關于G219線凍土路基施工的建議

張 婕

(新疆公路工程咨詢公司)

1 土方路基施工要求

(1)凍脹土路基必須按設計條款做好抗凍施工;

(2)路基施工時必須對凍脹土路基進行調查，復核路基填挖高度、土質及天然含水量、冰凍條件及填筑材料等，同設計資料相認證;

(3)凍脹土路基施工中經常檢查凍害狀況，發現凍脹、軟彈、變形、縱橫向裂縫及翻漿等應查明原因并采取有效處治措施;

(4)路面結構層鋪筑之前應對路基因凍脹造成強度不足或變形過大查明原因，處理后再鋪筑路面結構層;

(5)路基填挖交界處基底應充分壓實，并根據填方及挖方段不同的凍脹量設置楔形過渡段，使挖方終點凍脹量與填方段凍脹量相一致。

(6)地基土挖除換填深度誤差應不大于5%;換填粗顆粒材料中小于0.075 mm 的含量不應大于10%;換填土必須做到粒料均勻，結合料摻拌均勻，厚度一致，排水良好，壓實度達到要求。

(7)必須做好施工階段排水和永久性排水。

(8)季凍區石質挖方、零填路段超挖和清除軟層后的凸凹面，嚴禁用挖方料和未經穩定處理的混合料回填找平。應先將巖面凸出部分鑿平，超挖部分坑槽用貧水泥混凝土澆平，然后整平與基層合在一起施工。

1.1 凍土路基涵洞施工注意事項

在不同的季節凍土路基施工工期、方法、效果及相應的措施亦有所不同，在暖季施工，施工過程中難免會使基坑暴露，若時間過長會影響基坑施工質量;一般來說暴露時間最好不要超過15 d。尤其是涵洞開挖也盡量不要超過15 d，為了縮短暴露時間，應先準備好基礎所用建筑材料、機具和墊層所用砂礫，再開挖基坑。在開挖涵洞的過程中，尤其要注意基礎施工，路基基礎部分一般不宜埋入冰層，所以要做好對應的核查工作，并采取及時的保溫措施以抬高基礎部分的埋置深度。施工熱運動難免會給永久凍土基帶來影響，所以進行凍土涵洞施工尤其要注意施工季節、方法以及技術的合理選擇。同時在保證質量的基礎上，適當地縮短工期可以減少熱干擾。

1.2 路基排水

(1)高含冰量凍土地段路基施工期間的臨時排水措施應以擋水埝為主，保證排水系統地面坡度平順，不平的地方應采用墊土夯實的辦法整平，不能隨意破壞原地面植被。

(2)排水溝采用預制混凝土U 型槽鋪設時，應做好上下游方向的連接，接頭處應采用防水材料填塞。

(3)擋水埝迎水側應有良好的排水通道，不得形成積水坑、積水洼地，凡有水坑和洼地應回填夯實處理，使之暢通平順。

(4)在高含冰量凍土地段排水系統施工中，當遇到地下水位高時，應與設計、監理方協商，考慮變更為排水盲溝或采取其他措施。

1.3 路基取土、棄土

(1)開工前必須對設計文件中設置的取土場進行地質、環保調查復核，不適合取土的場地必須配合設計、監理方進行變更。

(2)在河床中取土應與有關部門協商確定取土范圍。

(3)選取土場地表的草皮是一項較細致的工作，除需要選擇適當的尺寸外，還要在鏟下后進行集中的灑水養護，在需要時還要在其上覆一層塑料膜以方便草皮的保溫養護。草皮可移植到路基表面防護，或恢復取土場植被時利用。

(4)一般來說高含冰量的凍土路基不會用作保溫護道填料和路堤，尤其是在土塹挖方時，最好棄方。棄土場地應選擇在線路地表橫坡的下方，遠離線路，嚴防凍土融化影響下游建筑物。棄土場不宜選擇在水流、沼澤濕地和植物發育良好的地段，嚴禁棄于自然環境保護核心區和緩沖區。

(5)取土場利用完畢后應按設計和環保要求處理。

2 長年凍土路基的施工質量控制

2.1 施工季節的選擇

關于施工季節的選擇是凍土路基施工的重要問題，一般來說以氣溫為依據主要有寒季施工和暖季施工，在適宜的季節以及適宜的溫度下施工，有利于修筑長年凍土區，并使路堤質量有所提高。隨著人們對相關工程建設理論的深入研究，對于施工季節差異所引起的熱影響也開始有了一定的認識。暖季良好的施工條件在一定程度上提高了施工效率，也方便控制工程的施工質量，較適用于長年凍土區的路基施工。當然還要適當考慮暖季施工所帶來的熱干擾，為了較好的控制路堤填土的施工質量，一定要防止填土蓄熱，還要關注路堤高度，以避免路堤過高時在堤身內形成殘留的融土核，而引起路面變形以及下沉。相對來講在冬季施工時，因條件較差而降低了施工效率，路堤填土凍結使得質量也難以控制;不過對于對沼澤化地段、地表不穩定地段、高含冰量地段以及易集水地段這樣一類特殊地段，在暖季施工時，取土與運輸較為困難，如果先準備好各類干燥的施工材料，較適宜寒季施工，也方便施工過程中堤體土層預冷易于保護凍土。

