青藏铁路多年冻土区高含冰量地段半填半挖路基施工技术

1、青藏铁路多年冻土区高含冰量地区半填土半开挖路基施工技术中铁二十局集团四公司李瑞杰摘要：介绍了青藏铁路多年冻土区高含冰量地区的特点，介绍了半充填半挖路基的挖掘、置换、保温板的铺设、复合土工膜的铺设、增加隔水及u型沟的施工技术。关键词：青藏铁路多年冻土区高含冰量地区半充填路基施工技术1引言青藏铁路半填半挖路基是多年冻土区路堤和路切过渡段的设计形式，现在的填筑过渡段和局部陡坡区域多，分为高含冰量区域和低含冰量区域。 低冰量地区的半填土半填土路基处理措施与非冻土区的半填土半填土路基处理措施相同，形成了边坡开挖宽度在1.0m以上的台阶，然后进行层回填压实的高含冰量地区的半填土半填土路基容易受到热熔和冻结

2、膨胀等的影响而变形，引起路基病害，因此，高含冰量地区2高含冰量地区半充填半开挖路基的处理措施0.8图1高含冰量地段半填充路基横截面高含冰量地区的半充填半挖掘路基横截面如图1所示。首先，挖掘路边及边坡以下3.5m深度范围内的地基土，填土(路堑挖掘边坡率11.75、填土边坡率11.5 )。 接下来，路肩以下0.2m处和路堑，边坡，边坡，边坡，边坡，边坡，边坡，边坡，边坡，边坡，边坡，边坡，边坡，边坡，边坡，边坡，边坡，边坡，边坡， 路崖以下0.8m处铺设厚0.06m的聚氨酯片保温层，保温层上下排列厚0.2m的中粗砂垫层，最后，在路切侧面设置预制轮毂u型侧槽和2.0m宽侧槽平台，在侧槽下铺设复合土工

3、膜隔水层，每隔1015m设置伸缩缝隙另外，在切断顶设置土质包角，在包角敷设复合土工膜的包围角周围停水，停水，设置SPRE止水板，停水，在外侧敷设0.1m厚的混凝土块板，在防水板的外侧设置预制板u型的槽(防水结构型式参照图3 )。图2 u型侧槽结构图案多年冻土天然上限1.0m混凝土面板。50厘米1.5m1，1.5四十公分1，1.5沟SPRE止水板地上线图3遮水结构样式3施工方法3.1施工准备3.1.1的概要施工时间的选择对高含冰量地区半充填半挖掘路基的施工质量非常重要。 按照青藏铁路的设计和施工细则和施工暂定规定，高含冰量地区的道路开挖要求是在寒冷季节进行的，基础和边坡在开挖后马上填好，确保在暖

4、和季节解除前完成。 因此，高含冰量地区的半填充半挖掘路基最好在寒暖交换的46月进行挖掘更换。 施工时要有充足的施工资源，一口气喘气，迅速连续完成。水是引起正常施工和工程病害的主要危险，影响半填土路基的水源主要是地表水和冻结层上水。 进入温暖季节后，气温和地温恢复，地表积雪开始融化，活动层开始解冻，地表水和冻结层上水被导入路基施工范围，引起路基的各种病害。 因此，施工前要先建立上游永久排水系统。3.1.2埋设spre止水板SPRE止水板埋设在原地面以上40cm到冻土天然上限以下50cm的范围内。 半填半挖路基工程前一年910月埋设最合适，这一时间段是多年冻土融化最深的季节，冻土的天然上限最清楚，

5、且不需要沟爆破，能很好地控制止水板的埋设深度，保证沟回填的压实质量。 根据工期的要求，止水板也可以埋在其他季节，但埋在寒冷季节的话，施工很困难。沟槽采用挖掘机和挖掘机挖掘，冷季节挖掘时采用浅孔小爆破的SPRE线圈，采用TH-20渗透膜热熔焊机在现场热熔接连接，人工埋设，埋设深度和伸出床长度满足设计要求，沟槽用原土层填埋固定。3.1.3堵水挡水的高度由工程点冻结层上水的水量控制，高度一般为1.5m，用粘性土质填埋的陡坡地区的挡水必须挖基础挖楼梯处理，填层压实，每层的厚度122卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡挡水的密度比路基本体的密度标准减少5%。3.1.4隔水希望外侧天沟施工挡水在外侧安装预

6、制装置u型沟，顺利排除地表水，其内缘距挡水中心距离5.0m的u型沟构件在预制厂集中预制，运输到现场人工设置。 如果u型排水沟的预制安装速度不满足路基工程的需求，可以在沟内铺上水彩布(或其他隔水物)暂时排水。3.2基础和路堑边坡挖掘路基切顶排水系统完成后，路基主体开始组织工程，高含冰量半填充路基挖掘在寒暖交换季节的46月施工。 挖掘更换前，与挖掘机、装载机合作移植草皮，将发育良好的草皮移植养护用于将来的环境恢复，将施工范围表层30cm的粘土挖掘并堆积在切顶上(原地上的表层土是良好的切顶角填充材料)。根据设计断面的全宽，分层挖掘基础和路堑边坡。 半充填半开挖路基基础和边坡开挖深度浅，下冻土软岩和风

