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[摘 要]“冻土施工，环境保护”是高原地区施工的主要技术难题，而冻土施工则直接影响整个工程的质量，现从高原地区冻土的地质特点出发，对高原冻土施工进行分析论述。
[关键词]高原 冻土 路堑
中图分类号：U260.9+7 文献标识码：U 文章编号：1009―914X（2013）22―0455―01
1 高原地区的地质特点
高原地区地质多属于多年冻土地质，自然气候环境恶劣、昼夜温差大、寒冷干旱、四季不明。多年冻土对温度极为敏感，温度低的时候，它硬如钢铁，并发生冻胀变形，温度高时，它又会软得像稀泥，发生融沉。冻土施工如果导致多年冻土的大量融化反复冻结，无法保证整个工程的质量。
2 高原地区冻土施工的重点
2.1施工准备
冻土施工前，要做好以下施工准备工作：
首先要核对设计文件，编制实施性施工组织设计，重点是减少多年冻土暴露时间，防止多年冻土融化。其次要合理选择施工季节。高含冰量冻土分布地段路堑宜在寒季进行开挖，在暖季早期完成基底、边坡的换填和隔热处理以及坡面修整处理。路基面平整以及堑内排水系统的修建可在暖季进行。低含冰量冻土分布地段路堑及石质冻土路堑在寒、暖季节均可施工。
开挖前要正确标出边界线，按设计要求做好堑顶排水系统及土石方施工临时排水系统，防止地表水和冻结层上水流入。
选择好弃土场地。按多年冻土环境保护要求修建施工便道。废弃土石方不得在堑顶堆放。
对于高含冰量多年冻土分布地段路堑开挖前，要备好临时保温和遮阳材料，以便开挖后及时做好临时防护，防止多年冻土大量融化，影响冻土地基的稳定性和施工。
做好冻土（岩）爆破设计，报请甲方和监理工程师批准。
2.2施工方法
少冰冻土、多冰冻土、软岩和风化岩石，首先选用机械开挖。机械无法开挖时，采用爆破作业法开挖。机械开挖采用大马力推土机加松土器、挖掘机并辅以人工配合。爆破开挖采用浅孔、深孔和深孔药壶松动爆破，边坡采用预裂爆破，基床采用光面爆破。根据运距采用推土机推运或自卸汽车运输。
冻土路堑采用全断面分层分段开挖方法施工。
对于高含冰量冻土路堑要视路堑长度分段施工，开挖一段，成型一段，加固防护一段。分段长度可根据多年冻土的工程地质条件和施工力量来确定，以路堑多年冻土暴露时间最短为原则。
爆破开挖路堑时，要根据多年冻土岩性成份、结构构造特征、边坡高度选择适当的爆破方法。爆破方法的选择原则要以保持基床、边坡和堑顶山体稳定，不受松动，爆破出的坡面平顺，底板平整为原则。
2.2.1低含冰量冻土地段路堑施工要点
低含冰量多年冻土分布地段路堑施工与非多年冻土地区土质和软岩路堑施工基本相同。不同之处的施工要点是：
根据多年冻土在平面和剖面上分布不均的情况，鉴于低含冰量冻土分布地段可能存在高含冰量冻土分布，路堑开挖前要按设计要求做好补充勘探，详细查清路堑范围内各类多年冻土的空间分布。
低含冰量冻土路堑地段有高含冰量冻土分布时，低含冰量冻土地段按高含冰量冻土路堑施工要求办理。
低含冰量多年冻土路堑开挖要遵守冻土路堑开挖的主要施工方法，路堑可全长分层开挖。
路堑开挖需挖至路肩设计高程以下0.6m，将其表面整平后，进行基床表层的填筑，填料要求和质量标准按设计、规范的规定执行。
基床表层填筑完成后，按设计要求再进行边坡刷坡和处理，然后进行路基面整平并修建侧沟和侧沟平台，开挖时不得破坏边坡坡脚。
低含冰量冻土路堑中间有高含冰量冻土地段时，要按设计要求做好两种路堑基床的过渡，以便减小基床的不均匀冻胀和基床刚度的不均匀性。
