簡(jiǎn)析多年凍土路基的施工
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論文導(dǎo)讀：因而對(duì)凍土路基工程除按一般地區(qū)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工外。多年凍土路基，論多年凍土路基的施工。
關(guān)鍵詞：多年凍土路基，施工
公路是一種線形構(gòu)造物。它主要承受汽車荷載和經(jīng)受各種自然因素的長(zhǎng)期影響。路基是公路線形的主體，它貫穿公路全線，并與沿線的橋梁、隧道和涵洞等相連接，路基是路面的基礎(chǔ)，它與路面共同承擔(dān)汽車荷載的作用，路面靠路基來(lái)支承，沒(méi)有穩(wěn)固的路基就沒(méi)有穩(wěn)固的路面。一條公路的好壞主要取決于路基的整體穩(wěn)定性，足夠的強(qiáng)度，足夠的水溫穩(wěn)定性。所以，路基是整個(gè)公路的線形主體。
一、凍土的概念以及凍土的分類
凡是溫度為零攝氏度或負(fù)溫，含有冰且與土顆粒承膠結(jié)狀態(tài)的土稱為凍土。凍土的形成原理是因?yàn)橥寥览锩婊蚨嗷蛏俚亩己兴�，但溫度降到零度或零度以下，土壤里的水分就�?huì)凝結(jié)成冰將土壤凍結(jié)，這樣就產(chǎn)生了凍土。
1.1根據(jù)凍結(jié)延續(xù)時(shí)間可分為多年凍土和季節(jié)性凍土兩類
多年凍土又稱永久凍土，指的是持續(xù)三年或三年以上的凍結(jié)不融的土層。多年凍土常存在地面下一定深度。其表層冬凍夏融，稱季節(jié)融化層。多年凍土層頂面距地表的深度，稱凍土上限，是多年凍土地區(qū)道路設(shè)計(jì)的重要數(shù)據(jù)。多年凍土分為兩層：上部是夏融冬凍的活動(dòng)層；下部是終年不融的多年凍結(jié)層。多年凍土是寒冷氣候（年均氣溫＜—2℃）區(qū)的產(chǎn)物。季節(jié)性凍土土層冬季凍結(jié)，夏季全部融化，凍結(jié)延續(xù)時(shí)間一般不超過(guò)一個(gè)季節(jié)的稱之為季節(jié)性凍土。凍土是由土的顆粒、水、冰、氣體等組成的多相成分的復(fù)雜體系。凍土與未凍土的物理力學(xué)性質(zhì)有著共同性，但因凍結(jié)時(shí)水相變化及其對(duì)結(jié)構(gòu)和物理力學(xué)性質(zhì)的影響，使凍土含有若干不同于未凍土的特點(diǎn)，如凍結(jié)過(guò)程水的遷移；冰的析出、凍脹和融沉等。發(fā)表論文，多年凍土路基。這些特點(diǎn)會(huì)使多年凍土和季節(jié)性凍土對(duì)結(jié)構(gòu)物帶來(lái)不同的危害，因而對(duì)凍土路基工程除按一般地區(qū)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工外，還要考慮季節(jié)性凍土和多年凍土的特殊要求。
1.2按凍土的成因分為后生凍土層和共生凍土層兩類
后生凍土層。是土層堆積后形成的，特點(diǎn)是含冰量少，多為整體結(jié)構(gòu)或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)，具裂隙冰；共生凍土層。是與堆積土層同時(shí)形成的，特點(diǎn)是含冰量多，多為層狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
二、多年凍土的性質(zhì)
2.1診斷層和診斷特性：凍土具有永凍土壤溫度狀況，具有暗色或淡色表層，地表具有多邊形土或石環(huán)狀、條紋狀等凍融蠕動(dòng)形態(tài)特征。
2.2形態(tài)特征：土體淺薄，厚度一般不超過(guò)50厘米，由于凍土中土壤水分狀況差異，反映在具常潮濕土壤水分狀況的濕凍土和具干旱土壤水分狀況的干凍土兩個(gè)亞綱的剖面構(gòu)型上有著明顯差異。
2.3理化性質(zhì)：凍土有機(jī)質(zhì)含量不高，腐殖質(zhì)含量為每千克10—20克，腐殖質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，70%以上是富里酸，呈酸性或堿性反應(yīng)，陽(yáng)離子代換量低。
2.4凍土隨緯度和垂直高度而變化。無(wú)論在南北方向或者垂直方向上，多年凍土都存在3個(gè)區(qū)：連續(xù)多年凍土區(qū)；連續(xù)多年凍土內(nèi)出現(xiàn)島狀融區(qū)；島狀多年凍土區(qū)。這些區(qū)域的出現(xiàn)都與溫度條件有關(guān)。年均氣溫低于—5℃，出現(xiàn)連續(xù)多年凍土區(qū)；島狀融區(qū)的多年凍土區(qū)，年均氣溫一般為—1～—5℃。