7、化岩石可以用推土机松土器配合掘进机基本正常开挖，可以在个别地区配合小爆破开挖完成开挖工作。 为了使挖掘后的冻土暴露时间最小化，挖掘工作必须连续进行，利用高原昼夜温差大的特点，在昼夜打开盖子降低温度的每天上午11点至晚上15点温度高的时间段，冻土路堑边坡要用保温板暂时复盖，防止热量流失，其他的时间段检查路基的开挖断面和基础土质满足设计要求后，可进入下一工程施工。3.3路基的分层回填和压实回填作业在清方成形后，全段提前完成。 回填采用粗粒子土层填充、层压密，最适合各层填充的铺装厚度为35cm，用重机振动冲压机碾压，压密质量标准由填充层的位置决定。 当填充层在床下，由堤坝主体控制的填土层在基础地板的

8、范围内时，由基础地板的填土控制的边坡填充程度由基础床以下的堤坝主体控制。 如果路基埋到保温层(或复合土工膜防渗层)，填土面从线路中心向外侧呈4%的横坡。 半填土半挖掘路基基础填土过渡段的长度必须在10m以下，填土厚度在3.5m以上。3.4铺设保温层3.4.1概要路肩下方0.8m处排列着厚度0.06m的聚氨酯片保温层，保温层上下排列着厚度0.2m的中粗砂垫层。3.4.2铺保温层的底层底层优选粒度好、质硬的中粗砂，泥量在5%以下，且砂中不得含有杂草、垃圾、粒径在10mm以上的石等杂质，压实厚度为0.2m。 在路肩每隔20m设一个标桩，控制下层的厚度，用落地式，用振动压力机压实，确保实体和表面的平坦

9、性。3.4.3铺保温板聚氨酯片的性能指标要求密度为55kg/m3以上、热传导率为0.021w/m以下、吸水率为4%以下、压缩变形量为5%以下时，抗压强度为0.3Mpa以上。 保温板人工铺设，贴紧保温板和垫层，不留空隙地铺设，聚氨酯板之间采用聚氨酯单体粘合剂的企业口粘合，粘合强度在0.2Mpa以上。3.4.4在保温层上铺缓冲层保温板20cm以上的缓冲层也采用了中粗砂。 填充剂的要求和下敷层一样，使用人工推车展开铺地，人工平整，严禁机械车辆等大型机械直接进入保温板表面，用轻量机械加固。 然后，进入通常的路基填埋。3.5复合土工膜隔水层铺设在路崖下20cm处铺设复合土工膜遮水层，遮水层上下分别排列了

10、厚度为0.1m的中粗砂垫层。 复合土工膜下0.1m厚的中粗砂垫的表面从中心向两侧形成4%的排水斜面，基底面上不可含有尖锐的垃圾和碎石的土工膜用保鲜膜方式连接，保鲜膜宽度在30cm以上，纵向保鲜膜时高的一端必须压在低的一端，土工膜的铺设平坦必须与基底面紧密接触的上层中的粗砂必须人工铺上，砂铺层与基础地面的表层、路拱、预约下沉量一起铺上并碾压。3.6边坡回填填埋路基的同时，层埋压密边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡边坡3.7完善排水系统截顶外土质包角用原来准备的路基范围的表层土填埋，调整防水堤，铺设混凝土预制装配式。 挖路堑侧面的侧沟，组装u型侧沟。 铺在u型侧沟下面的土工膜

11、与路基土工膜包装，使路基土工膜遮水层上的20cm填土排水通过u型侧沟的排水孔排出到侧沟内。3.8路基整备和检查所有半充填半挖掘路基填埋完毕后，必须立即进行边坡清洗和道路拱的修整，去除路基范围内多馀的土量和垃圾。 根据科研项目的要求埋设了测试部件，制作了竣工后的首次观测和记录。青藏铁路多年冻土区高含冰量地区的半充填半挖掘路基施工流程如图4所示。4体会和探讨4.1施工体会(1)施工要点合理选择最佳施工季节和施工时间段，及时阻断地表水和冻结层上水，加强各工序的联系，保持各工序的连续性，最大限度减少冻土暴露时间，是决定高含冰量地区半填充路基工程施工质量的重要环节，在施工中必须引起充分的重视。(2)数据

12、存储为了更好地把握这个特殊地区路基的变形情况，确保路基的稳定，为将来的运营整备提供可靠的参数，立即埋设沉降观测点，定期进行沉降观测。4.2技术探讨(1)止水板的埋设现在，止水板的埋设深度为天然上限以下50cm。 随着全球气温的逐渐变暖，青藏高原的气温也在逐年上升，同时，由于人为活动对天然上限的影响，几年后止水板的埋入是否可能，还需要进一步探讨。(2)“U”型沟的施工在青藏高原多年冻土区，由于冻融循环，“u”型沟、混凝土板、伸缩缝和拼装缝等都发生了一定的裂缝现象，预防排水措施还要进一步提高。 同时为了减少劳动强度，提高工作效果，有必要开发特殊的小型机械，安装“u”型槽预制构件。图4高含冰量地区半充填半挖掘路基施工工艺流程完善包角、挡水、u型侧沟等排水系