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摘要:我国的地区发展不平衡,各地的自然地理条件也不一样。高原、高寒地区基本上属于我国经济发展水平最低,自然条件最恶劣的地区。为了促进该地区的发展,为当地人民提供更为便捷的生活方式,需要在高原的冻土地区修建道路。受限于该地的环境特点,导致其道路的路基施工难以进行,施工质量难以保证。本文重点分析高原、高寒冻土地区进行道路施工时如何控制路基的质量。
关键词:冻土地区;路基施工;质量控制
我国绝大多数人民都生活在平原地区,也有不少人民生活在高原、高寒地区,所以为高原地区的人民修建道路是提升人民生活水平的重要措施。但高原地区的冻土对道路施工造成了很多难点,例如冻土层的融化会造成路基的下沉和滑塌、也有可能因为冻土的热胀冷缩作用而破坏路面。本文的研究路线是先分析冻土层对路基施工带来的质量隐患。然后再提出有针对性的技术控制要点来保证道路施工的质量。
一、高原冻土施工中有哪些难点
(一)什么是冻土
冻土中的主要成分是岩石块、泥土和冰。高原地区的温度非常低,尤其是在夜间和冬季,因此高原地区在道路施工中需要面对一个很常见的问题,那就是路面上的冻土层。冻土层对路基的施工产生了很多的不利因素。首先冻土的硬度非常大,而且因为里面含有冰霜,导致其具有一定的脆性。有些高原地区因为纬度太高,其冻土层比较厚,而且多年都没有融化过。冻土中含有不少水分,其在夏季温度达到冰的融点之后,冻土就会融化,这些都是冻土层的特点[1]。
(二)冻土层对路基施工造成了哪些困难
分析冻土本身的特点就能知道其对路基施工造成的难点。第一,冻土会造成路基的下沉。我们知道冻土中含有大量凝结成冰的水分,如果只有泥土和石块是不会变成冻土的。所以冻土对温度是很敏感的,到了夏季,一旦达到冰的熔点,冻土层就会融化,其硬度下降,变成水分很大的泥土,如果路基修建在冻土层上就可能存在下沉的问题。第二,冻土层的融化可能还会造成路基的滑塌。高原地区的道路施工很多时候都是在有一定坡度的地方进行的,冻土层融化后在重力的作用下,有可能会出现整体滑塌的情况。第三,冷胀作用会导致路基的破坏。我们知道,冰有热胀冷缩的物理效应。冻土层的水分在温度的影响之下交替地解冻和结冻,膨胀作用会逐渐的对路基产生作用力,有可能破坏路基,造成路面上出现裂缝和坑槽等情况,对行车安全造成很大的影响。第四,高原、高寒地区对于施工的人员以及施工质量保证都造成了很大的难度。高原地区空气稀薄,氧气含量非常低,而这种较低的含氧量对作业人员的身体健康造成了很大的隐患,机械设备在高寒地区的启动也变得非常困难。除此之外,由于高原、高寒地区特殊的地理条件,工程施工的质量控制变成了最大的难点,原来在低海拔地区的施工技术和标准在高原、高寒地区的适用度就变得很低。道路施工最重要的就是路基的施工,冻土层对路基施工的影响正如前文分析的那样,很难处理[2]。
二、如何保证施工质量
(一)冻土层施工控制质量有哪些注意点
在高原、高寒地区的冻土层进行道路施工,需要关注以下几点:其一,路基的施工最好选在夏末秋初。选择在夏末施工首先可以避开高原地区的雨水季节,为施工带来便利。选择秋初是为了尽量不要把施工任务拖到冬季,因为到了冬季地基全部上冻,这种情况下进行任何作业都会变得非常困难,路基施工的关键步骤填土压实也难以进行。如果压实工作做不好,后续会引发出很多质量问题,避开雨季施工也是出于这方面的考虑。路基成型之后。要经过不断的机械碾压,时间有时候会长达一年之久,目的是把路基碾压坚实,排除掉里面的水分,从这个角度来看,季节的选择非常重要。其二,在冻土层进行道路施工,要尽可能快的减少路堑的长度。路堑是路基施工过程中,从原地面开挖出来的路基,在高原、高寒地区,这种路堑不太容易保护,如果路堑挖好后不能及时完成后续的施工,在水分及夜间低温的作用下,路堑有可能变成冻土,之前的开挖工作就没有意义了。除此之外,还要间可能减少刷边坡,高原、高寒地区最好不要在路堑两侧堆积土方,避免形成边坡,因为这些边坡一旦上冻,就很难清理,会严重影响到的后续的施工任务。其三,做好路面的排水工作。冻土区的排水工作对于道路施工非常重要,排水沟的设置要基本位于路基的坡脚处,方便水分的排出。另外,排水沟的排水速度一定要非常快,不能在排水沟内长时间的存有积水,因为这些积水会对渗透到路基的坡脚处,进而再从坡脚向内渗透。如果到冬天或者寒冷的夜间,这些含有水分的土层就可能形成冻土,其热胀冷缩作用对路基的破坏作用非常明显。因此,在路基施工中一定要注意排水工作,否则会造成不少质量上的隐患。其四,注意保护生态环境。在路基施工中,难免会影响到作业区的植被,有时候道路施工还会影响到当地的动物迁徙,例如在藏区就有不少野生动物,藏羚羊、野马、牦牛等都可能受到影响。因此,道路施工过程中尽可能少地破坏高原地区脆弱的生态环境[3]。
