关于G219线冻土路基施工的建议

张 婕

(新疆公路工程咨询公司)

1 土方路基施工要求

(1)冻胀土路基必须按设计条款做好抗冻施工;

(2)路基施工时必须对冻胀土路基进行调查，复核路基填挖高度、土质及天然含水量、冰冻条件及填筑材料等，同设计资料相认证;

(3)冻胀土路基施工中经常检查冻害状况，发现冻胀、软弹、变形、纵横向裂缝及翻浆等应查明原因并采取有效处治措施;

(4)路面结构层铺筑之前应对路基因冻胀造成强度不足或变形过大查明原因，处理后再铺筑路面结构层;

(5)路基填挖交界处基底应充分压实，并根据填方及挖方段不同的冻胀量设置楔形过渡段，使挖方终点冻胀量与填方段冻胀量相一致。

(6)地基土挖除换填深度误差应不大于5%;换填粗颗粒材料中小于0.075 mm 的含量不应大于10%;换填土必须做到粒料均匀，结合料掺拌均匀，厚度一致，排水良好，压实度达到要求。

(7)必须做好施工阶段排水和永久性排水。

(8)季冻区石质挖方、零填路段超挖和清除软层后的凸凹面，严禁用挖方料和未经稳定处理的混合料回填找平。应先将岩面凸出部分凿平，超挖部分坑槽用贫水泥混凝土浇平，然后整平与基层合在一起施工。

1.1 冻土路基涵洞施工注意事项

在不同的季节冻土路基施工工期、方法、效果及相应的措施亦有所不同，在暖季施工，施工过程中难免会使基坑暴露，若时间过长会影响基坑施工质量;一般来说暴露时间最好不要超过15 d。尤其是涵洞开挖也尽量不要超过15 d，为了缩短暴露时间，应先准备好基础所用建筑材料、机具和垫层所用砂砾，再开挖基坑。在开挖涵洞的过程中，尤其要注意基础施工，路基基础部分一般不宜埋入冰层，所以要做好对应的核查工作，并采取及时的保温措施以抬高基础部分的埋置深度。施工热运动难免会给永久冻土基带来影响，所以进行冻土涵洞施工尤其要注意施工季节、方法以及技术的合理选择。同时在保证质量的基础上，适当地缩短工期可以减少热干扰。

1.2 路基排水

(1)高含冰量冻土地段路基施工期间的临时排水措施应以挡水埝为主，保证排水系统地面坡度平顺，不平的地方应采用垫土夯实的办法整平，不能随意破坏原地面植被。

(2)排水沟采用预制混凝土U 型槽铺设时，应做好上下游方向的连接，接头处应采用防水材料填塞。

(3)挡水埝迎水侧应有良好的排水通道，不得形成积水坑、积水洼地，凡有水坑和洼地应回填夯实处理，使之畅通平顺。

(4)在高含冰量冻土地段排水系统施工中，当遇到地下水位高时，应与设计、监理方协商，考虑变更为排水盲沟或采取其他措施。

1.3 路基取土、弃土

(1)开工前必须对设计文件中设置的取土场进行地质、环保调查复核，不适合取土的场地必须配合设计、监理方进行变更。

(2)在河床中取土应与有关部门协商确定取土范围。

(3)选取土场地表的草皮是一项较细致的工作，除需要选择适当的尺寸外，还要在铲下后进行集中的洒水养护，在需要时还要在其上覆一层塑料膜以方便草皮的保温养护。草皮可移植到路基表面防护，或恢复取土场植被时利用。

(4)一般来说高含冰量的冻土路基不会用作保温护道填料和路堤，尤其是在土堑挖方时，最好弃方。弃土场地应选择在线路地表横坡的下方，远离线路，严防冻土融化影响下游建筑物。弃土场不宜选择在水流、沼泽湿地和植物发育良好的地段，严禁弃于自然环境保护核心区和缓冲区。

(5)取土场利用完毕后应按设计和环保要求处理。

2 长年冻土路基的施工质量控制

2.1 施工季节的选择

关于施工季节的选择是冻土路基施工的重要问题，一般来说以气温为依据主要有寒季施工和暖季施工，在适宜的季节以及适宜的温度下施工，有利于修筑长年冻土区，并使路堤质量有所提高。随着人们对相关工程建设理论的深入研究，对于施工季节差异所引起的热影响也开始有了一定的认识。暖季良好的施工条件在一定程度上提高了施工效率，也方便控制工程的施工质量，较适用于长年冻土区的路基施工。当然还要适当考虑暖季施工所带来的热干扰，为了较好的控制路堤填土的施工质量，一定要防止填土蓄热，还要关注路堤高度，以避免路堤过高时在堤身内形成残留的融土核，而引起路面变形以及下沉。相对来讲在冬季施工时，因条件较差而降低了施工效率，路堤填土冻结使得质量也难以控制;不过对于对沼泽化地段、地表不稳定地段、高含冰量地段以及易集水地段这样一类特殊地段，在暖季施工时，取土与运输较为困难，如果先准备好各类干燥的施工材料，较适宜寒季施工，也方便施工过程中堤体土层预冷易于保护冻土。

