高原凍土區(qū)路基施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施

王立新

（中建新疆建工路橋工程有限公司，新疆 烏魯木齊 830054）

1 工程概況

哈巴克至神仙灣邊防公路改建工程，起點K0＋000.00，終點K119＋895.05，全長118.86km。本項目所在地區(qū)位于西昆侖高山區(qū)，具有極端的荒漠性特征，區(qū)域內(nèi)地形起伏較大，地貌類型較為復雜，延路線前進方向，分別為越嶺線段、高原平臺段、延溪線段，除越嶺線段外，整體高差不大，海拔最高達5 250m，最低為3 820m，屬高原亞寒帶干旱氣候，晝夜溫差大。由于受高空環(huán)流、地理位置和地形地勢的影響，整體上屬于大陸性干旱氣候區(qū)，水汽主要來源于阿拉伯海。短期觀測取得的天文點（5 100m）及神仙灣（5 370m）年降水量依次為54.6mm和67.7mm，推算沿線年降水量為60～80mm。獅泉河（4 278.8m）年平均氣溫僅為0.4℃，極端最低氣溫為－34.6℃，年平均地溫為5℃，最低地溫為－7.2℃，甜水海附近年平均氣溫為－4.42℃，年平均地溫為－3.5℃。沿線年平均相對濕度＜40%，年蒸發(fā)量約為2000～2500mm，具備凍土生成的水熱條件。

2 高原多年凍土區(qū)路基施工的特征分析

高原凍土區(qū)的自然和生態(tài)環(huán)境，是通過古代與近代的地質(zhì)運動所形成的。高原凍土區(qū)的特點主要有以下幾方面：首先，在不破壞凍土區(qū)現(xiàn)有的自然和生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)條件上，高原區(qū)多年凍土是非常穩(wěn)定的，但是如果高原區(qū)的多年凍土被破壞，那么凍土區(qū)的地基將會出現(xiàn)衰退，并產(chǎn)生融化現(xiàn)象，使公路路基的地基受到破壞；其次，在高原凍土區(qū)施工容易受到季節(jié)的影響，要最大程度上降低季節(jié)對多年凍土的熱干擾和影響；再次，水會對公路路基產(chǎn)生較大的影響，因為水能夠攜帶的熱量要遠遠的大于空氣所攜帶的熱量，如果在公路路基工程附近有大量的水聚集，那么將會對高原凍土區(qū)產(chǎn)生較大的熱干擾。由于高原多年凍土區(qū)的工程地質(zhì)條件特別復雜，在較小的范圍內(nèi)可能會出現(xiàn)不同類型的多年凍土。

3 高原凍土區(qū)路基施工技術(shù)與質(zhì)量控制措施

按照高原凍土區(qū)的路基特征，需要采取先進的路基施工技術(shù)和質(zhì)量控制措施，才能夠提升高原凍土區(qū)的路基施工質(zhì)量。

3.1 降低填料蓄熱對凍土的影響

在高原凍土區(qū)路基施工的過程中，為了有效地降低路基熱融下沉問題，需要降低填料蓄熱對凍土的影響。在路堤較高的情況下，需要分兩次來填筑，宜選擇在溫暖的季節(jié)進行施工。當路塹開挖完成之后，基底換填層下面的卵碎石土工作墊層，對降低路基的凍脹、路基的融沉發(fā)揮著很大的作用，因此要求在施工的時候，必須要做好工作墊層。

3.2 加大凍土環(huán)境保護工作

在多年凍土區(qū)路基施工時，要重視高原凍土環(huán)境的保護工作，在施工的過程中要嚴格按照環(huán)保部門的相關(guān)要求進行施工。為了更好地保護環(huán)境，提高高原凍土區(qū)路基的穩(wěn)定性，填筑路基所需的取土場要與路基保持500m以上的距離，并且需要環(huán)保部門的指定。施工時盡量采用移挖作填的辦法解決填料，并充分利用棄碴和路塹挖方。

3.3 不同的施工部位選擇不同施工時機

在高原凍土區(qū)路基施工的時候，需要按照路基的不同施工位置，選取合適的施工季節(jié)。高原含冰量多年凍土分布的地區(qū)，在路塹開挖之后，高含冰量的凍土將會直接暴露在大氣環(huán)境下，造成多年凍土的熱狀態(tài)受到陽光和大氣的干擾，出現(xiàn)凍土融化問題，有可能導致路基施工不能順利進行。因此，高含水量凍土區(qū)的路塹開挖最好在冬季進行，這樣能保證不會出現(xiàn)融化問題。公路的基底與邊坡的換填需要在溫暖的季節(jié)進行，因為溫暖的季節(jié)填料的蓄熱水平較低，對公路邊坡和基底多年凍土不會產(chǎn)生太大的熱干擾。高含冰量的高原凍土區(qū)路堤施工要在溫暖的季節(jié)進行，因為溫暖季節(jié)凍土的活動層并沒有完全融化，并且加上填料的蓄熱量較低，能夠有效地保護高原凍土層，對于提升路堤的穩(wěn)定性有著重要的意義。

