高寒地区土方作业遇到的问题及解决方法

蔡碧波

中图分类号:TU19文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0710085-01

一、站场土方作业概况

青藏铁路那曲物流中心地处藏北地区中心,海拔约为4500m,场地地貌形态为高原丘陵地貌,山势平缓开阔,地形相对高差一般为40～60m,地表植被发育,覆盖率60～70%。部分沟谷地段发育湿地。那曲物流中心工程位于那曲县以南5km处,以青藏铁路那曲车站为中心,长约7公里,宽约1.5公里,占地约7500亩。

青藏高原高寒缺氧,施工作业中会遇到与内地施工作业不同的情况,经过几个月的施工作业,对施工中遇到的各种问题及解决方法进行了如下总结。

二、技术措施

(一)地基处理

内地气候条件好,植被破坏也容易恢复,并且土壤腐殖土厚度小,草皮覆盖率不如草原地区高,因此在高海拔草原地区施工时,应注意以下方面的问题:

1.那曲物流中心工程位于海拔4500m的羌塘大草原,草原上植被覆盖率高,无任何树木,工程施工时需要移除草皮。由于后期有绿化要求,为节约成本,需将选取空地将移除的草皮移植,待后期绿化时使用。

2.草原上水草丰富或者有溪流经过的地方往往腐殖土较厚,或者淤泥质土较厚,需要换填。此部分区域如要经过车辆,需先施工好便道,避免车辆陷入淤泥之中。

3.那曲草原地面高低起伏较大,物流中心占地面积7500亩,故施工时将施工区域内的所有草皮全部取完,没有按照坡率来决定是否移除草皮。

(二)确定取土场

物流中心场地大,土质情况复杂,我方施工时遇到了一些问题并采取了相应的措施来解决:

1.工程土方量较大时,需要选取合理取土场。在那曲物流中心工程土方作业过程中,设计曾给出几个取土场,但是在实际施工中发现给出的取土场中好几个土质无法满足设计要求,导致后期施工时土方供应对进度造成了一定的影响。

2.那曲物流中心工程所处地段土质变化较大,在进行取土场土质调查时选取的探坑密度为50m取一个。设计院在进行地质勘探时取点间距较大,此工程占地范围大,土方量1000万方左右,以此作为取土场的依据有时会有偏差。故现场施工时探坑的选取应适当加密,以能确定取土场的大致范围为准。

3.取土场易按照3m每层取土,每层取完后应及时再挖探坑试验土质。

三、施工工艺及方法

(一)施工便道的设置

那曲物流中心位于羌塘草原,高原地区植被破坏后恢复困难,且成本高昂。因此设置施工便道时应注意以下方面:

1.为此施工便道应尽量设置在施工区域以内,避免破坏植被。

2.考虑到土方车辆来回行走及可能出现的意外损坏,便道易设置3车道(约20m宽)。便道易将上部草皮及腐殖土清理然后压实,然后上铺800mm后粗骨料土分层压实。施工便道易一次施工成型,上述数据应以现场实际情况做试验段确定具体厚度。以那曲物流中心工程施工便道设置为例:散堆装物流区作业时,以原地面去草皮碾压作为施工便道,在土方车来回碾压后一天即行走困难,需要修补,于是专门配置了一辆推土机和一辆压路机随时待命休整道路;综合物流区施工时,在经试验段得出的上述数据后,施工便道一次成型。后期土方车辆来回行走时,只是每两天派机械局部休整即可,有效地节约了成本。

3.施工便道应充分考虑现场施工情况,可以在规划的站场道路及站场线路路基部位修筑,此种规划即可满足便道运输要求,又可减少后期作业量,达到约成本的目的。(见附图一)

施工便道举例(附图一)

注:利用图中发送到达仓库之间的铁路路基(粗实线部分)作为施工便道,施工之前现将此部分填筑起来,可以到达即完成修筑施工便道又减少后期作业量的目的。

(二)地基处理

1.高寒地区站场路基的地基处理无特别要求,地基处理宜选择在土壤解冻时进行,在那曲地区,冻土厚度最多可达2.81m,机械无法进行作业。

2.在清理地基草皮及腐殖土时,一般设计都给出了一个厚度,但是在实际施工中,在地势较为低洼的部位及草长势较好的地段,腐殖土厚度与设计量偏差较大,需要在施工时随时注意观察,发现与设计不符时应及时与监理和设计沟通,确认部位及厚度,作为后期结算时的依据。

