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多年冻土地区路基施工技术探究

2019-11-28石成张策

建材发展导向 2019年3期
关键词:土坑多年冻土路堑

石成 张策

(内蒙古华讯工程咨询监理有限责任公司,内蒙古 牙克石 022150)

所谓的冻土,指的是土体温度在零度以下,并伴有冰晶的土地。如果按照冰量含量对冻土进行分类,可将其分成含土冰层、饱冰冻土、富冰冻土、多冰冻土、少冰冻土这五种。而且对于多年冻土来说,工程力学很不稳定,会受到土体温度以及水体温度的制约,因此在此地区进行施工时,要更加留意,并采取有效的技术手段,确保路基施工质量,进而增加路基的稳定性与安全性。

1 多年冻土地区路基施工的危害

1.1 融沉

融沉一般发生在含有大量冰晶的地段,如果在地基底部以及路堑边坡上存在大量冰层,地下冰层隐藏的较深,会导致实际施工中原有自然环境出现变化,造成冻土局部可能出现融化等现象,上层土壤就会在重力的影响下出现下沉,并使路基出现形变。融沉一般表现为路堤下滑、开裂等情况。融沉速度一般较慢,会经历较长的一段时间,并伴有大面积下沉情况,路基两侧也会因此而隆起。这是因为路基基底含冰量大的粘土融化后出现饱和,承载力随之降低,路堤两侧的融化程度不一致,会使路基出现倾斜滑动面。并且在外荷载力影响下,饱和的粘土会通过冻结面流出,路堤会在极短的时间内产生严重下沉,会对过往的车辆产生严重威胁。

1.2 冻胀

冻胀情况一般发生在冻结深度较大的地区,并且在多年冻土地区更为严重。一般发生冻胀的原因是由于地基与填土中存在大量冰晶,造成土体的体积迅速膨胀。水分通常来自于路基中侵入的水分或是存在大量地表水导致的,土地冻胀程度与土质含水量情况成线性关系。

1.3 冰害

冰害指的是在路堤处存在地表泉水,或是在对路堑进行开挖时,边坡流出的地下水导致的,而且在寒冷的季节地表水会一边流淌一边结冻,进而对路基造成了掩埋,或使堑内存在积水现象。特别是在多年冻土地区,冰害问题更为严重,在路基工程中,路堑地段的冰害影响更大,会给工程整体造成严重的安全隐患。

2 多年冻土地区路基施工技术

2.1 路堤施工技术

填料的选择与路基借土:在多年冻土区进行施工时,要尽量避免对周围冻土造成破坏,要对路基取土坑进行合理设计,禁止随意取土。而且要根据地表排水、地质、地形等条件确定取土坑位置,并选择集中取土的方法降低热干扰。而且在实际施工时,禁止使用推土机等设备进行路基填筑工作,而且在选择取土坑位置与开挖深度时,要进行严格控制。要在取土前将腐殖土进行集中堆积,并对取土坑进行划分,对取土进行集中深挖。在完成取土工作后,要对取土坑进行整平,将腐殖土重新填在取土坑中,可在上面种植耐寒植物,使取土坑更加稳固。

地表排水系统的施工及养护维修:导致路基下沉与冻土融化的原因是由于地表水出现渗透,因此在实际施工前就要做好排水系统施工工作,并与路基主体工程同时完工。如果排水系统施工较为困难,也要落实好相关工作,进而避免地表水对路基边坡造成浸泡及冲刷等,防止由于冰晶融化导致路基出现下沉等情况。

厚层地下冰地段的施工:若要进行厚层地下冰地段的施工,需要在结冻前将施工材料运到施工现场,并在冬季进行填筑。这样就能使建筑材料与基地负温度保持更长时间,对保护地下冰层有极大好处。将砂卵石的堆积高度高于地面,这样即便水平疏干后也不会出现冻结问题。

挡土墙的施工:在多年冻土地区,对挡土墙进行施工时会带来热量,冻土层会融化后给施工造成阻碍。为了使施工更加顺利,需要避开夏季,并进行连续作业,防止基坑积水。而且在暖季进行施工时,需要避免基坑暴露较长时间。

2.2 路堑施工技术

施工前的准备:准备工作要进行组织设计、进行施工标记、明确取土地点、准备施工材料等。在此过程中,要注意以下几点:在进行准备工作前,应对施工现场周围植物进行保护,不得随意进行动土;重视排水施工,在施工开始前,应对需要进行永久性排水设施施工的,应提前做好;回填土方作业要尽量一次完成,防止开挖堑面在空气中暴露过长时间;整平作业有清出侧沟与坡后的余土,并使基面与工程设计保持平整。在地下存在冰段时,会给实际施工过程造成较大困难。应根据气候条件、地层性质、植被等进行综合考虑,不能照搬其他工程的施工程序进行;对于路堑边坡保温层的施工来说,冻土路堑边坡保温层的稳定定不但取决于厚度,更与施工质量息息相关。在进行草皮泥炭层铺设作业中,要保证边坡部分的平整性。草皮泥炭的厚度要保持在0.25cm左右,根部要切平,而且铺设中要上下错开,保证缝隙衔接良好。如果施工中不注重施工质量,像是草皮泥炭结构不严密、不修整的情况、没有严密封实缝隙、降低保温功效等,会使地表水流进保温层,并导致整体施工质量无法得到保证。

3 结语

综上所述,在多年冻土地区进行路基施工的过程中,要对路基进行加固处理,并采取有效的施工技术,只有这样才能保证整体施工质量,并最大限度延长道路使用周期,为民众的出行提供安全保障。

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