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1、【冻土地段的公路施工技术简析】多年冻土路基施工技术 摘要：我国有着辽阔的地域，而冻土地段的公路建设一直是我们所面临的难题，其施工过程当中会面临因地质条件较为复杂的施工问题，对此，这就需要施工单位必须要以科学合理的设计以及严格的科学管理从而确保公路工程质量，确保公路的使用寿命，为行车的安全性奠定好基础。在我国的冻土地段，公路路基在施工当中起到非常关键的作用，它也是对工程的整体质量起着一定的影响作用，对此，在公路的施工技术当中要作为重点任务进行分析研究，从而保证冻土地区公路施工的顺利进行。 关键词：高原地区冻土地段施工技术 冻土地区的施工一直是我国在公路基础建设当中所要面临的一个重要问题，在选择施
2、工技术方面以及对于在施工的管理方面都具有重要影响，同时也是确保冻土公路在施工方面的质量以及促进冻土地区在经济利益方面长远发展的重要条件。在以青藏高原的公路为例，它每年会担负着大量的物资运输，但是，在该公路的建设施工过程当中，由于多年的冻土是在公路施工当中的主要地质形态，因此，在这种地质条件下，就必须要制定一套严格的施工技术方案，从而保证公路的施工质量。 1冻土地区公路的常见病害 1.1存在冻胀的问题。发生冻胀的必要条件存在两方面：一方面是必须要有足够水分来补给源，另一方面就是必须要有足够的水分补给通道。因为从冻胀自身来讲它不仅仅会破坏道路，而且还会对涵洞以及桥梁的基础引发冻害问题。因此，这种病
3、害的发生一般都会在冻土地区进行修建涵洞以及桥梁施工的早期发生，通常会表现出基础的倾斜和上抬从而造成涵洞的断裂以及桥梁的拱起等问题。 1.2存在融沉的问题，这种病害也是冻土地区的主要病害，通常都会出现在具有较大含冰量的粘性土地区，在基底冻土的上部或者在路堑的边坡上都会分布着地下冰层，因为地下的冰层会比较浅，所以在施工的过程当中通过人为作用的影响，会促使冻土出现局部的融化现象，这时，上覆的土层会在其自重以及在外力的影响下出现一定的沉陷，从而促使路基出现变形的问题，在其影响下会出现路基下沉，边坡下滑、开裂以及路堑边坡的坍塌等病害，对此，出现融沉时主要会体现在：这种病害主要发生在路堤较低的地段。因冻土
4、地区的道路在其稳定性上一般都与很多困素有关联，一方面会受到纬度地带的主要影响，另一方面又会受到路堤的高度、保温设施、坡向、填料和施工时间以及在施工以后所形成的水文特征、地表特征等方面的因素影响有关。而对于这些因素的影响总体来说都是因为土层吸热与散热。当基底土层的散热超过吸热时，则地温下降，人为上限就上升，路堤保持稳定。当吸热大于散热的时候地温则会上升，而冻土就会融化，这时路堤便会发生融沉的病害。如果路堤很低，在从上界流向地中传热的过程当中，此时热阻会降低，而对于路基本身储热的能力就会减少，所以就不会有利于热的稳定。融沉会出现不连续性的特征。由于多年冻土已经在一部分地区有所消失，所以它的分布是没
5、有连续性的。因为冻土的厚度是没有均匀性的，所以也就导致了道路融沉出现的不均匀性。在部分路段中会以很慢的速度进行下沉一段以后，又会突然的出现大量沉陷，从而促使地基土部分出现隆起，此类现象也是因为在路基的基底由于具有较大含冰量的粘性土出现融化以后，还是饱和状态，所以基本没有承载力。由此可见，在车辆荷载的作用下，因为过饱或者是在粘性土会的冻结面发生挤出现象，促使路堤产生了很大程度的沉陷，也叫突陷。 1.3存在损害路面的问题。如果在较寒冷的地区，出现路面损坏的现象一般是在高级路面中常见的，可分为几类：变形、裂缝、松散以及其它损坏等。由于路面发生损坏会导致影响其它道路发生病害的可能性，也促使加剧了其它道