(三)土方填筑

1.雨季施工。那曲物流中心工程土方作业时,正值雨季。通常雨季施工时应选取渗水土进行作业,并在坡底开挖渗水沟让雨后土中的水渗出,以便于尽快恢复施工。但那曲物流中心工程所处区域土质粘土含量大,为非渗水土,且雨季雨量大,密集。2008年5月～8月每月都有20左右天下雨,严重影响土方作业。因此土方中,我方采取来以下方案处里遇到的此种问题:

(1)土方填筑时应留置坡度(2%),在坡度的上方开挖截水沟600mm(宽)×1000mm(深),下部设置排水沟600mm(宽)×1000mm(深)。(见附图二)

场地排水布置(附图二)

(2)作业时,应做到随铺随平随碾压,避免大面积铺土然后碾压,防止虚土被雨水淋湿,延误施工。

(3)每次下雨后,应立即用平地机将表面5～10cm湿土刮除,然后用压路机压实一遍,可以进行连续作业。实际施工中证明,虚土被淋湿后在雨量密集时土方作业基本停滞,但实土在雨后应立即用平地机将表面5～10cm湿土刮除,可以进行连续作业。

(4)要充分观察施工现场,查处现场是否有溪流经过。如有溪流穿过作业区域,必须将溪流改道,否则细小的溪流在长时间作业时也会影响土方作业。

2.冬季作业。冬季作业分土壤结冻期和解冻期,采取一定的措施时可充分节约工期。

(1)土壤结冻期时,土方作业易连续进行,防止土方冻结。如若施工有间歇,在取土场取土时,应将外表的冻结土挖除,不得将冻结的土块运至填方区。在连续作业时也出现土方冻结情况时,土方作业不宜再进行。

(2)在冬季施工结束前,为方便来年土壤解冻时施工,应在碾压密实的面层土上虚铺1m厚左右的虚土。经来年解冻期现场试验,在未铺虚土的填实面土层冻结厚度为700mm左右时,铺虚土的压实土层没有冻结。

(3)土壤解冻期时,将表面虚土推开,即可开始进行土方作业。此时土方作业也应连续进行,取土场取土时也应派人监督,不得将表面冻结的土块运至填方区。

四、特殊情况处理

由于施工场地位于牧区,牧民在施工场地外放牧,成群牛羊经常横穿施工场地。场地上大型施工机械较多,容易误伤牛羊,而语言不同容易产生纠纷。为保证施工的顺利进行,应采取以下措施:

1.在施工区域边界设置角钢铁蒺藜网(角钢高1.2m,铁蒺藜每400mm设置一道,共3道)来阻止牛羊横穿施工场地。(见附图三)

铁蒺藜示意图(附图三)

2.招聘藏族保安,让其在工地巡视并和牧民沟通,让放牧的牛羊群绕行。

3.与施工场地所在的村落村长取得联系,一般藏族村长与外界交往较多,与其能进行较好交流,以便在出现纠纷时找其协调。

4.施工中壮工一般聘用的都是藏族人,因为高原地区他们能很好的适应,而内地人无法适应此处的高强度体力劳动。那曲冬季温度很低(可达-30℃),施工时应注意配备取暖设备,牧区牧民有使用干牛粪烧火做饭的习俗,牛粪在牧区很便宜,故可提前购置牛粪用来取暖。

五、总体效果

物流中心工程海拔4500m,环境恶劣程度远胜内地,并且在施工中不断出现新的情况和问题。经过我方工程技术人员的努力,顺利的解决了施工过程中所遇到的工程技术难题。经过施工过程中经验的的不断积累,在高寒地区站场土方作业过程中本工程中合理布置施工便道,充分结合现场实际情况确认腐殖土厚度,在雨季和冬季施工时采取合理的措施,可以有效的节约工期成本。