浅谈青藏高原高含冰量冻土路基施工

戴 宇

（中铁三局宏达资产管理中心，山西 太原 030001）

浅谈青藏高原高含冰量冻土路基施工

戴 宇

（中铁三局宏达资产管理中心，山西 太原 030001）

文章介绍了青藏铁路格拉段第八标段高含冰量冻土路基工程的施工特点，针对高含冰量冻土所采取的保护措施，即片石通风路基的施工技术作了主要介绍，同时，以实际施工为例，对路基的施工工艺、质量和环境保护所采取的措施也作了一定的说明。

青藏高原；多年冻土；片石通风路基

1 工程概况

青藏铁路格拉段第八标段，里程为DK1214+455~DK1244+200，海拔高度为4 540~4 610 m，地形平坦，为洪积平原，地表植被稀疏，地震基本烈度为7度，地层表面为洪积物、泥岩、粉土、风积细沙和圆砾土，有融区和高含冰量冻土区。

2 施工工艺

2.1 施工季节的选择

在高含冰量冻土地区施工中，要充分考虑到人、机、工程对象三者和气候条件的协调。避开气温与氧分最低、人员和机械都难以适应的严寒月份（12月、1月、2月、3月）施工。对挖方路基，施工时间定在寒末暖初的3-5月及暖末寒初的9-11月，此间热融活动较弱，地表承载性能较好，只要重视防护，人员和机械都易于适应。如因工期要求，必须在6-8月份期间安排挖填作业，则提前做好准备工作，快速施工，不留间隙，连续作业，一气呵成，采取措施尽量减少热融影响。

对于填方路基，施工时间定在5-10月，使人、机械都能充分发挥最大工作效率。

2.2 机械配备

在青藏高原上修筑铁路，由于高原气压和氧分都比较低，是对人体生理极限的挑战，所以，在编制施工组织设计时，尤其是机械配备这块，本着“以人为本”的原则，尽量不用人力或尽可能减少人力劳动的原则，除了一些临时的防护，路基本体施工全面做到机械化施工。装料采用挖掘机，推土机配合装载机的机械化施工。运输采用15 t的自卸气车，路堤填筑采用推土机、摊平机、压路机配合施工。在路堤本体的施工过程中，全面实现了机械化施工。这既保证了工期的要求，又减少了人力劳动，符合企业活动的最终目的是为了追求经济效益的规律。

2.3 冻土路基基底处理

青藏高原冻土是一种特殊的土体，它也不同于随着纬度增大而形成的多年冻土，其成分结构、热物理及物理力学性质均有着不同于一般土的特点，多年冻土的季节融化层（活动层）每年都发生季节性的冻融过程，并伴随着发生各种不良冻土地质现象，产生一系列的地质问题，主要有融沉、冻胀等不良冻土地质现象。对于冻土的处理，主要采用3种原则：①保护多年冻土；②延缓多年冻土融化速度；③破坏多年冻土。由本队承担施工的标段，对于多年高含冰量冻土以上3种原则在工程中都使用了，对于保护多年冻土和延缓多年冻土融化速度，主要采取的施工措施是修筑片石通风路基，它的设计原理是：在暖季，利用空气对流，把路基内部的热量带走，减少热量传入地基内，较大幅度地减小基底的融化速度；在寒季，利用空气对流，把外界的冷空气带入，使大量冷空气进入地基内，降低冻土地温，从而达到保护多年冻土的目的，提高多年冻土的稳定性。破坏多年冻土，就是将一定范围深度内的冻土换填成粗颗粒土。在处理路基基底时，除保护多年冻土外，还考虑到的就是在施工中，由于人为因素引起冻土上限的变化所发生的季节性融沉。对于融沉问题，在原地面先铺设一层土拱，由中间做成向路基两侧倾斜度不小于2%的横向坡度，厚度为坡脚处不小于30 cm。它的设计原理是：当多年冻土发生人为干扰，冻土上限发生变化时，即多年冻土发生融沉时，这层土拱就保证了片石路基不至于沉陷到地面以下失去通风的作用，导致保护多年冻土所采取措施的失败。另外，如果不设这层土拱，直接填筑片石通风路基，这样地表水一旦流入片石通风路基，在寒季结冰，也会失去其通风作用，起不到保护多年冻土的目的。

