多年冻土地区高速铁路工程施工技术--中国期刊网

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多年冻土地区高速铁路工程施工技术

发表时间：2021/4/15 来源：《基层建设》2020年第32期作者：董建文

[导读] 摘要：在经济高速发展的今天，铁路相对于其他交通方式有着较大优势，如果地区的路网完善，会给当地的经济发展和人员外出带来极大的方便，也直接关系该地方的招商引资。

        哈尔滨铁道职业技术学院黑龙江哈尔滨 150000
        摘要：在经济高速发展的今天，铁路相对于其他交通方式有着较大优势，如果地区的路网完善，会给当地的经济发展和人员外出带来极大的方便，也直接关系该地方的招商引资。但是我国有超过190万平方公顷的多年冻土，这些地区给铁路工程的修建带来极大的不便。要想改进多年冻土地区铁路工程的施工技术，就要对冻土、多年冻土有一个全面的认识。围绕多年冻土地区铁路工程施工技术展开了探究。
        关键词：多年冻土地区；铁路；施工技术
        多年来，国内外在多年冻土地区修筑铁路不断积累经验和教训，在不同程度上推动了人们对冻土问题的研究，加深了人们对冻土性质的认识。在我国有很多地区都是冻土地区，大多在边远地区。解决冻土地区的施工技术问题，保证工程质量，是关系到铁路在冻土地区的运输安全生产，对加强边疆与内地各兄弟民族间的交往、实施国家西部大开发具有极其重要的意义。
        1多年冻土的特性及其对铁路施工的影响
        1.1多年冻土的性质与结构
        多年冻土层一般分布在地下30~40厘米处，通常又分为上下两层，上层夏季融化，下层仍处于冰冻状态。永久冻土具有暗色或淡色表层，地表具有多边形土或石环状、条纹状等冻融蠕动形态特征。多年冻土地带的泥土不一定有水分，例如在无孔基岩里就不可能有水；但在大多数情况下，水不仅存在，而且更超过地表物料的潜在水饱和量。
        1.2多年冻土对铁路施工的危害
        在多年冻土地区修建道路有许多特殊的工程地质问题。其中最常遇到的问题是冻胀，路基、路面、房屋、桥涵等都有冻胀的危险。最严重的是热融沉陷，所有靠近地底下有冻土的路段，如果在设计、施工及后期的保养不合理都会导致路基的沉陷。多年冻层构成广泛的隔水层，使表土层过湿，在低地、缓坡等处大量形成沼泽，道路通过冻土沼泽容易产生冻胀、翻浆、热融沉陷等病害。
        2多年冻土地区铁路路基工程施工技术
        2.1多年冻土地区铁路路基工程施工准则
        2.1.1保护冻土原则
        对于路基而言，保护冻土原则是指应用该原则设计、施工的路基在规定的使用年限内，能保持其热稳定性。即人为上限始终控制在指定的深度范围内，保持其下卧多年冻土的冻结状态。
        2.1.2控制融化原则
        对路基而言，控制融化原则是指在设计使用年限内允许所设计的路基基底或边坡多年冻土逐渐完全融化或产生局部融化，而且经融化下沉变形量计算，可以将融化速率和深度控制在路基稳定性所允许的变形范围之内。
        2.1.3破坏冻土原则
        对路基而言，破坏冻土原则是指在设计文件中规定在施工过程中将基底或边坡多年冻土融化或清除全部或达到设计深度，并将融化后的水份疏干。

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        2.2多年冻土地区的桥涵基础施工的手段
        基础拼装是施工过程中的重难点，为了满足基础拼装的平面位置及平整度要求，工程建设时应该注意以下几点:
        1)要手动和吊车拼装相结合，在入口的那一边慢慢的往里拼装，直至成型；
        2)拼装前要测量到桥涵基础的大小，而且要在零部件上标明中线和编号，以此来保证拼装的准确性；
        3)垫层顶面应严格找平，要让桥涵基础受压平均，不能让桥涵基础的顶面高差超出设计的范围。
        2.3冻土路基施工重难点
        2.3.1融沉
        融沉是指多年冻土融化，使建在多年冻土区的建筑物地基变形和破坏，主要表现为路基下沉、路基向阳侧边坡和路肩开裂及下滑、路堑边坡溜塌等。冻胀是土体冻结时产生的最重要的物理-力学过程，是因为水由液体变成了固体，体积膨胀增大而产生的，表现为地表的不均匀升高变形。伴随土的冻胀，在建筑基础表面将作用冻胀力，从而产生冻胀变形，严重时将引起建筑物的破坏。
        2.3.2厚层地下冰
        对温度变化最为敏感且对铁路路基的修筑影响最大而且不容易绕避的主要是厚层地下冰，其融化时产生大的下沉量会引起工程建筑物的严重变形和破坏。
        3多年冻土地区混凝土施工技术的研究
        3.1原料的选用
        拌制低温早强耐久混凝土所用的原材料应符合寒季施工的要求。水泥优先采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥。硫铝酸盐水泥不得与硅酸盐水泥或石灰等碱性材料混和使用。硫(铁)铝酸盐水泥适用于钢筋混凝土现浇细薄截面结构、装配式结构的接头和孔道灌浆。不得使用矾土水泥(高铝水泥)。拌制混凝土用骨料应清洁，不得含有冰、雪、冻块及其他易冻裂物质。
        3.2混凝土浇注
        在浇注混凝土前，地基基础表面应予清理，并应采取防、排水措施，将模板内的杂物和钢筋上的油污等清除干净，模板应设置稳固，能够满足混凝土侧压力的要求，当模板有缝隙和孔洞时，应予堵塞，不得漏浆。混凝土浇注应连续进行，当因故间隔时，其间隔时间应根据环境温度、水泥性能、水灰比和外加剂类型等条件通过试验确定。当允许时间己超过时，应按浇注中断处理，同时应留置施工缝，并作记录。
        3.3片石通风路堤施工过程
        3.3.1施工准备
        开工前提前进行料源调查及取样试验，根据工程量及采石场距工地距离合理配备施工机械及运输车辆，安排劳力。详细调查现场地形地质情况，准确进行路基边桩放样，在路基边线上插彩旗，设限界标志，防止超欠填。
        3.3.2主体施工
        下承层的宽度要超过其上片石层宽度每侧宽，原因是为其上的片石坡脚提供支撑。填筑工艺同一般路基填层，采用值控制压实度。人工码砌边坡前应先在路基中央及边坡桩位处设置好控制标高的立杆，码砌的通风片石应稳定牢固，其上的平台用片石找平，砌体线条分明，目视大面平整。用挖掘机配合自卸汽车一次将片石层厚度倾填到位，片石倾填时应虚填。
        3.3.3土方填筑和土工格栅铺设
        对于填高H>6m的路堤，都设置了土工格栅，铺设部位是路肩标高往下4m范围内铺5层土工格栅，间距0.9m，全断面铺设。
        4结语
        多年冻土地区修建铁路工程虽然技术难度大，工作要求高，但是对于我们的长久发展，是有深远的意义。本文只是对其施工技术进行一些探析。目前关于多年冰冻土地区铁路工程施工技术的探究尚且很浅显。如何确保多年冻土地区的铁路施工顺利进行，如何使冻土路基的更加稳定，这些问题都需要进一步进行研究和探讨。
        参考文献
        [1]王兆生.多年冻土地区铁路路基处理新方法的探析[J].城市建设理论研究,2011,16.
        [2]毛景文.铁路施工技术研究[J].建材发展导向,2014,02.