6、路发生病害的机率。 1.4存在翻浆的问题。在初春季节，在冻土地段由于解冻相对缓慢，并且解冻的时间也会较长，所以就会导致解冻到一定的深度时出现停滞的现象，可长达几天之久，再加之有大量的积雪，当融化以后雪水会出现下渗的现象，所以会导致解冻层与未解冻层之间出现冻结层似的自由水，这时，地表土的含水量则会快速地增加，导致失去一定的承载能力，由此发生翻浆的病害。 2提高施工技术的主要措施 2.1在施工工程的设计阶段，必须要按照根据不同的地质条件，依据不同的具体情况，进行相应合理的设计原则，并且要在常年地温较为稳定的冻土地段并保持冻结的状态地基下为设计原则。如果常年的平均地温出现较高时并存有少量的含冰，此时
7、，便可有效的控制地基的沉降量。如果在相对不够稳定的冻土地区，可以铺设保温层、热桩以及通风路基等方面这些综合的应用措施。如果在一些弱融沉或者是不融沉的多冰冻土、少冰冻土地段也可以应用常规的一些设计方法。 2.2在施工过程当中，可以适当的提高路基在填土时的高度，采取天然土进行保温，此方法因成本较低，所以应用十分普遍。通过实践证明，在冻土地段的年平均地温相对偏低时，可应用提高路基的措施确保路基的稳定性。如果在地温相对较高的地区，如果采取加高路基的措施是无法确保路基的稳定性，原因是如果对高路堤填筑以后，会出现对边坡和路肩的太阳辐射，这时会导致地表在与大气之间的温度交换条件有所不同，而促使在路基阳面的地
8、温会高于阴面的现象，从而导致路基的阳面出现滑溜和下沉的问题。 2.3也可以应用主动的降温技术，或者是选择降低传入地基土的热量，而这种方法则可以确保冻土地段的热稳定性，也保证了在建筑工程的质量和稳定性。另此，应用主动降温的施工技术有多种方法，必须要根据冻土的实际情况采取施工技术措施，总结有几个方面：如果冻土地段是相对稳定的，可以通过对流交换热的方法，它的作用机理就在于抛石路基以及碎石护坡的技术措施，也可以应用“热棒”的技术等综合措施。而“热棒”技术则是利用了液汽转换对流以及进行循环从而达到传输热量的系统，也是传输热量效率较高的装置。这种技术的主要特点就是具有传热能力较大，并且传热时的温差较小、均
9、温性能比较好并且安全经济等优势。如果在不稳定的冻土地段，采取应用“以桥代路”这种结构工程，也就是通过应用桥梁结构从而替代公路跨越的设计方案。在以上两种方式外，也可在路基中进行埋设通风管，在桥涵工程当中应用桩基础等技术措施，并且要建立排水设施，避免因地下冰出现融化所致使路基的下沉。 3结论 总之，在多年的冻土地区都会具有一定的规律性，也会有一定的特殊性，所以，在工程施工以前必须要先进行勘测，并且要综合勘探，进行科学的分析研究，并针对它体现的特征应用合理的解决措施。在冻土地段进行公路施工时，必须要把握工程的特有性质，优化施工的工艺，降低对冻土的抗冻性，遵循施工的技术原则，从而减少冻土对路基的影响。 参考文献： 1哈冬梅.青藏高原地区公路施工的一些基本问题探讨J.科学与财富.2011(7). 2胡绍坤.高原地区公路施工与管理J.中国高新技术企业.2009 (3). 3林建田.浅议冻土地段的公路施工J.魅力中国.2011(8) 4仲继红.多年冻土地区公路路基施工J.铁道建筑技术.2003(4). 第 6 页 共 6 页