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。
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;诙嗄陜鐾羺^(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: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(mén)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)鐾恋娜诨踔量墒故┕o(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。
基底和邊坡的換填應(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粒或卵礫石土。
技術(shù)措施八:高含冰量?jī)鐾谅穳q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)段,檢測(cè)修整區(qū)段”四區(qū)段工藝流程組織施工。
以上是我對(duì)青藏高原多年凍土區(qū)路基施工的幾點(diǎn)粗淺認(rèn)識(shí),在現(xiàn)實(shí)路基施工中還會(huì)遇見(jiàn)各種各樣的新問(wèn)題,只有不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),認(rèn)真分析出現(xiàn)的問(wèn)題,而后采取相應(yīng)措施,才能使凍土路基施工技術(shù)日甄完善,才能確保青藏鐵路安全,快速,高效的建設(shè)完成。