低含冰量冻土路堑局部有高含冰量冻土时，要予以挖除，并用融化的低含冰量土体回填，夯实。挖除深度应为低含冰量冻土天然上限的1.5倍。高（低）温冻区路堑断面见下图。
2.2.2高含冰量冻土分布地段路堑施工要点
高含冰量冻土系指冻土工程分类中的富冰冻土、饱冰冻土和含土冰层。
高含冰量冻土地段的路堑，其边坡及基底均需进行换填保温层处理，底部应作0.5m的卵石土工作垫层并碾压，压实质量标准同基床底层，碾压合格后进行填筑，基床表层0.6m用卵碎石分两层填筑，每次填0.3m厚，质量标准按设计规范执行。边坡填土分层填筑压实。
基底、边坡全部换填卵碎石土时，基床部分的填筑应满足设计和规范规定。边坡填土分层填筑压实。
基底换填卵碎石时，基床上部所设复合土工织物防渗层应做成自路堑中心向两侧侧沟成4%的坡度。
基底设隔热层时，隔热层上、下中粗砂缓冲垫层应压实，并采取有效措施，既确保隔热层上填土得到压实又不损伤和压缩隔热层。
路堑基底及边坡多年冻土温度及上限的动态监测系统按设计要求在路堑换填时埋入，施工中注意保护测试元件，防止损坏。
路塹全部换填完成后再进行边坡整修、路基面整平及边坡表面处理，最后修建侧沟和侧沟平台。信号、电力电缆槽开挖时，不得破坏堑坡坡脚。
高含冰量冻土路堑中有低含冰量冻土段时，按高含冰量冻土路堑施工。
2.2.3路堑整修
高含冰量冻土分布地段路堑，全部换填完成后再进行边坡修整、路基面整平及边坡表面处理，最后修建侧沟及侧沟平台。低含冰量冻土分布地段路堑基床表层填筑完成后，按设计要求再进行边坡刷坡和处理。
2.2.4预留沉降
考虑施工时和竣工后路堤本体的压缩与固结，根据堤高、填料种类及压实条件，并结合施工季节及延续时间，适当预留沉降量。另外，考虑到线路纵坡及与相邻填挖交界连接，故适当调整预留沉降量。
预留沉降加高的路基面要保持平顺，必要时，预留沉降高度可做适当调整。路基面的抬高，要向邻接的填挖交界或桥台以及预留沉降量较小的地段顺坡递减，递减的纵坡不得大于线路的最大限制坡度加2‰。
3 施工应注意的几个问题
3.1施工季节 的选择
冻土开挖的最大难度是如何解决冻土融化问题，选择适宜的施工季节往往能达到理想的效果。对于高含冰量冻土地段路堑宜安排在3.4.5月和9.10.11月开挖，在暖季早期完成基底、边坡的换填、隔热保温处理及坡面的防护，对于低含冰量冻土地段路堑寒暖季均可施工，但要加强覆盖，做到快速施工。
3.2排水系统
水是侵害路基产生病害的重要原因，在高原冻土区尤其突出，因此，施工时要有良好、完善的排水系统。工程开工前要认真核对设计文件，进行现场水文调查，理解和领会设计意图，结合施工临时防排水措施，统筹考虑合理布置防排水设施，确保路堑在施工中不受各种水源侵害。
3.3草皮的保护与移植
受高原气候影响，植物返青时间短，且一旦被破坏，靠自然条件长期不能恢复。因此草皮的保护与移植既可充当保温材料，又可对防风固沙、防止水土浸蚀、改善沿线地区的生态环境，加强环境保护。
路堑在施工前应先将草皮分格划块铲起，移植于适合的地方培植，在边坡、排水沟等完成后再将草皮移埴回去。
草皮铲取、保护、保存、培埴，回养方法和养护管理等要严格按照设计要求及科研单位的技术指导进行。确保草皮的完好率和成活率。
参考文献
[1] 《铁路路基施工规范》TB10202-2002
[2] 青藏铁路高原冻土区工程设计暂行规定（2003年局部修订版）
[3] 郭奕清.冻土地区路基的主要病害分析与防治.《山西建筑》.2007年27期.