2.2 冻土路基基底处理

在长年冻土季节性冻融过程中，常会产生一些不良冻土融沉、冻胀的地质现象，引发出一系列地质问题。因此在处理冻土时，要坚持保护长年冻土;延缓长年冻土的融化;破坏长年冻土三种原则。冻土路基基底不做清表处理，多年形成的地表植被起到保护长年冻土的作用。对原地面进行平整、碾压后直接填筑，不平整地段填筑少量的粗粒土进行平整后再碾压。

2.3 路堤施工进度的控制

每一个施工季节填筑路堤的进度要有一定的限制，这是为了确保冬季路堤中热量能及时散失，长年冻土上移，使路堤和基底层冻结为一个整体。例如，路基填筑后的第一个冬季，堤身土和季节融化层完全冻结，并与长年冻土上限衔接，这样的路堤将保持稳定。相反，若路堤填层厚度过高，冬季到来时地基与堤身土并未完全冻结，在上部路堤表层冻土和基底长年冻土之间存在融化的土层(融土核)，路基将产生过大的工后沉降，甚至失去稳定性。为了保证夏季施工的质量，应对施工进度进行合理的限制，当路堤高度大于3 m 时，隔一个冬季分两个阶段填筑完成，不宜一次性填高。

2.4 施工质量控制要点

在片、碎石路基的试验工程施工中，存在整个片碎石层强度的控制问题，在选定碎石粒径与级配下，施工质量控制不好就会引起路基强度不足，或振捣碾压过度碎石被部分压碎细颗粒过多填充碎石孔隙，达不到气冷对流通风冷却冻土路基的目的，研究认为，可以通过检测片碎石的孔隙率来控制片碎石路基的施工压实质量。

隔热层路基施工质量控制要注意隔热层埋设深度、隔热层厚度、隔热材料上压实厚度，隔热层上填料施工方法等。

热棒路基施工要注意热棒的设置与吊装，异型热棒在路基结构层中的保护及其周围土体与上部土层的压实控制问题等。

通风管路基施工要注意下承层与通风管层的压实检验问题，测量放样与沟槽开挖成型问题，通风管的安装、拼接与沟槽回填夯实问题等。

2.5 施工工艺与施工要点

长年冻土地区施工工序与流程与一般地区有所不同，在设计中应就有关具体施工给出明确要求，以保证施工后能达到设计预期。

(1)地表排水系统的施工及养护维修。

由于地表水的渗透是造成冻土融化、路基下沉的主要原因之一，因此整个排水系统应在施工过程中尽早开始，在路基主体完成的同时尽快完成。如有困难亦要先做好临时排水设施，以防雨季地表水对路基坡脚和边坡的浸泡、渗透及冲刷，造成融化下沉和堑坡溜坍等病害。从以往经验来看，施工过程中往往只注意路基的主体工程的进度，而忽视对排水系统的及早施工和施工场地的排水，以致使地表水和雨水流入基坑内，增加施工困难，或路基成型而排水沟还未开挖，雨季或春融地表水顺路基坡面和坡脚形成急流，渗入坡面和基底，结果线路尚未交付运营而病害已经产生。另外在运营中如对排水沟、侧沟、天沟等不注意养护维修，天长日久造成排水沟边坡堆坍，沟底淤积堵塞，致使排水系统失效，坡脚积水堑坡渗水，会产生或加重路基病害。

(2)厚层地下冰地段的施工。

厚层地下冰地段如填料为砂卵石等粗粒土，最好于秋季冻结前运到工点附近，于冬季施工填筑。这样低温填筑材料及基底一定深度内的负温能较长时间保持下来，对保护冻土及地下冰层有利。堆积的高于地面的砂卵石，由于已疏干了水分，冬季不会冻结。

运营期间在厚层地下冰地段路基两侧应设有标志，距离路基坡脚20 m 范围内，应禁止进行任何人为活动，以免破坏地表后使冰层融化，危害路基。

(3)高含冰量冻土路堑施工方法。

高含冰量冻土路堑包括含土冰层、饱冰冻土、富冰冻土路堑。高含冰量冻土的路堑施工对长年冻土的热条件干扰最为严重，如果开挖和处理不当，可导致长年冻土大量融化，形成热融滑塌，使施工无法进行，并严重影响竣工路堑工程的稳定。因此，应特别重视及认真对待高含冰量冻土路堑的施工。施工时应选择9 ～11月份或翌年3 ～5月份进行开挖，在5月底以前完成基底和边坡的换填和防护处理。对坡面修整、路基面平整以及路堑内排水系统的施工可安排在暖季进行。

在路堑开挖前，应按设计要求做好路堑顶部排水系统或临时排水系统，防止地表水和冻结层上的水流入路堑。开挖中要视路堑长度分段施工，开挖一段成型一段，加固防护一段。分段长度可根据长年冻土的工程地质条件和施工力量确定，以路堑长年冻土暴露时间最短为原则。

在施工中应先将地表草皮移植留做防护使用，对路基边坡及基底进行的换填保温层处理、保温板铺设、热棒埋设、双向土工格栅铺设、换填料质量、换填厚度等，必须满足设计要求，换填料要严格按施工工艺要求分层压实。路堑全部换填完成后再进行边坡整修及路基面整平，最后修建侧沟和侧沟平台。