三、多年凍土引起的不良地質(zhì)現(xiàn)象
由多年凍土引起的特殊工程地質(zhì)問(wèn)題，主要有融沉、凍脹和冰椎、凍脹丘、融凍泥流、熱融滑坍、熱融湖塘、沼澤濕地、厚層地下冰等不良地質(zhì)現(xiàn)象。融沉是指多年凍土融化，使建在多年凍土區(qū)的建筑物地基變形和破壞，主要表現(xiàn)為路基下沉、路基向陽(yáng)側(cè)邊坡和路肩開裂及下滑、路塹邊坡溜塌等。凍脹是土體凍結(jié)時(shí)產(chǎn)生的最重要的物理一力學(xué)過(guò)程，是因?yàn)樗梢后w變成了固體，體積膨脹增大而產(chǎn)生的，表現(xiàn)為地表的不均勻升高變形。伴隨土的凍脹，在建筑基礎(chǔ)表面將作用凍脹力，從而產(chǎn)生凍脹變形，嚴(yán)重時(shí)將引起路基的破壞。
四、多年凍土路基的施工
4.1 多年凍土路基設(shè)計(jì)原則：
�。�1）保持凍結(jié)原則
保持基礎(chǔ)底部多年凍土在施工和營(yíng)運(yùn)過(guò)程中處于凍結(jié)狀態(tài)，使用與多年凍土較厚、地溫較低和凍土比較穩(wěn)定的低級(jí)或低級(jí)土為融沉淀強(qiáng)融沉?xí)r，應(yīng)考慮技術(shù)的可行性和經(jīng)濟(jì)的合理性。
�。�2）容許融化原則
容許基底下的多年凍土在施工和使用過(guò)程中融化使用過(guò)程中融化。發(fā)表論文，多年凍土路基。發(fā)表論文，多年凍土路基。A自然融化。宜用于凍土厚度不大、低溫較高的不穩(wěn)定狀態(tài)凍土及低級(jí)土為不融沉或弱融沉凍土。B人工融化。砌筑基礎(chǔ)前采用人工融化凍土或挖出換填，宜用于較簿的融沉或強(qiáng)融沉凍土地基。
4.2多年凍土地區(qū)路基施工原則
（1）保護(hù)凍土原則指應(yīng)用該原則設(shè)計(jì)、施工的路基在規(guī)定的使用年限內(nèi)，能保持其熱穩(wěn)定性。即人為上限始終控制在指定的深度范圍內(nèi)，保持其下臥多年凍土的凍結(jié)狀態(tài)。發(fā)表論文，多年凍土路基。
（2）控制融化原則是指在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)允許所設(shè)計(jì)的路基基底(或邊坡)多年凍土逐漸完全融化或產(chǎn)生局部融化，而且經(jīng)融化下沉變形量計(jì)算，可以將融化速率和深度控制在路基穩(wěn)定性所允許的變形范圍之內(nèi)。
（3）破壞凍土原則是指在設(shè)計(jì)文件中規(guī)定在施工過(guò)程中將基底(或邊坡)多年凍土融化或清除(全部或達(dá)到設(shè)計(jì)深度)，并將融化后的水份疏干。
4.3多年凍土地區(qū)路基工程施工
�、怕坊秶鷥�(nèi)地表的氣溫的測(cè)定
路基施工前，首先測(cè)定地表的氣溫，確定氣溫是否適合施工，如合適則下令開工，否則不易開工。
�、频乇硗恋那謇砼c壓實(shí)
�、僭诼坊┕し秶鷥�(nèi)，對(duì)有樹根的表土必須挖除；
�、趯�(duì)含有地表水、淤泥、雜草、腐植土及高原草蓋土等路基的地基應(yīng)清理干凈。
�、蹫槭孤坊练侥芫鶆驂簩�(shí)，要求使用平地機(jī)或推土機(jī)將原地面推平，平整度誤差應(yīng)控制在5厘米之內(nèi)，地面20厘米以下，壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到90％以上。
�、墚�(dāng)原地面橫坡為1：5.0～1：2.5時(shí)，應(yīng)將原地面挖成臺(tái)階，臺(tái)階寬度不小于1.0米，原地面橫坡陡于1：2.5時(shí)，應(yīng)按特殊路基設(shè)計(jì)進(jìn)行處理。
�、萘闾罘铰范�，應(yīng)鑒定土質(zhì)的好壞，若是土質(zhì)較差的路段，則應(yīng)將地面挖除一層，厚度不得小于30厘米，換土填實(shí)并進(jìn)行碾壓達(dá)到90％以上的壓實(shí)度。
⑶填方鋪筑與壓實(shí)
�、贆z查確定不同種類填土的最大干密度和最佳含水量
在填筑施工之前，必須對(duì)各個(gè)取土場(chǎng)做代表性土樣的土工試驗(yàn)，用規(guī)定的方法求得各個(gè)取土場(chǎng)的最大干密度和最佳含水量，以便指導(dǎo)路基土的壓實(shí)施工。
②檢查控制填土含水量
含水量是影響路基土壓實(shí)效果的主要因素，施工實(shí)踐表明，當(dāng)采用12～15t光面壓路機(jī)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)土在略小于室內(nèi)重型擊實(shí)試驗(yàn)求得的W1（最佳含水量），易達(dá)到較高的壓實(shí)度。