[关键词]高原 冻土 路堑
中图分类号：U260.9+7 文献标识码：U 文章编号：1009―914X（2013）22―0455―01
1 高原地区的地质特点
高原地区地质多属于多年冻土地质，自然气候环境恶劣、昼夜温差大、寒冷干旱、四季不明。多年冻土对温度极为敏感，温度低的时候，它硬如钢铁，并发生冻胀变形，温度高时，它又会软得像稀泥，发生融沉。冻土施工如果导致多年冻土的大量融化反复冻结，无法保证整个工程的质量。
2 高原地区冻土施工的重点
2.1施工准备
冻土施工前，要做好以下施工准备工作：
首先要核对设计文件，编制实施性施工组织设计，重点是减少多年冻土暴露时间，防止多年冻土融化。其次要合理选择施工季节。高含冰量冻土分布地段路堑宜在寒季进行开挖，在暖季早期完成基底、边坡的换填和隔热处理以及坡面修整处理。路基面平整以及堑内排水系统的修建可在暖季进行。低含冰量冻土分布地段路堑及石质冻土路堑在寒、暖季节均可施工。
开挖前要正确标出边界线，按设计要求做好堑顶排水系统及土石方施工临时排水系统，防止地表水和冻结层上水流入。
选择好弃土场地。按多年冻土环境保护要求修建施工便道。废弃土石方不得在堑顶堆放。
对于高含冰量多年冻土分布地段路堑开挖前，要备好临时保温和遮阳材料，以便开挖后及时做好临时防护，防止多年冻土大量融化，影响冻土地基的稳定性和施工。
做好冻土（岩）爆破设计，报请甲方和监理工程师批准。
2.2施工方法
少冰冻土、多冰冻土、软岩和风化岩石，首先选用机械开挖。机械无法开挖时，采用爆破作业法开挖。机械开挖采用大马力推土机加松土器、挖掘机并辅以人工配合。爆破开挖采用浅孔、深孔和深孔药壶松动爆破，边坡采用预裂爆破，基床采用光面爆破。根据运距采用推土机推运或自卸汽车运输。
冻土路堑采用全断面分层分段开挖方法施工。
对于高含冰量冻土路堑要视路堑长度分段施工，开挖一段，成型一段，加固防护一段。分段长度可根据多年冻土的工程地质条件和施工力量来确定，以路堑多年冻土暴露时间最短为原则。
爆破开挖路堑时，要根据多年冻土岩性成份、结构构造特征、边坡高度选择适当的爆破方法。爆破方法的选择原则要以保持基床、边坡和堑顶山体稳定，不受松动，爆破出的坡面平顺，底板平整为原则。
2.2.1低含冰量冻土地段路堑施工要点
低含冰量多年冻土分布地段路堑施工与非多年冻土地区土质和软岩路堑施工基本相同。不同之处的施工要点是：
根据多年冻土在平面和剖面上分布不均的情况，鉴于低含冰量冻土分布地段可能存在高含冰量冻土分布，路堑开挖前要按设计要求做好补充勘探，详细查清路堑范围内各类多年冻土的空间分布。
低含冰量冻土路堑地段有高含冰量冻土分布时，低含冰量冻土地段按高含冰量冻土路堑施工要求办理。
低含冰量多年冻土路堑开挖要遵守冻土路堑开挖的主要施工方法，路堑可全长分层开挖。
路堑开挖需挖至路肩设计高程以下0.6m，将其表面整平后，进行基床表层的填筑，填料要求和质量标准按设计、规范的规定执行。
基床表层填筑完成后，按设计要求再进行边坡刷坡和处理，然后进行路基面整平并修建侧沟和侧沟平台，开挖时不得破坏边坡坡脚。
低含冰量冻土路堑中间有高含冰量冻土地段时，要按设计要求做好两种路堑基床的过渡，以便减小基床的不均匀冻胀和基床刚度的不均匀性。
低含冰量冻土路堑局部有高含冰量冻土时，要予以挖除，并用融化的低含冰量土体回填，夯实。挖除深度应为低含冰量冻土天然上限的1.5倍。高（低）温冻区路堑断面见下图。
