高寒地區土方作業遇到的問題及解決方法

蔡碧波

中圖分類號:TU19文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0710085-01

一、站場土方作業概況

青藏鐵路那曲物流中心地處藏北地區中心,海拔約為4500m,場地地貌形態為高原丘陵地貌,山勢平緩開闊,地形相對高差一般為40～60m,地表植被發育,覆蓋率60～70%。部分溝谷地段發育濕地。那曲物流中心工程位于那曲縣以南5km處,以青藏鐵路那曲車站為中心,長約7公里,寬約1.5公里,占地約7500畝。

青藏高原高寒缺氧,施工作業中會遇到與內地施工作業不同的情況,經過幾個月的施工作業,對施工中遇到的各種問題及解決方法進行了如下總結。

二、技術措施

(一)地基處理

內地氣候條件好,植被破壞也容易恢復,并且土壤腐殖土厚度小,草皮覆蓋率不如草原地區高,因此在高海拔草原地區施工時,應注意以下方面的問題:

1.那曲物流中心工程位于海拔4500m的羌塘大草原,草原上植被覆蓋率高,無任何樹木,工程施工時需要移除草皮。由于后期有綠化要求,為節約成本,需將選取空地將移除的草皮移植,待后期綠化時使用。

2.草原上水草豐富或者有溪流經過的地方往往腐殖土較厚,或者淤泥質土較厚,需要換填。此部分區域如要經過車輛,需先施工好便道,避免車輛陷入淤泥之中。

3.那曲草原地面高低起伏較大,物流中心占地面積7500畝,故施工時將施工區域內的所有草皮全部取完,沒有按照坡率來決定是否移除草皮。

(二)確定取土場

物流中心場地大,土質情況復雜,我方施工時遇到了一些問題并采取了相應的措施來解決:

1.工程土方量較大時,需要選取合理取土場。在那曲物流中心工程土方作業過程中,設計曾給出幾個取土場,但是在實際施工中發現給出的取土場中好幾個土質無法滿足設計要求,導致后期施工時土方供應對進度造成了一定的影響。

2.那曲物流中心工程所處地段土質變化較大,在進行取土場土質調查時選取的探坑密度為50m取一個。設計院在進行地質勘探時取點間距較大,此工程占地范圍大,土方量1000萬方左右,以此作為取土場的依據有時會有偏差。故現場施工時探坑的選取應適當加密,以能確定取土場的大致范圍為準。

3.取土場易按照3m每層取土,每層取完后應及時再挖探坑試驗土質。

三、施工工藝及方法

(一)施工便道的設置

那曲物流中心位于羌塘草原,高原地區植被破壞后恢復困難,且成本高昂。因此設置施工便道時應注意以下方面:

1.為此施工便道應盡量設置在施工區域以內,避免破壞植被。

2.考慮到土方車輛來回行走及可能出現的意外損壞,便道易設置3車道(約20m寬)。便道易將上部草皮及腐殖土清理然后壓實,然后上鋪800mm后粗骨料土分層壓實。施工便道易一次施工成型,上述數據應以現場實際情況做試驗段確定具體厚度。以那曲物流中心工程施工便道設置為例:散堆裝物流區作業時,以原地面去草皮碾壓作為施工便道,在土方車來回碾壓后一天即行走困難,需要修補,于是專門配置了一輛推土機和一輛壓路機隨時待命休整道路;綜合物流區施工時,在經試驗段得出的上述數據后,施工便道一次成型。后期土方車輛來回行走時,只是每兩天派機械局部休整即可,有效地節約了成本。

3.施工便道應充分考慮現場施工情況,可以在規劃的站場道路及站場線路路基部位修筑,此種規劃即可滿足便道運輸要求,又可減少后期作業量,達到約成本的目的。(見附圖一)

施工便道舉例(附圖一)

注:利用圖中發送到達倉庫之間的鐵路路基(粗實線部分)作為施工便道,施工之前現將此部分填筑起來,可以到達即完成修筑施工便道又減少后期作業量的目的。

(二)地基處理

1.高寒地區站場路基的地基處理無特別要求,地基處理宜選擇在土壤解凍時進行,在那曲地區,凍土厚度最多可達2.81m,機械無法進行作業。

2.在清理地基草皮及腐殖土時,一般設計都給出了一個厚度,但是在實際施工中,在地勢較為低洼的部位及草長勢較好的地段,腐殖土厚度與設計量偏差較大,需要在施工時隨時注意觀察,發現與設計不符時應及時與監理和設計溝通,確認部位及厚度,作為后期結算時的依據。

