高寒地区铁路多年冻土路基综合施工工法.doc

高寒地区铁路多年冻土路基综合施工工法 1．前 言 随着我国铁路建设事业的快速发展，近年来高纬、高寒地区陆续开始新建铁路。在高寒多年冻土地区修建铁路经常会出现冻胀、融沉等不良路基病害，因此，如何在该地区新建铁路中采取行之有效的预防冻害病害措施，是目前在同类工程施工中急需解决的一个难题。 中铁十三局集团第四工程公司承建的大兴安岭古洛铁路是我国目前修建的最北一条铁路线，项目地处祖国最北端，施工地域地质条件非常复杂，施工环境异常恶劣，平均气温在0以下的月份达8个月5.1.1图： 图5..1 富冰冻土路堑标准断面图 图5..2 冻土路堑开挖施工工艺流程图 5.1.3冻土路堑开挖施工操作要点 5.1.3.1富冰冻土路堑施工季节选择 高纬度多年冻土区富冰冻土路堑施工季节的安排，要充分考虑人、机、工程三者和气候自然条件的协调。既要避开气温最低、人员和机械难以适应的严寒月份（11～1月）施工。也尽可能地不在冻土热融活动最活跃大月份（5～8月）施工。富冰冻土路堑堑顶挡水板的埋设选择在9月份施工，路堑开挖选择在9、10月和2、3、4月，在4月底前完成基底及边坡换填，其它附属工程可在暖季进行。 5.1.3.2施作堑顶防排水设施 路堑开挖前正确标明开挖边界，为保证冻土路堑不受地上、地下水的侵蚀，在开挖前先行将堑顶迎水坡挡水板、挡水埝等截排水设施完成，并将堑顶永久排水沟与临时排水沟沟槽结合开挖出来，然后再组织路堑开挖施工。 5.1.3.3 富冰冻土路堑开挖施工原则 富冰冻土路堑按设计宽分层分段方法施工，贯彻“宁超勿欠”的原则，根据多年冻土的工程地质条件，施工力量、气候等情况合理安排好各道施工工序衔接，尽可能减少多年冻土的暴露时间。 5.1.3.4 富冰冻土路堑机械开挖 富冰冻土路堑能采用机械开挖的，首先采用机械开挖。土质路堑采用机械开挖，对地形较平缓的浅路堑采取全断面纵向开挖方法；当路堑长度较短，挖深较大时，采取横向分台阶开挖方法；路堑较长且深度较大时，采取纵向分层分台阶开挖方法；地形起伏，且路堑长度大、开挖深，采取纵横向分台阶结合的开挖方法。 由于低温条件，机械设备功率下降较为严重，而且故障较多，维护困难，机械开挖采用的机械设备要选用功率大、性能可靠、维修较少、技术成熟的设备，同时考虑完好情况配足设备。 使用大马力推土机裂土器松冻土，小马力推土机将松动冻土堆积在一起，挖掘机装土，自卸车运输。 5.1.3.5高含冰量冻土路堑爆破开挖 地表层采用推土机松土器开挖冻土。当机械无法开挖时采用浅孔台阶微差控制爆破法开挖。边坡采用预裂。为减少对高含冰量冻土路堑边坡及边坡以外的冻土层扰动，采用局部分层布炮。炮眼位置的布置：在布置炮眼位置时，要尽量利用临空面较多的地形，或者有计划地改造地形，使前一次爆破给后一次创造两面或多面临空，以争取较好的爆破效果。 5.1.3.6弃碴装运 由于开挖过程中，对冻土产生影响，部分冻土已融化，采用轮胎式装载设备易生滑动，要加设防滑链或在工作面处填一层砂砾，汽车运输过程中冻土融化，部分冻土难卸，采用挖掘机清理。 5.1.3.7 富冻土路堑基底换填 为保证多年冻土路基稳定，对富冰冻土路堑采用基底换填措施，基床表层换填0.6m，基床表层以下换填不小于1.0m。换填材料要求尽可能选用粗颗粒土，含泥量控制在25％以下，不得有冻块。 换填前检查核对地质情况，与设计不符时，及时与设计部门沟通，检查尺寸，确保换填厚度，不足时及时补炮处理。路堑开挖至换填深度后，换填前必须整平基坑表面。基坑换填在开挖路堑底部全断面进行。 5.1.4冻土路堑施工注意事项 5.1.4.1边坡防护要安排在路堑开挖完毕立即施工并及时完成，使之起到防护作用。各种防护在稳定的坡脚和坡体上施工。对防护的坡体表面先进行检查处理，保证防护设施与土石坡密贴结合。 5.1.4.2路堑施工前须做好堑顶截、排水设施，严禁跨雨季施工开挖路堑土石方。 5.1.4.3路堑弃土要集中存放，不得至于堑顶。 5.1.4.4侧沟要置于稳定的地层或碾压密实的填土上，水流须引入线路两侧的排水系统，且其排泄不得对路基产生危害。不同排水设施之间注意紧密衔接，排水工程要及时实施，防止施工期间因地表水下渗和侵入而造成路基松软或边坡坍塌。 5.2 路堤填筑施工 5.2.1路堤填筑技术要求 冻土路堤边坡坡率：路基面以下0～8m，1:1.5，8～20m，1:1.75。边坡小于3m不防护，边坡高度大于3m时边坡采用2×2m干砌片石方格型骨架护坡防护。 路基基床由表层和底层组成，表层（0.6m厚）优先选用A组填料填筑，其次为B组填料，其粒径不得大于150mm，压实标准K30≥140MPa/m（碎石土）；基床底层（1.9m厚）采用A、B组料填筑，其粒径不得大于200mm，压实标准K30≥130MPa/m