2.2.2高含冰量冻土分布地段路堑施工要点
高含冰量冻土系指冻土工程分类中的富冰冻土、饱冰冻土和含土冰层。
高含冰量冻土地段的路堑，其边坡及基底均需进行换填保温层处理，底部应作0.5m的卵石土工作垫层并碾压，压实质量标准同基床底层，碾压合格后进行填筑，基床表层0.6m用卵碎石分两层填筑，每次填0.3m厚，质量标准按设计规范执行。边坡填土分层填筑压实。
基底、边坡全部换填卵碎石土时，基床部分的填筑应满足设计和规范规定。边坡填土分层填筑压实。
基底换填卵碎石时，基床上部所设复合土工织物防渗层应做成自路堑中心向两侧侧沟成4%的坡度。
基底设隔热层时，隔热层上、下中粗砂缓冲垫层应压实，并采取有效措施，既确保隔热层上填土得到压实又不损伤和压缩隔热层。
路堑基底及边坡多年冻土温度及上限的动态监测系统按设计要求在路堑换填时埋入，施工中注意保护测试元件，防止损坏。
路塹全部换填完成后再进行边坡整修、路基面整平及边坡表面处理，最后修建侧沟和侧沟平台。信号、电力电缆槽开挖时，不得破坏堑坡坡脚。
高含冰量冻土路堑中有低含冰量冻土段时，按高含冰量冻土路堑施工。
2.2.3路堑整修
高含冰量冻土分布地段路堑，全部换填完成后再进行边坡修整、路基面整平及边坡表面处理，最后修建侧沟及侧沟平台。低含冰量冻土分布地段路堑基床表层填筑完成后，按设计要求再进行边坡刷坡和处理。
2.2.4预留沉降
考虑施工时和竣工后路堤本体的压缩与固结，根据堤高、填料种类及压实条件，并结合施工季节及延续时间，适当预留沉降量。另外，考虑到线路纵坡及与相邻填挖交界连接，故适当调整预留沉降量。
预留沉降加高的路基面要保持平顺，必要时，预留沉降高度可做适当调整。路基面的抬高，要向邻接的填挖交界或桥台以及预留沉降量较小的地段顺坡递减，递减的纵坡不得大于线路的最大限制坡度加2‰。
3 施工应注意的几个问题
3.1施工季节 的选择
冻土开挖的最大难度是如何解决冻土融化问题，选择适宜的施工季节往往能达到理想的效果。对于高含冰量冻土地段路堑宜安排在3.4.5月和9.10.11月开挖，在暖季早期完成基底、边坡的换填、隔热保温处理及坡面的防护，对于低含冰量冻土地段路堑寒暖季均可施工，但要加强覆盖，做到快速施工。
3.2排水系统
水是侵害路基产生病害的重要原因，在高原冻土区尤其突出，因此，施工时要有良好、完善的排水系统。工程开工前要认真核对设计文件，进行现场水文调查，理解和领会设计意图，结合施工临时防排水措施，统筹考虑合理布置防排水设施，确保路堑在施工中不受各种水源侵害。
3.3草皮的保护与移植
受高原气候影响，植物返青时间短，且一旦被破坏，靠自然条件长期不能恢复。因此草皮的保护与移植既可充当保温材料，又可对防风固沙、防止水土浸蚀、改善沿线地区的生态环境，加强环境保护。
路堑在施工前应先将草皮分格划块铲起，移植于适合的地方培植，在边坡、排水沟等完成后再将草皮移埴回去。
草皮铲取、保护、保存、培埴，回养方法和养护管理等要严格按照设计要求及科研单位的技术指导进行。确保草皮的完好率和成活率。
参考文献
[1] 《铁路路基施工规范》TB10202-2002
[2] 青藏铁路高原冻土区工程设计暂行规定（2003年局部修订版）
[3] 郭奕清.冻土地区路基的主要病害分析与防治.《山西建筑》.2007年27期.