3.4 防止地下水與凍土接觸

因為水會對路基多年凍土產(chǎn)生較大的熱干擾，并且可能會造成多年凍土的大面積融化。因此，有效防止地下水對高原凍土區(qū)的接觸是提升凍土區(qū)地基穩(wěn)定性的關(guān)鍵所在。在高原凍土區(qū)路基施工時，一定要提前做好臨時排水系統(tǒng)，并結(jié)合臨時排水和永久性排水系統(tǒng)進行全盤的考慮，以有效地降低水對施工路段地表的影響，達到保護凍土區(qū)的目的。

3.5 加強對凍土工程地質(zhì)資料的核對

針對高原凍土區(qū)公路工程地質(zhì)狀況，需要在公路路基工程施工之前，加強對凍土工程地質(zhì)資料的核對。通過使用通風路基技術(shù)等，對高原凍土區(qū)的高含冰量和不良凍土現(xiàn)象分布的區(qū)域，要使用保溫盲溝，并設(shè)置防水保溫通道，通過鋪設(shè)土工格柵等相關(guān)的措施，來提升公路路基的穩(wěn)定性。通風路基是通過在路堤基底使用重型壓路機碾壓結(jié)實之后，在路基基底上直接埋設(shè)鋼筋混凝土通風管，并在鋼筋混凝土通風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而形成的路基。其防止熱融的原理是通過通風對流的作用，使填土產(chǎn)生的熱量，以及外界引發(fā)的各種熱量以最快的速度散失，可減少熱量對基底的干擾，避免基底由于熱融而產(chǎn)生的下沉問題。

同時要加大對少冰、多冰凍分布地段的日常檢查工作，對高含冰量的凍土區(qū)的凍土類型和分布情況進行認真檢查，以更好地采取相關(guān)的措施，保證公路路基的穩(wěn)定性。當少冰、多冰凍土區(qū)有高含冰量分布的時候，可以采用局部挖除的方法，并使用融化的少冰和多冰凍土做及時的回填壓實處理。在進行邊坡和基底挖除的時候，其深度要為少冰凍土上限的1.5倍。

3.6 加大熱融滑塌的整治力度

如果公路通過熱融滑塌分布的位置時，需要按照熱融滑塌的時間、路基的通過位置等因素，使用合適的方法進行科學的整治，以避免熱融滑塌的繼續(xù)擴大。然后再使用合理的技術(shù)方法，對基底做出科學的處理，處理時需要保持厚層地下水或者高含水量凍土活動層的熱平衡狀態(tài)。禁止在熱融滑塌的位置進行排水溝的開挖，這是因為排水溝的開挖降低了活動層的熱阻，使得地表的熱平衡遭到了破壞，這會導致厚層地下冰產(chǎn)生融化，導致地面產(chǎn)生熱融下沉，甚至會造成熱融而引發(fā)新的熱融滑塌。為了有效地清除不均勻的凍脹，在填料的時候需要使用質(zhì)地均勻、凍脹性較低的填料，并且要在公路路基施工的過程中，加大對不同凍脹填料的過渡，避免產(chǎn)生凍土等不均勻的凍脹問題。

4 結(jié)語

綜上所述，通過對高原凍土區(qū)路基施工技術(shù)和質(zhì)量控制措施的分析，得出在路基施工的過程中，需要不斷地進行經(jīng)驗總結(jié)，分析問題產(chǎn)生的原因，創(chuàng)新施工技術(shù)，不斷提升我國高原凍土區(qū)路基施工的效果。

[1]熱汗古力·熱合曼.淺談多年凍土地區(qū)路基的施工[J].民營科技，2009，（4）：23.

[2]王羽.凍土地區(qū)路基特點及其治理措施[J].甘肅科技縱橫，2007，（2）：32-33.

[3]李軍.高原多年凍土區(qū)路基的施工技術(shù)[J].中國水運：理論版，2007，（1）：36.

[4]王飛.淺談對青藏高原凍土的幾點認識[J].甘肅科技，2007，（10）：45.