(二)质量检测的要点
在冻土区进行道路施工,除了在施工技術上的保证外,还要做好相关的质量监测点工作,一旦发现问题,一定要及时改正,因为高原地区的环境比较恶劣,道路本身就不易养护和修复。具体来说有两个重点。第一,要严格检测路基的压实程度。检测路面压实情况需要做到具体精确,检测过程中最好能使用最先进的检测方法和检测仪器。检测路面压实情况时,压实系数和强度指标是矛盾的,当填料内的含水量超过规定的范围,无论路面碾压了多少遍,也不可能高达到规定的压实程度。在加测路面的压实情况时,比较常用的一种方法是轻型动力触探。另外,地基压实过程中,需要注意填料未压实之前其中的水含量,结束之后再来看总的水含量,通过对这个指标的监控,可以推断出压实的效果。第二,还需要检查路基填料,检测填料的目的是确定冻土的几个重要指标,例如冻土的土质、冻土的总含水量及温度等等[4]。
三、结束语
我国在高原、高寒冻土地区有过不少道路施工经验,随着国家西部大开发战略的推进,西部高原地区的道路施工还会越来越多,保证冻土地区的道路施工质量就成了一个重要内容。为了控制好该地区的道路施工质量,必须要选择正确的施工季节,最好能避开雨季和冬季,路堑施工要快,还要做好路面的排水工作;同时质量检测要重点关注路基压实情况以及路基填料。
参考文献:
[1]赵丽军.严寒冻土地区的公路路基处理技术探讨[J].科技信息, 2014(3):215-215.
[2]陈水君.高原多年冻土地区路基施工及其质量控制研究[J].黑龙江交通科技, 2012(7):30-30.
[3]彭华,高亮.高原多年冻土地区路基施工及其质量控制[J].铁道建筑技术(6):23-26.
[4]张丙利.多年冻土地区路基工程施工措施之探讨[J].科技创业家,2013(3).
(作者单位:青海省海南天和路上工程有限公司)
关键词:冻土地区;路基施工;质量控制
我国绝大多数人民都生活在平原地区,也有不少人民生活在高原、高寒地区,所以为高原地区的人民修建道路是提升人民生活水平的重要措施。但高原地区的冻土对道路施工造成了很多难点,例如冻土层的融化会造成路基的下沉和滑塌、也有可能因为冻土的热胀冷缩作用而破坏路面。本文的研究路线是先分析冻土层对路基施工带来的质量隐患。然后再提出有针对性的技术控制要点来保证道路施工的质量。
一、高原冻土施工中有哪些难点
(一)什么是冻土
冻土中的主要成分是岩石块、泥土和冰。高原地区的温度非常低,尤其是在夜间和冬季,因此高原地区在道路施工中需要面对一个很常见的问题,那就是路面上的冻土层。冻土层对路基的施工产生了很多的不利因素。首先冻土的硬度非常大,而且因为里面含有冰霜,导致其具有一定的脆性。有些高原地区因为纬度太高,其冻土层比较厚,而且多年都没有融化过。冻土中含有不少水分,其在夏季温度达到冰的融点之后,冻土就会融化,这些都是冻土层的特点[1]。
(二)冻土层对路基施工造成了哪些困难
分析冻土本身的特点就能知道其对路基施工造成的难点。第一,冻土会造成路基的下沉。我们知道冻土中含有大量凝结成冰的水分,如果只有泥土和石块是不会变成冻土的。所以冻土对温度是很敏感的,到了夏季,一旦达到冰的熔点,冻土层就会融化,其硬度下降,变成水分很大的泥土,如果路基修建在冻土层上就可能存在下沉的问题。第二,冻土层的融化可能还会造成路基的滑塌。高原地区的道路施工很多时候都是在有一定坡度的地方进行的,冻土层融化后在重力的作用下,有可能会出现整体滑塌的情况。第三,冷胀作用会导致路基的破坏。我们知道,冰有热胀冷缩的物理效应。冻土层的水分在温度的影响之下交替地解冻和结冻,膨胀作用会逐渐的对路基产生作用力,有可能破坏路基,造成路面上出现裂缝和坑槽等情况,对行车安全造成很大的影响。第四,高原、高寒地区对于施工的人员以及施工质量保证都造成了很大的难度。高原地区空气稀薄,氧气含量非常低,而这种较低的含氧量对作业人员的身体健康造成了很大的隐患,机械设备在高寒地区的启动也变得非常困难。除此之外,由于高原、高寒地区特殊的地理条件,工程施工的质量控制变成了最大的难点,原来在低海拔地区的施工技术和标准在高原、高寒地区的适用度就变得很低。道路施工最重要的就是路基的施工,冻土层对路基施工的影响正如前文分析的那样,很难处理[2]。