2.4 片石通风路基的填筑

2.4.1 片石填料的选择

（1）片石必须要有一定的强度且不易风化，以保证在施工过程中片石不被压碎堵塞通风空隙。

（2）片石必须满足一定的粒经，且不能有级配，以达到最大的空隙率。

（3）片石必须洁净。

为满足以上3条，在施工中片石选择为石灰岩，粒径选择为10 cm~30 cm，且无级配，并在采石场对片石进行冲洗，保证运到现场的片石填料满足设计和施工要求。

2.4.2 片石通风路基的填筑厚度

当路基的填高H≥3.5时，设1.2 m厚的倾填片石层；当路基的填高2.5

2.4.3 片石通风路基的填筑

片石通风路基填筑前，必须先做好排水措施，特别是汇水段，以防地表水流入片石层，有挡水捻的地方，必须先做好挡水捻，再进行路基本体施工。片石通风路基的填筑，在保证所填片石层稳定的情况下，采用倾填方式，以便达到最大空隙率。

2.4.4 片石层边坡的处理

按照片石层设计的原理，片石层边坡也应该采取倾填的方式，但在施工中，为了边坡美观而采取了人工干砌法，这样必定降低片石层的通风效果。

2.4.5 反滤层

在片石通风路基的顶部设有20 cm厚的碎砾石，在碎砾石上部再设20 cm的中粗沙，这样既保证了路基上部填筑时粗颗粒土堵塞片石空隙，又保证了路基中的多余水分顺利排走。

2.5 片石层上部路基施工和质量控制

（1）路基的加固：高含冰量冻土地段的路基，当填土高度大于6.0 m时，则采用加筋处理措施，即自路基面以下4 m范围内铺设土工格栅，每隔0.9 m铺设一层，最上面一层距路基面0.4 m。土工格栅铺设的宽度与所铺设处路基同宽，且相邻处至少搭接0.3 m。

（2）填料的选择：考虑到工程造价和就地取材的原则，填料的选择为线路附近的圆砾土，在填筑时严格控制填料的含水率、粒径和各项指标。

（3）路堤施工工艺：严格按照“三阶段、四区段、八流程”施工工艺进行施工，在填筑时，严格控制填层厚度，不得超过0.4 m，碾压遍数不得少于6遍，碾压次序为：慢速静压1遍、慢速振压2遍、快速振压2遍、慢速静压1遍。在填筑基床时，还要求多慢速振压1遍，且每层填料都要进行检测。

（4）翻浆路堤：若只是施工表面翻浆，则用推土机犁开凉晒，对翻浆严重地段，用挖掘机彻底挖到翻浆层底面，挖出填料运到弃土场，再换填新填料，决不留下一点隐患。

（5）质量控制：路基的检测采用K30和核子密度仪双指标控制，决不在路基的压实质量上留下隐患。

3 路基施工工程中环境的保护问题

（1）便道的修筑：根据宁填不挖的原则，在原地面直接填筑厚度不少于70 cm厚的便道，宽度以4 m为限，每隔200 m设一避车台，路堤填筑完成后再清理便道，还原地面本来面貌，最大程度地减小对环境的破坏。

（2）取土场：集中取土，减少破坏环境、地表生态环境的原则，并在取土前先移植草被，等取土完成后再重新移回草被。

（3）在路基范围内，不再修筑纵向便道，路基本身就充当施工便道，最大程度地减少了对高原生态环境的破坏。

4 结论

通过青藏线一年的路基施工，“高寒缺氧、冻土、环保”三大难题已基本克服，另外，修好青藏铁路，关键在路基，而修好路基的问题关键在冻土路基，而对冻土路基的技术处理是经过多年实践论证和世界冻土路基修建经验而总结的。同时它同公路比较起来，铁路的修筑更会有利些，因为：一是沥青路面的聚热性一般能使地表的温度升高5℃~6℃左右；其二，它没有铁路的道渣通风隔热的效能，而道渣又会使地表的温度下降0.5℃左右。所以青藏铁路路基在重视科学发展、应用高新技术的今天，一定能满足设计要求年限。

Discuss the High Content Freezes Earth Roadbed Construction

Dai Yu

This article introduced the Qinghai-Tibet railway high content freezes the unsurfaced road base project the construction characteristic,takes the protective measures in viewof the frozen earth,namely the slabstone ventilated the roadbed the construction technique to do mainly said that simultaneously,in the construction the measure which to the roadbed construction craft,the quality and the environmental protection adopted alsohas given certain explanation.

Qinghai-Tibet；manyyear frozen earth；the slabstone ventilates the roadbed

U416.1

A

1000-8136(2010)08-0041-02