【摘 要】本文介紹了多年凍土的概念以及對公路路基的影響，分析并闡述了多年凍土地區(qū)修筑路堤和路塹的施工技術(shù)和注意事項(xiàng)。

【關(guān)鍵詞】多年凍土；路基；路堤施工；路塹施工

0.概述

凍土，一般是指溫度在0℃或0℃以下，并含有冰的各種巖土。按巖土凍結(jié)狀態(tài)保持時(shí)間的長短，凍土又可分為多年凍土與季節(jié)凍土，凍結(jié)數(shù)年至數(shù)萬年以上的稱為多年凍土。

多年凍土對土的物理、力學(xué)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)等性質(zhì)有很大影響，在這一地區(qū)修路，尤其是修筑高級公路，一定要采取特殊辦法與措施來對付這種影響。否則，由于開挖路基使含有大量冰的多年凍土融解，會造成邊坡坍塌、路基沉陷、路面翻漿等。或因路基底冰丘、冰椎使路基膨脹，導(dǎo)致路基、路面開裂與變形； 當(dāng)冰丘、冰椎融解后，路基發(fā)生不均勻沉陷，造成公路路面更嚴(yán)重的破損。

1.路堤施工技術(shù)

多年凍土地區(qū)路堤施工要考慮到多年凍土地區(qū)的特殊性、復(fù)雜性，應(yīng)根據(jù)凍土環(huán)境和現(xiàn)場凍土地質(zhì)情況進(jìn)行相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、相關(guān)調(diào)控地溫的工程措施設(shè)計(jì)以及處理不良凍土地質(zhì)現(xiàn)象的措施設(shè)計(jì)。由于現(xiàn)階段成熟的相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范還沒有跟上，所以多年凍土區(qū)公路在設(shè)計(jì)階段還應(yīng)同時(shí)給出相應(yīng)的關(guān)鍵施工技術(shù)要求，以保證凍土路基設(shè)計(jì)在特定的施工條件下達(dá)到預(yù)期的效果。

1.1關(guān)于路基設(shè)計(jì)高度的起算點(diǎn)

當(dāng)路基設(shè)計(jì)高度經(jīng)計(jì)算確定后，路基設(shè)計(jì)高度的起算點(diǎn)也是一個(gè)很重要的設(shè)計(jì)參數(shù)。由于地形條件不同，其起算點(diǎn)若選擇不合適，同樣可能引起路基失去其穩(wěn)定性。因此，路基設(shè)計(jì)高度的起算點(diǎn)應(yīng)以設(shè)計(jì)最安全為目標(biāo)，也就是以地表至路基設(shè)計(jì)高度的最小距離的位置為路基設(shè)計(jì)高度的起算點(diǎn)。即路基通過地形平緩地表時(shí)，路基設(shè)計(jì)高度以路中心為起算點(diǎn)；路基通過地形橫坡較大時(shí)，則應(yīng)以地形較高一側(cè)路面邊緣所對應(yīng)的地面點(diǎn)為起算點(diǎn)，如圖1和圖2所示。

圖1 地形橫坡較大時(shí)路基設(shè)計(jì)高度

圖2 平緩地形時(shí)路基設(shè)計(jì)高度

1.2填料的選擇與路基借土

多年凍土區(qū)筑路應(yīng)盡量減少對凍土環(huán)境的破壞，應(yīng)合理設(shè)計(jì)路基取土坑，不得在路基兩側(cè)隨意取土。取土坑的位置依照地形、地質(zhì)、地表排水條件確定，盡量采用集中取土，以減少對多年凍土的熱干擾。不論何種條件，均嚴(yán)禁采用推土機(jī)大面積推土填筑路基。取土坑的位置和開采深度應(yīng)嚴(yán)格控制。取土前將表面的腐殖土集中堆積一處，然后劃分取土坑，集中深挖取土。當(dāng)取土完畢后，整平取土坑，再把腐殖土回覆在取土坑上，并在上面種植適宜的耐寒植物。

1.3地表排水系統(tǒng)的施工及養(yǎng)護(hù)維修

由于地表水的滲透是造成凍土融化、路基下沉的主要原因之一，因此整個(gè)排水系統(tǒng)應(yīng)在施工過程中盡早開始，在路基主體完成的同時(shí)盡快完成。如有困難亦要先做好臨時(shí)排水設(shè)施，以防雨季地表水對路基坡腳和邊坡的浸泡、滲透及沖刷，造成融化下沉或路塹邊坡溜坍等病害。

1.4厚層地下冰地段的施工

厚層地下冰地段，如填料為砂卵石等粗粒土，最好于秋季凍結(jié)前運(yùn)到工點(diǎn)附近，于冬季施工填筑。這樣低溫填筑材料及基底一定深度內(nèi)的負(fù)溫能較長時(shí)間保持下來，對保護(hù)凍土及地下冰層有利。堆積的高于地面的砂卵石，由于已疏干了水分，冬季不會凍結(jié)。

