淺談公路路基涎流冰防治設(shè)計與施工

王 艷，陳彥君

(龍建路橋股份有限公司，黑龍江 哈爾濱 150090)

涎流冰是我國公路建設(shè)常見的病害，在我國東北、西北高寒、高海拔地區(qū)經(jīng)常發(fā)生。涎流冰對公路工程使用壽命、公路安全造成影響較大。涎流冰防治效果直接影響到公路的使用效果。為解決公路路基涎流冰對路基造成的破壞，應(yīng)分析確定形成原因，確定合理設(shè)計和施工技術(shù)方案，處治涎流冰病害，提高公路使用性能，保證公路行車安全，減小養(yǎng)護工作量，保障公路的正常運營。

1 涎流冰概念

在寒冷氣候條件下，地下水或地面水滿溢到地面或冰面上，從下而上逐層凍結(jié)的現(xiàn)象。

2 涎流冰分類

涎流冰有很多分類方式，下面根據(jù)不同的影響因素和地形特征對涎流冰進行分類：

(1)根據(jù)補給來源可分為：潛水涎流冰、泉水涎流冰、河水涎流冰、溪水涎流冰和混合型涎流冰。

(2)根據(jù)是否與人類活動有關(guān)分為：天然涎流冰和人為涎流冰。

(3)根據(jù)時間長短分為：季節(jié)性涎流冰、多年生涎流冰。

(4)根據(jù)地形特征可分：河谷涎流冰和山坡涎流冰。

本文主要根據(jù)補給來源確定涎流冰的類型進行防治設(shè)計和施工，下面根據(jù)涎流冰形成原因及類型進行詳細分類。

3 涎流冰設(shè)計原則及方法

很多涎流冰病害在勘察階段難以發(fā)現(xiàn)，或者沒有因為施工造成的水文地質(zhì)狀態(tài)產(chǎn)生變化而發(fā)生。因此，涎流冰設(shè)計分三種情況：一是在勘察階段，根據(jù)勘察出的涎流冰種類、影響范圍、影響程度等因素，進行防治措施的設(shè)計；二是在施工階段，根據(jù)施工中發(fā)現(xiàn)的涎流冰類型、規(guī)模等因素，進行防治措施的設(shè)計；三是在公路使用階段，根據(jù)產(chǎn)生的病害影響程度及涎流冰形成原因等，進行防治設(shè)計。在設(shè)計過程中要堅持以下原則。

表1 涎流冰類型、形成原因及分類

(1)選用的各類設(shè)施的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于養(yǎng)護和管理。

(2)堅持以防為主、防治結(jié)合的原則，用導(dǎo)、滲、蓄、擋等方法綜合治理。

(3)路基工程應(yīng)避免干擾原有的自然排水狀況，不宜切割含水層，當采取排、擋、截等防治措施進行處理時，應(yīng)保證自然排水系統(tǒng)的暢通。

(4)防治的關(guān)鍵在于治水與防冰，使冰源的水順利通過路基或改變水流方向。設(shè)計中應(yīng)首先考慮如下方法。

①在設(shè)計過程中，應(yīng)盡量繞避涎流冰地帶。

②采取路堤形式通過，路基高度應(yīng)高于涎流冰最大壅冰高度，同時筑路材料應(yīng)選用水穩(wěn)性比較好的碎礫石土等材料。

③在滿足橋涵凈空的基礎(chǔ)上，應(yīng)提高橋涵凈空或加深溝槽，防止涎流冰堵塞橋涵。橋涵凈空應(yīng)滿足歷年最高涎流冰冰位加壅冰高度，再加適當安全高度。

④采取排除地下水或防冰措施，宜與橋涵等構(gòu)造物配合使用。

(5)治理的措施可以歸結(jié)為采用人工調(diào)治構(gòu)造物、明疏、暗排、堵截、封閉、蓄匯等方法。

(6)路基設(shè)計應(yīng)盡量多填方少挖方，挖方設(shè)計部分適當加寬，便于布設(shè)阻冰措施。

(7)在冰凍或高寒的涎流冰地區(qū)，路基應(yīng)盡量設(shè)在干燥的陽坡上，并以路堤或淺挖方形式通過為宜。

(8)設(shè)計采用的防治措施，在施工過程中應(yīng)進一步調(diào)整、完善。

涎流冰的防治設(shè)計應(yīng)該根據(jù)涎流冰類型、水文地質(zhì)特征、氣候特點、影響范圍程度等因素進行。涎流冰防治設(shè)施分為地下排水設(shè)施和地表排水設(shè)施，一般情況下，以采用地下排水措施為主、地表排水設(shè)施為輔。涎流冰防治常用的設(shè)計方法如表2。

表2 涎流冰防治常用設(shè)計方法

4 涎流冰防治施工

4.1 施工前設(shè)計復(fù)核及變更設(shè)計

涎流冰施工前，應(yīng)按照設(shè)計進行復(fù)核調(diào)查。對原始設(shè)計提供不符合實際情況或設(shè)計中沒有提供的，要進行補充調(diào)查；按調(diào)查或勘測結(jié)果優(yōu)化或變更設(shè)計。施工過程中出現(xiàn)涎流冰疑似的情況，也要增加設(shè)計調(diào)查及時變更設(shè)計。調(diào)查內(nèi)容主要包括水文條件、地質(zhì)條件及涎流冰的位置、體積、成因等。

4.2 涎流冰防治施工

涎流冰嚴格按照設(shè)計進行防治施工，不同類型的涎流冰防治措施不同，但各項防治設(shè)施應(yīng)嚴格按照相關(guān)標準做好檢查驗收，確保防治效果有效。

4.3 涎流冰防治效果監(jiān)測評價

涎流冰病害處置后，應(yīng)進行一至兩個凍融期的效果觀測，對出現(xiàn)的問題及時處理。監(jiān)測數(shù)據(jù)及時總結(jié)分析，分析不同治理方式的優(yōu)缺點，為今后類似工程施工提供可靠依據(jù)。

5 結(jié) 論

涎流冰防治的關(guān)鍵在于選擇合理的防治措施。施工難易、處治效果、工程量大小、施工進度、造價等都是影響防治措施選擇的因素。公路建設(shè)中，盡可能選擇施工進度快、工程造價低、治理效果好的優(yōu)勢方案，確保有效防治涎流冰病害，提高公路建設(shè)質(zhì)量，保證公路使用功能與效果。