二、如何保证施工质量
(一)冻土层施工控制质量有哪些注意点
在高原、高寒地区的冻土层进行道路施工,需要关注以下几点:其一,路基的施工最好选在夏末秋初。选择在夏末施工首先可以避开高原地区的雨水季节,为施工带来便利。选择秋初是为了尽量不要把施工任务拖到冬季,因为到了冬季地基全部上冻,这种情况下进行任何作业都会变得非常困难,路基施工的关键步骤填土压实也难以进行。如果压实工作做不好,后续会引发出很多质量问题,避开雨季施工也是出于这方面的考虑。路基成型之后。要经过不断的机械碾压,时间有时候会长达一年之久,目的是把路基碾压坚实,排除掉里面的水分,从这个角度来看,季节的选择非常重要。其二,在冻土层进行道路施工,要尽可能快的减少路堑的长度。路堑是路基施工过程中,从原地面开挖出来的路基,在高原、高寒地区,这种路堑不太容易保护,如果路堑挖好后不能及时完成后续的施工,在水分及夜间低温的作用下,路堑有可能变成冻土,之前的开挖工作就没有意义了。除此之外,还要间可能减少刷边坡,高原、高寒地区最好不要在路堑两侧堆积土方,避免形成边坡,因为这些边坡一旦上冻,就很难清理,会严重影响到的后续的施工任务。其三,做好路面的排水工作。冻土区的排水工作对于道路施工非常重要,排水沟的设置要基本位于路基的坡脚处,方便水分的排出。另外,排水沟的排水速度一定要非常快,不能在排水沟内长时间的存有积水,因为这些积水会对渗透到路基的坡脚处,进而再从坡脚向内渗透。如果到冬天或者寒冷的夜间,这些含有水分的土层就可能形成冻土,其热胀冷缩作用对路基的破坏作用非常明显。因此,在路基施工中一定要注意排水工作,否则会造成不少质量上的隐患。其四,注意保护生态环境。在路基施工中,难免会影响到作业区的植被,有时候道路施工还会影响到当地的动物迁徙,例如在藏区就有不少野生动物,藏羚羊、野马、牦牛等都可能受到影响。因此,道路施工过程中尽可能少地破坏高原地区脆弱的生态环境[3]。
(二)质量检测的要点
在冻土区进行道路施工,除了在施工技術上的保证外,还要做好相关的质量监测点工作,一旦发现问题,一定要及时改正,因为高原地区的环境比较恶劣,道路本身就不易养护和修复。具体来说有两个重点。第一,要严格检测路基的压实程度。检测路面压实情况需要做到具体精确,检测过程中最好能使用最先进的检测方法和检测仪器。检测路面压实情况时,压实系数和强度指标是矛盾的,当填料内的含水量超过规定的范围,无论路面碾压了多少遍,也不可能高达到规定的压实程度。在加测路面的压实情况时,比较常用的一种方法是轻型动力触探。另外,地基压实过程中,需要注意填料未压实之前其中的水含量,结束之后再来看总的水含量,通过对这个指标的监控,可以推断出压实的效果。第二,还需要检查路基填料,检测填料的目的是确定冻土的几个重要指标,例如冻土的土质、冻土的总含水量及温度等等[4]。
三、结束语
我国在高原、高寒冻土地区有过不少道路施工经验,随着国家西部大开发战略的推进,西部高原地区的道路施工还会越来越多,保证冻土地区的道路施工质量就成了一个重要内容。为了控制好该地区的道路施工质量,必须要选择正确的施工季节,最好能避开雨季和冬季,路堑施工要快,还要做好路面的排水工作;同时质量检测要重点关注路基压实情况以及路基填料。
参考文献:
[1]赵丽军.严寒冻土地区的公路路基处理技术探讨[J].科技信息, 2014(3):215-215.
[2]陈水君.高原多年冻土地区路基施工及其质量控制研究[J].黑龙江交通科技, 2012(7):30-30.
[3]彭华,高亮.高原多年冻土地区路基施工及其质量控制[J].铁道建筑技术(6):23-26.
[4]张丙利.多年冻土地区路基工程施工措施之探讨[J].科技创业家,2013(3).
(作者单位:青海省海南天和路上工程有限公司)