1.5擋土墻的施工

由于在多年凍土地區(qū)施工擋土墻給多年凍土地基帶來熱量，含冰凍土的融化會給施工造成很多困難，為保證施工順利進(jìn)行，宜避開炎熱的夏天，并應(yīng)不間斷作業(yè)，連續(xù)施工基坑并避免積水。在暖季施工，一定要防止基坑暴露時(shí)間過長。

1.6滲水暗溝的施工

滲水暗溝施工的有利季節(jié)在春融至雨季開始以前（約4～6月）。這段時(shí)間施工既可以減少冬季施工時(shí)的排水困難，又可避免雨季施工時(shí)可能產(chǎn)生的坍塌事故。在施工安排上，應(yīng)組織力量快速施工，各個(gè)工序全面展開，相互銜接，逐段完成。切忌拖延過久，使基坑長期暴露，影響基坑邊坡穩(wěn)定，增加施工中困難，造成日后養(yǎng)護(hù)維修工作不應(yīng)有的隱患。

2.路塹施工技術(shù)

路塹施工主要是厚層地下冰地段的施工，厚層地下冰地段路塹施工的最大威脅是融凍泥流，它不僅嚴(yán)重影響施工的進(jìn)度，甚至使斷面無法成型。

2.1施工前的準(zhǔn)備

施工前的準(zhǔn)備工作包括：施工組織設(shè)計(jì)、設(shè)立施工標(biāo)記、修筑施工便道、劃定取土地點(diǎn)和運(yùn)土路線、機(jī)具材料隊(duì)伍的準(zhǔn)備等。

本環(huán)節(jié)應(yīng)切實(shí)注意：

（1）準(zhǔn)備工作完成之前，要保護(hù)好施工場地及其周圍的天然植被，切不可貿(mào)然動土。

（2）注意施工場地的排水，凡在正式施工前可進(jìn)行永久性排水設(shè)施施工的，應(yīng)提前做好。

2.2路塹的開挖

路塹開挖宜采用機(jī)械化快速施工方法，集中力量迅速完成。其程序包括松土和清方兩大部分。

2.2.1松土作業(yè)

①松土機(jī)松土開挖法省力省工，成本低，并能有效地控制開挖斷面，是有效實(shí)用的開挖方法。但需配備馬力大（184kW以上）且適于凍土開挖要求的松齒結(jié)構(gòu)的松土機(jī)。

②鉆孔爆破松土開挖法是當(dāng)前比較靈活適用的開挖方法，可用各種成孔方式。但為加快開挖進(jìn)度，應(yīng)選用鉆進(jìn)速度快、功率大、又便于搬運(yùn)的鉆機(jī)。用深孔爆破或深孔藥壺爆破方式均可。

2.2.2清方（棄土）作業(yè)

經(jīng)爆破松動或松土機(jī)松動后的松方，采用推土法或裝運(yùn)法清方（棄土）。

2.2.3回填作業(yè)

暖季開挖的路塹在清方成型后，應(yīng)全段盡快一次回填，避免開挖塹面的長時(shí)間暴露。

2.2.4整平作業(yè)

包括清除刷坡后的余土，清出側(cè)溝，基面與側(cè)溝平臺的整平，路塹成型等。作為特殊不良地質(zhì)的地下冰地段，其路塹工程的設(shè)計(jì)與施工是一項(xiàng)復(fù)雜而艱難的工作，需根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和凍土條件，以及地形、植被、路塹走向、地層性質(zhì)等因素綜合考慮，不可能有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)斷面和施工方法。

2.3路塹棄土

路塹棄土應(yīng)棄于山坡低側(cè)，并不應(yīng)棄于下側(cè)塹頂邊緣，人為地加高路塹邊坡高度，造成邊坡不穩(wěn)，加劇病害，使病害處理難度增加。

2.4路塹邊坡保溫層的施工

凍土路塹邊坡保溫層的穩(wěn)定與否，除厚度因素外，與施工質(zhì)量關(guān)系較大。鋪設(shè)草皮泥炭層時(shí)，邊坡挖除部分應(yīng)整平。每塊草皮泥炭厚0.25m左右，切平根部，鋪砌時(shí)上下錯(cuò)縫互相嵌鎖。如不注意施工質(zhì)量，例如草皮泥炭塊不修整，結(jié)構(gòu)不緊密；鋪砌時(shí)未將空隙填實(shí)，造成空氣對流，降低了保溫性能；塹頂排水不好，地表徑流和凍結(jié)層上水滲流入保溫層內(nèi)等等，均會導(dǎo)致護(hù)坡工程失敗。

總之，對諸如隔水、排水措施施工工藝問題，換填料的選擇與保護(hù)層材料的設(shè)置問題等，都應(yīng)參照具體路塹段設(shè)計(jì)要求執(zhí)行，以達(dá)到保護(hù)凍土、防止熱融滑塌的目的。 [科]