我国总面积的百分之二十。

在这些冻土地区，地基土的冻结给地基工程的整体建设造成了很大的影响。

中、低纬高山和高原地区的冻土层，主要受海拔高度的控制。

一般来讲，海拔越高，冻土层越厚，低温也越低，永冻层顶的埋藏深度越小。

土层的冻融变化是土木工程建设中必须考虑的重要因素，处置不当将带来严重后果。

2 多年冻土给路基造成的危害2.1 路基冻胀在我国多年冻土地区，海拔较高，气温较低，在季节融冻层中，当土层中的水分达到了一定限值时，受温度的影响，土层中的水分就会冻结，水分冻结就会成为固体，长期以来，冻土地区的路基就会出现冻胀现象，给道路安全造成一定的隐患。

2.2 路基沉降路基基底土层分布着土冰层，这些土冰层是常年受低温影响，土层水分被凝固，但是我国当前路面每天所承受的荷载是连续不断的，时常还会出现负载，当路面受到的负荷超过路面的最大限值时，就会出现路基下降，土层之间的间隙就会缩小，同时冰土层就会加速融化，路基基底融化就会产生路基下沉，如果修筑路基工程不注重排水工作，就会造成积水，水越积越多就会产生热效应，使得冻土地区的地下冰加速融化，从而导致融沉。