2.2 凍土路基基底處理

在長年凍土季節性凍融過程中，常會產生一些不良凍土融沉、凍脹的地質現象，引發出一系列地質問題。因此在處理凍土時，要堅持保護長年凍土;延緩長年凍土的融化;破壞長年凍土三種原則。凍土路基基底不做清表處理，多年形成的地表植被起到保護長年凍土的作用。對原地面進行平整、碾壓后直接填筑，不平整地段填筑少量的粗粒土進行平整后再碾壓。

2.3 路堤施工進度的控制

每一個施工季節填筑路堤的進度要有一定的限制，這是為了確保冬季路堤中熱量能及時散失，長年凍土上移，使路堤和基底層凍結為一個整體。例如，路基填筑后的第一個冬季，堤身土和季節融化層完全凍結，并與長年凍土上限銜接，這樣的路堤將保持穩定。相反，若路堤填層厚度過高，冬季到來時地基與堤身土并未完全凍結，在上部路堤表層凍土和基底長年凍土之間存在融化的土層(融土核)，路基將產生過大的工后沉降，甚至失去穩定性。為了保證夏季施工的質量，應對施工進度進行合理的限制，當路堤高度大于3 m 時，隔一個冬季分兩個階段填筑完成，不宜一次性填高。

2.4 施工質量控制要點

在片、碎石路基的試驗工程施工中，存在整個片碎石層強度的控制問題，在選定碎石粒徑與級配下，施工質量控制不好就會引起路基強度不足，或振搗碾壓過度碎石被部分壓碎細顆粒過多填充碎石孔隙，達不到氣冷對流通風冷卻凍土路基的目的，研究認為，可以通過檢測片碎石的孔隙率來控制片碎石路基的施工壓實質量。

隔熱層路基施工質量控制要注意隔熱層埋設深度、隔熱層厚度、隔熱材料上壓實厚度，隔熱層上填料施工方法等。

熱棒路基施工要注意熱棒的設置與吊裝，異型熱棒在路基結構層中的保護及其周圍土體與上部土層的壓實控制問題等。

通風管路基施工要注意下承層與通風管層的壓實檢驗問題，測量放樣與溝槽開挖成型問題，通風管的安裝、拼接與溝槽回填夯實問題等。

2.5 施工工藝與施工要點

長年凍土地區施工工序與流程與一般地區有所不同，在設計中應就有關具體施工給出明確要求，以保證施工后能達到設計預期。

(1)地表排水系統的施工及養護維修。

由于地表水的滲透是造成凍土融化、路基下沉的主要原因之一，因此整個排水系統應在施工過程中盡早開始，在路基主體完成的同時盡快完成。如有困難亦要先做好臨時排水設施，以防雨季地表水對路基坡腳和邊坡的浸泡、滲透及沖刷，造成融化下沉和塹坡溜坍等病害。從以往經驗來看，施工過程中往往只注意路基的主體工程的進度，而忽視對排水系統的及早施工和施工場地的排水，以致使地表水和雨水流入基坑內，增加施工困難，或路基成型而排水溝還未開挖，雨季或春融地表水順路基坡面和坡腳形成急流，滲入坡面和基底，結果線路尚未交付運營而病害已經產生。另外在運營中如對排水溝、側溝、天溝等不注意養護維修，天長日久造成排水溝邊坡堆坍，溝底淤積堵塞，致使排水系統失效，坡腳積水塹坡滲水，會產生或加重路基病害。

(2)厚層地下冰地段的施工。

厚層地下冰地段如填料為砂卵石等粗粒土，最好于秋季凍結前運到工點附近，于冬季施工填筑。這樣低溫填筑材料及基底一定深度內的負溫能較長時間保持下來，對保護凍土及地下冰層有利。堆積的高于地面的砂卵石，由于已疏干了水分，冬季不會凍結。

運營期間在厚層地下冰地段路基兩側應設有標志，距離路基坡腳20 m 范圍內，應禁止進行任何人為活動，以免破壞地表后使冰層融化，危害路基。

(3)高含冰量凍土路塹施工方法。

高含冰量凍土路塹包括含土冰層、飽冰凍土、富冰凍土路塹。高含冰量凍土的路塹施工對長年凍土的熱條件干擾最為嚴重，如果開挖和處理不當，可導致長年凍土大量融化，形成熱融滑塌，使施工無法進行，并嚴重影響竣工路塹工程的穩定。因此，應特別重視及認真對待高含冰量凍土路塹的施工。施工時應選擇9 ～11月份或翌年3 ～5月份進行開挖，在5月底以前完成基底和邊坡的換填和防護處理。對坡面修整、路基面平整以及路塹內排水系統的施工可安排在暖季進行。

在路塹開挖前，應按設計要求做好路塹頂部排水系統或臨時排水系統，防止地表水和凍結層上的水流入路塹。開挖中要視路塹長度分段施工，開挖一段成型一段，加固防護一段。分段長度可根據長年凍土的工程地質條件和施工力量確定，以路塹長年凍土暴露時間最短為原則。

在施工中應先將地表草皮移植留做防護使用，對路基邊坡及基底進行的換填保溫層處理、保溫板鋪設、熱棒埋設、雙向土工格柵鋪設、換填料質量、換填厚度等，必須滿足設計要求，換填料要嚴格按施工工藝要求分層壓實。路塹全部換填完成后再進行邊坡整修及路基面整平，最后修建側溝和側溝平臺。