(三)土方填筑

1.雨季施工。那曲物流中心工程土方作業時,正值雨季。通常雨季施工時應選取滲水土進行作業,并在坡底開挖滲水溝讓雨后土中的水滲出,以便于盡快恢復施工。但那曲物流中心工程所處區域土質粘土含量大,為非滲水土,且雨季雨量大,密集。2008年5月～8月每月都有20左右天下雨,嚴重影響土方作業。因此土方中,我方采取來以下方案處里遇到的此種問題:

(1)土方填筑時應留置坡度(2%),在坡度的上方開挖截水溝600mm(寬)×1000mm(深),下部設置排水溝600mm(寬)×1000mm(深)。(見附圖二)

場地排水布置(附圖二)

(2)作業時,應做到隨鋪隨平隨碾壓,避免大面積鋪土然后碾壓,防止虛土被雨水淋濕,延誤施工。

(3)每次下雨后,應立即用平地機將表面5～10cm濕土刮除,然后用壓路機壓實一遍,可以進行連續作業。實際施工中證明,虛土被淋濕后在雨量密集時土方作業基本停滯,但實土在雨后應立即用平地機將表面5～10cm濕土刮除,可以進行連續作業。

(4)要充分觀察施工現場,查處現場是否有溪流經過。如有溪流穿過作業區域,必須將溪流改道,否則細小的溪流在長時間作業時也會影響土方作業。

2.冬季作業。冬季作業分土壤結凍期和解凍期,采取一定的措施時可充分節約工期。

(1)土壤結凍期時,土方作業易連續進行,防止土方凍結。如若施工有間歇,在取土場取土時,應將外表的凍結土挖除,不得將凍結的土塊運至填方區。在連續作業時也出現土方凍結情況時,土方作業不宜再進行。

(2)在冬季施工結束前,為方便來年土壤解凍時施工,應在碾壓密實的面層土上虛鋪1m厚左右的虛土。經來年解凍期現場試驗,在未鋪虛土的填實面土層凍結厚度為700mm左右時,鋪虛土的壓實土層沒有凍結。

(3)土壤解凍期時,將表面虛土推開,即可開始進行土方作業。此時土方作業也應連續進行,取土場取土時也應派人監督,不得將表面凍結的土塊運至填方區。

四、特殊情況處理

由于施工場地位于牧區,牧民在施工場地外放牧,成群牛羊經常橫穿施工場地。場地上大型施工機械較多,容易誤傷牛羊,而語言不同容易產生糾紛。為保證施工的順利進行,應采取以下措施:

1.在施工區域邊界設置角鋼鐵蒺藜網(角鋼高1.2m,鐵蒺藜每400mm設置一道,共3道)來阻止牛羊橫穿施工場地。(見附圖三)

鐵蒺藜示意圖(附圖三)

2.招聘藏族保安,讓其在工地巡視并和牧民溝通,讓放牧的牛羊群繞行。

3.與施工場地所在的村落村長取得聯系,一般藏族村長與外界交往較多,與其能進行較好交流,以便在出現糾紛時找其協調。

4.施工中壯工一般聘用的都是藏族人,因為高原地區他們能很好的適應,而內地人無法適應此處的高強度體力勞動。那曲冬季溫度很低(可達-30℃),施工時應注意配備取暖設備,牧區牧民有使用干牛糞燒火做飯的習俗,牛糞在牧區很便宜,故可提前購置牛糞用來取暖。

五、總體效果

物流中心工程海拔4500m,環境惡劣程度遠勝內地,并且在施工中不斷出現新的情況和問題。經過我方工程技術人員的努力,順利的解決了施工過程中所遇到的工程技術難題。經過施工過程中經驗的的不斷積累,在高寒地區站場土方作業過程中本工程中合理布置施工便道,充分結合現場實際情況確認腐殖土厚度,在雨季和冬季施工時采取合理的措施,可以有效的節約工期成本。