③分層填筑、分層碾壓
分層填土厚度大小與分層碾壓，也是影響壓實(shí)效果的重要因素，一般情況下，用12～15t光面壓路機(jī)時(shí)壓實(shí)厚度不宜大于20厘米，用重型22～25t振動(dòng)壓路機(jī)時(shí)，壓實(shí)厚度不宜大于50厘米。發(fā)表論文，多年凍土路基。
④全寬填筑、全寬碾壓
填筑路基時(shí)，應(yīng)從基底開始在路基全寬度范圍分層向上填筑和碾壓，特別是路堤邊坡部分，必須從下到上予以充分的壓實(shí)。發(fā)表論文，多年凍土路基。
⑤加強(qiáng)測(cè)時(shí)檢驗(yàn)
填筑路基時(shí)，應(yīng)分層碾壓并分層檢查壓實(shí)厚度和壓實(shí)度，并嚴(yán)格要求填土壓實(shí)厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方能允許填筑下一層。檢查壓實(shí)厚度和壓實(shí)度必須采用規(guī)范規(guī)定的方法進(jìn)行。
�、蕃F(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度質(zhì)量的評(píng)定
嚴(yán)格按照部頒《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》中明確規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
⑷挖方路基與邊坡
挖方路基的質(zhì)量控制應(yīng)注意兩方面：即開挖方式和棄土處理。對(duì)于棄土處理應(yīng)從有利于環(huán)境保護(hù)的角度加以管理。
⑸路基排水設(shè)施
�、賹�(duì)各類排水設(shè)施的幾何尺寸、砌筑材料、排水及防滲效果必須及時(shí)的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查。
�、趯�(duì)隱蔽工程的施工，應(yīng)實(shí)行旁站監(jiān)理，同時(shí)對(duì)施工單位填寫的《隱蔽工程記錄單》進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)審核檢查，合格與否均應(yīng)填寫《隱蔽工程質(zhì)量驗(yàn)收單》。
�、事坊豕こ�
�、俨牧弦�
材料主要包括片、塊石、砂礫、水泥及砂漿。塊片石主要檢查其抗壓強(qiáng)度和尺寸大小是否符合有關(guān)規(guī)定和設(shè)計(jì)要求；砂礫了主要檢查粒徑和純凈率；水泥和砂漿及水應(yīng)嚴(yán)格檢查其標(biāo)號(hào)和水質(zhì)是否符合有關(guān)規(guī)定和設(shè)計(jì)要求，特別是在高寒地區(qū)要嚴(yán)格要求，解決執(zhí)行有關(guān)規(guī)定和要求，如不符合，應(yīng)解決制止使用，更換規(guī)定的符合設(shè)計(jì)要求的水泥及水質(zhì)。
�、诨A(chǔ)的開挖與基底的處理、檢查
在開挖施工之前，應(yīng)審核施工單位報(bào)送的開挖和處理方案，施工過(guò)程中應(yīng)實(shí)行旁站監(jiān)理，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案和規(guī)定執(zhí)行，當(dāng)遇到特殊的情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)會(huì)同設(shè)計(jì)、施工各方制定符合實(shí)際且合理的方案。
結(jié)論
路線通過(guò)多年凍土地區(qū)，路基應(yīng)盡量采用路堤形式，其最小填土高度應(yīng)滿足防止翻漿和凍脹的要求，在采取保護(hù)多年凍土和限制多年凍土融化深度地段，還應(yīng)滿足防止熱融沉陷及控制熱融沉陷的要求。路基的排水設(shè)施應(yīng)盡量遠(yuǎn)離路基坡腳，以防止水流及其滲流影響凍土上限的變化。路基填料應(yīng)選用保溫隔熱性能較好的土。以保證路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。多年凍土地區(qū)修建路基工程技術(shù)難度大，意義深遠(yuǎn)。多年凍土地區(qū)施工有效工期短，多年凍土非常嬌貴，稍有破壞后果很難設(shè)想，因此要快速施工，保護(hù)凍土上限不被改變是路基施工的關(guān)鍵。
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