高原、高寒冻土地区路基施工质量控制

侯俊杰

（中铁十局集团西北工程有限公司敦格铁路项目经理部 甘肃省酒泉市阿克塞哈萨克族自治县 736499）

1 多年冻土的主要特征

有关部门以冻土中水的总含量为考量要素，对多年冻土进行了细致的分类，能够把多年冻土主要分为五种类型，分别是：饱冰冻土、富冰冻土、含土冰层、多冰冻土、少冰冻土。另一种分法是在工程的实践当中产生的，是以冻土的温度高低为唯一考量因素，将多年冻土分类为塑性冻土与坚硬冻土两种。多年冻土的主要特征有：融沉特性、温度敏感性、强度特性、抗切削强度。我们需要解决的是如何控制冻土中的含水量，下面我们分别来说：

（1）融沉特性

在多年冻土之内，冰与水之间能够互相转变，融化水过多就会被排出，从而导致土体体积发生一定的改变，出现沉降，使得土地的力学性能出现根本变化。

（2）温度敏感性

在冻土之中，未冻水与冰之间的基本含量表现出一种负温度的函数关系，因此，在冻土工程即将施工之前，就将受到温度的轻微干扰。因为高原地区的气温昼夜温差起伏过大，所以造成冻土活动层的基本厚度遭受干扰。

（3）强度特性

这几方面将决定多年冻土的强度：含冰量、未冻水的含量、温度与荷载的时间量、还有矿物的颗粒构成成分。如果水分和温度条件一致，在和细颗粒冻土相互比较，那么粗颗粒的冻土强度必将变得更为粗大。还有冻土的抗剪硬度与抗拉硬度也会随之出现变化，变化幅度呈现一个负增长的发展趋势。

（4）抗切削强度

抗切削强度的特性对于冻土地区的工程建筑，能够起到一个借鉴与指导的作用。事实证明，假如条件相同，而冻土自身的张拉硬度过小，那么冻土在张拉破坏时损耗的能量也会减小。

2 冻土路基的设计原则

在高原冻土地区，路基的基本设计原则应该坚持以保护冻土为主，与此同时还要防范浅挖、零填等不必要的施工问题，这些都是最基本的前提条件，随后才能利用高原冻土的基本特性，确定路基设计的基本高度，注意不同条件的冻土有不同的设计方法，也将采用不同的设计原则与方法，进行一定的治理，把握住冻土的融化率，以此来保护高原冻土地区，实现预融。土体出现冻胀的原因包括：水分的供给、冻账敏感性土地，一定程度的冻结条件。假如上面任一条件出现问题，就能够从根本上彻底清除高原冻土本地区内的冻胀。因此防治路基工程冻胀还能采用以下几种处理办法：保温法和换填法与物理化学法。

3 冻土路基的质量控制的注意事项

（1）注意工程时间的安排

依据高原冻土的实际条件来安排工程时间，特别是施工季节的选择一定要注意，尽量避开降雨过于集中的夏季，最适合施工的时间是初秋与夏末交际，同时还要做好防护工作，阻止地表水流进边坡或是基地上，还有路基地面也要做好防护工作。

（2）注意路基填筑

由于是在冬季，地基等地方全部遭受冰封冷冻，这会导致取土困难，而填筑压实工作更是难以推进，再者当地的气候条件过于恶劣，这会造成施工人员不能安心开展建筑工作，很难适应此等天气环境。因此，施工的最好季节是在暖季，在此季节之内更要抓住时机，加大施工量。假如，若是遭遇降雪天气或是频频下雨，也会造成填土湿度过大，使得压实工作难以有效进行。从以前工作经验来看，路基施工在路基成型以后会经过很长的一段时间进行行车的碾压，这个时间最少会存在一年之久，在此过程中其余的水分将会消失，这样使得路基变得更加稳定坚实。

（3）注意路堑开挖

敦格铁路的路堑长度为2.56km。在高原冻土范围之内，应该不断减少路堑长度，快速挖通路堑，在整个施工过程内不要中断，更要做好这之后的附属工程。在整个施工过程内，还要不刷或是少刷边坡。这才能使跨年作业得以成功进行，保证路堑的相对稳定，这个挖掘时间应在秋季末期，直到来年的回暖时在开始回填。

（4）注意路基排水

设置排水沟，注意应和路基坡脚处在同一距离上，还要减少排水沟对于路基基底冻土的作用，促使排水沟中的表水过水速度实现飞速加快，从而实现排水沟的积水时间不断变少。

（5）注意环境保护

在路基的工程之中，冻土地区的植被与地表水将会不可避免地受到损害，例如填方、取土、挖方等等环境破坏情况。所以，在路基搭建的过程之中，要防止这些情况的出现：推土机的大面积推土、使用推土机进行填筑路基工作、认意开辟出施工不必要的通道、任意破坏植被、铲除高原草皮，就近弃土。因此要对路基工程实行一定的优化，努力做到施工组织设计的全部要求，使得工序衔接安排更为合理，与此同时，对于冻土自身的环境也要注意做到实时监测。

4 冻土路基质量控制

（1）路基压实检测

应该以工程的实际情况为依据，使用高效、快捷的检测方法，使用最先进的检测仪器，从而完成施工要求。路基压实应该控制在一个基本参数上，强度指标会与压实系数K之间产生矛盾，举例说明，在填料的含水量达到过高范围以后，即使增加碾压的遍数，从而增大压实系数，也不能实现荷载板实验指标变大，始终保持在非常小的范围内。轻型动力触探是一种最基本的原位测试方法，不仅能够保证基床表层的承受力，还可以对其它深度处土的基本硬度进行测量，主要有这几种优点：数直观可靠实用、检测速度迅速无比、反映指标合理精准、整个过程都易于操作。建议在确立冻土的路基压实标准时，应该参考以下方面的内容：轻型的动力触探N10与地基系数K30。而在地基的压实进程之中，更要对这几个步骤进行实时操控，第一是注意填料时的未冻水含量，最后应该看到总含水量，特别是在填料过程当中，未冻水与冰总是保持在一种相互平衡的状态，如果未冻水含量过少，那么就会使得冻土强度变得过高，而整体的压缩性能就会相对地降低，造成变形量开始减少。

（2）路基填料的检测

在路基检测填料的过程中，其指标与物理性质应该是对冻土的几项指标合理确立，其中包括：冻土总含水量与温度、冻土的天然总容重、冻土的实际土质，以及未冻含水量等方面，以此实现冻土工程的合理分类。

5 论文结论

综上所述，众所周知，在高原冻土工程的过程之中，路基工程是重中之重，路基工程的建设质量将会直接影响到公路或者铁路的运营与维护。所以，施工人员应该及时掌控路基施工的质量，实行一定的防护措施，使得实践施工在运行中得到逐步完善。事实证明，对于冻土地区路基的施工设计、通过保温、排水等方式实现有效治理，能够在一定程度上治理多年冻土地区在路基施工建设中常常会出现的开裂、沉陷、变形问题，从而实现冻土地区路基的施工质量的进步，对于高原地区公路的建设有着极为重大的开发、建设意义。