高原、高寒凍土地區路基施工質量控制

侯俊杰

（中鐵十局集團西北工程有限公司敦格鐵路項目經理部 甘肅省酒泉市阿克塞哈薩克族自治縣 736499）

1 多年凍土的主要特征

有關部門以凍土中水的總含量為考量要素，對多年凍土進行了細致的分類，能夠把多年凍土主要分為五種類型，分別是：飽冰凍土、富冰凍土、含土冰層、多冰凍土、少冰凍土。另一種分法是在工程的實踐當中產生的，是以凍土的溫度高低為唯一考量因素，將多年凍土分類為塑性凍土與堅硬凍土兩種。多年凍土的主要特征有：融沉特性、溫度敏感性、強度特性、抗切削強度。我們需要解決的是如何控制凍土中的含水量，下面我們分別來說：

（1）融沉特性

在多年凍土之內，冰與水之間能夠互相轉變，融化水過多就會被排出，從而導致土體體積發生一定的改變，出現沉降，使得土地的力學性能出現根本變化。

（2）溫度敏感性

在凍土之中，未凍水與冰之間的基本含量表現出一種負溫度的函數關系，因此，在凍土工程即將施工之前，就將受到溫度的輕微干擾。因為高原地區的氣溫晝夜溫差起伏過大，所以造成凍土活動層的基本厚度遭受干擾。

（3）強度特性

這幾方面將決定多年凍土的強度：含冰量、未凍水的含量、溫度與荷載的時間量、還有礦物的顆粒構成成分。如果水分和溫度條件一致，在和細顆粒凍土相互比較，那么粗顆粒的凍土強度必將變得更為粗大。還有凍土的抗剪硬度與抗拉硬度也會隨之出現變化，變化幅度呈現一個負增長的發展趨勢。

（4）抗切削強度

抗切削強度的特性對于凍土地區的工程建筑，能夠起到一個借鑒與指導的作用。事實證明，假如條件相同，而凍土自身的張拉硬度過小，那么凍土在張拉破壞時損耗的能量也會減小。

2 凍土路基的設計原則

在高原凍土地區，路基的基本設計原則應該堅持以保護凍土為主，與此同時還要防范淺挖、零填等不必要的施工問題，這些都是最基本的前提條件，隨后才能利用高原凍土的基本特性，確定路基設計的基本高度，注意不同條件的凍土有不同的設計方法，也將采用不同的設計原則與方法，進行一定的治理，把握住凍土的融化率，以此來保護高原凍土地區，實現預融。土體出現凍脹的原因包括：水分的供給、凍賬敏感性土地，一定程度的凍結條件。假如上面任一條件出現問題，就能夠從根本上徹底清除高原凍土本地區內的凍脹。因此防治路基工程凍脹還能采用以下幾種處理辦法：保溫法和換填法與物理化學法。

3 凍土路基的質量控制的注意事項

（1）注意工程時間的安排

依據高原凍土的實際條件來安排工程時間，特別是施工季節的選擇一定要注意，盡量避開降雨過于集中的夏季，最適合施工的時間是初秋與夏末交際，同時還要做好防護工作，阻止地表水流進邊坡或是基地上，還有路基地面也要做好防護工作。

（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凍，這會導致取土困難，而填筑壓實工作更是難以推進，再者當地的氣候條件過于惡劣，這會造成施工人員不能安心開展建筑工作，很難適應此等天氣環境。因此，施工的最好季節是在暖季，在此季節之內更要抓住時機，加大施工量。假如，若是遭遇降雪天氣或是頻頻下雨，也會造成填土濕度過大，使得壓實工作難以有效進行。從以前工作經驗來看，路基施工在路基成型以后會經過很長的一段時間進行行車的碾壓，這個時間最少會存在一年之久，在此過程中其余的水分將會消失，這樣使得路基變得更加穩定堅實。

（3）注意路塹開挖

敦格鐵路的路塹長度為2.56km。在高原凍土范圍之內，應該不斷減少路塹長度，快速挖通路塹，在整個施工過程內不要中斷，更要做好這之后的附屬工程。在整個施工過程內，還要不刷或是少刷邊坡。這才能使跨年作業得以成功進行，保證路塹的相對穩定，這個挖掘時間應在秋季末期，直到來年的回暖時在開始回填。

（4）注意路基排水

設置排水溝，注意應和路基坡腳處在同一距離上，還要減少排水溝對于路基基底凍土的作用，促使排水溝中的表水過水速度實現飛速加快，從而實現排水溝的積水時間不斷變少。

（5）注意環境保護

在路基的工程之中，凍土地區的植被與地表水將會不可避免地受到損害，例如填方、取土、挖方等等環境破壞情況。所以，在路基搭建的過程之中，要防止這些情況的出現：推土機的大面積推土、使用推土機進行填筑路基工作、認意開辟出施工不必要的通道、任意破壞植被、鏟除高原草皮，就近棄土。因此要對路基工程實行一定的優化，努力做到施工組織設計的全部要求，使得工序銜接安排更為合理，與此同時，對于凍土自身的環境也要注意做到實時監測。

4 凍土路基質量控制

（1）路基壓實檢測

應該以工程的實際情況為依據，使用高效、快捷的檢測方法，使用最先進的檢測儀器，從而完成施工要求。路基壓實應該控制在一個基本參數上，強度指標會與壓實系數K之間產生矛盾，舉例說明，在填料的含水量達到過高范圍以后，即使增加碾壓的遍數，從而增大壓實系數，也不能實現荷載板實驗指標變大，始終保持在非常小的范圍內。輕型動力觸探是一種最基本的原位測試方法，不僅能夠保證基床表層的承受力，還可以對其它深度處土的基本硬度進行測量，主要有這幾種優點：數直觀可靠實用、檢測速度迅速無比、反映指標合理精準、整個過程都易于操作。建議在確立凍土的路基壓實標準時，應該參考以下方面的內容：輕型的動力觸探N10與地基系數K30。而在地基的壓實進程之中，更要對這幾個步驟進行實時操控，第一是注意填料時的未凍水含量，最后應該看到總含水量，特別是在填料過程當中，未凍水與冰總是保持在一種相互平衡的狀態，如果未凍水含量過少，那么就會使得凍土強度變得過高，而整體的壓縮性能就會相對地降低，造成變形量開始減少。

（2）路基填料的檢測

在路基檢測填料的過程中，其指標與物理性質應該是對凍土的幾項指標合理確立，其中包括：凍土總含水量與溫度、凍土的天然總容重、凍土的實際土質，以及未凍含水量等方面，以此實現凍土工程的合理分類。

5 論文結論

綜上所述，眾所周知，在高原凍土工程的過程之中，路基工程是重中之重，路基工程的建設質量將會直接影響到公路或者鐵路的運營與維護。所以，施工人員應該及時掌控路基施工的質量，實行一定的防護措施，使得實踐施工在運行中得到逐步完善。事實證明，對于凍土地區路基的施工設計、通過保溫、排水等方式實現有效治理，能夠在一定程度上治理多年凍土地區在路基施工建設中常常會出現的開裂、沉陷、變形問題，從而實現凍土地區路基的施工質量的進步，對于高原地區公路的建設有著極為重大的開發、建設意義。