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.doc

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1、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中铁二十局集团四公司李瑞杰摘要：针对青藏铁路多年冻土区高含冰量地段的特点，介绍了半填半挖路基开挖、换填、保温板铺设、复合土工膜铺设、挡水埝以及U型水沟的施工技术。关键词：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引言青藏铁路半填半挖路基为多年冻土区路堤与路堑过渡段的一种设计形式，多出现在填挖过渡段及局部陡坡地段，分为高含冰量地段和低含冰量地段两种类型。低含冰量地段半填半挖路基处理措施与非冻土区半填半挖路基处理措施相同，即将边坡开挖作宽度不小于1.0m的台阶，而后分

2、层回填压实；而高含冰量地段半填半挖路基由于受到热融和冻胀等因素的影响易发生变形，从而导致路基病害，因此高含冰量地段半填半挖路基的施工技术就显得尤其重要。2高含冰量地段半填半挖路基的处理措施0.8图1高含冰量地段半填半挖路基横断面高含冰量地段半填半挖路基横断面见图1。首先，将路肩及边坡以下3.5m深度范围内的地基土挖除，换填粗颗粒土（路堑开挖边坡坡率1∶1.75，填方边坡坡率1∶1.5）；其次，将路肩以下0.2m处及路堑边坡换填面与原地面衔接处平铺一层复合土工膜隔水层，隔水层上下各平铺一层0.1m厚中粗砂垫层；再者，将路肩以

3、下0.8m处平铺一层0.06m厚聚胺脂板保温层，保温层上下各平铺一层0.2m厚中粗砂垫层；最后，在路堑侧面设预制U型侧沟和2.0m宽侧沟平台，侧沟下铺设复合土工膜隔水层，每10～15m设伸缩缝一道，缝内用沥青麻筋全断面填塞，U型侧沟结构型式见图2。此外，在堑顶设土质包角，包角处铺设一层复合土工膜；包角外设挡水埝，挡水埝下设SPRE止水板，并在挡水埝外侧铺设0.1m厚砼块板；挡水埝外侧设预制U型天沟（挡水埝结构型式见图3）。图2U型侧沟结构型式4多年冻土天然上限1.0m砼面板50cm1.5m1︰1.540cm1︰1.5沟槽S

4、PRE止水板地面线图3挡水埝结构型式3施工方法3.1施工准备3.1.1概述施工时间的选择对高含冰量地段半填半挖路基的施工质量十分重要。根据青藏铁路设计与施工细则以及施工暂行规定，高含冰量地段路堑开挖要求在寒季进行，基底及边坡换填在开挖后及时填筑，并确保在暖季融化到来之前完工。因此，高含冰量地段半填半挖路基应选择在寒暖交替的4～6月份开挖换填较为适宜。施工时要配备充足的施工资源，一鼓作气，快速连续完成。水是妨碍正常施工和造成工程病害的主要隐患，而影响半填半挖路基的水源主要为地表水和冻结层上水。进入暖季，气温和地温回升，地表积

5、雪开始融化，活动层开始解冻，地表水和冻结层上水汇入路基施工范围，将会造成路基各种病害。为此，施工前要先做好上游的永久性排水系统。3.1.2SPRE止水板埋设SPRE止水板埋设于原地面以上40cm至冻土天然上限以下50cm的范围内。最适宜安排在半填半挖路基施工的前一年9～10月份埋设，因为这个时段是多年冻土融化最深的季节，冻土天然上限显示最为清晰，而且开槽无需爆破，既能很好的控制止水板的埋深，又能保证沟槽开挖回填的压实质量。根据工期要求，止水板也可以安排在其它季节埋设，如果安排到寒季埋设，施工相对要困难。沟槽采用挖掘机或开槽

6、机开挖，在寒季开挖时采用浅孔小爆破；SPRE卷材采用TH-20渗膜热合焊接机在现场热焊连接，人工埋设，埋设深度及伸出地面长度要满足设计要求；沟槽则用原土分层回填并压实。3.1.3挡水埝填筑挡水埝高度根据工点冻结层上水的水量来控制，高度一般为1.5m，选用粘性土质填筑；陡坡地段挡水埝基底要挖台阶处理，分层填筑压实，每层厚度≯25cm；挡水埝密实度较路基本体密实度标准减少5%。3.1.4挡水埝外侧天沟的施工挡水埝外侧拼装预制U型天沟用以通畅排除地表水，其内边缘距挡水埝中心距离≮5.0m；U型水沟构件在预制厂集中统一预制，运输至

7、现场人工安装。若U型排水沟的预制安装速度不能满足路基施工需求，可在沟内铺隔水彩条布（或其它隔水物），用以临时排水。3.2基底及路堑边坡开挖路基堑顶排水系统完成后，路基主体开始组织施工，高含冰量半填半挖路基开挖换填安排在寒暖交替季节的4～6月份施工。开挖换填前，人工配合挖掘机、装载机移植草皮，把发育良好的草皮移植养护用于将来环保恢复，把施工范围表层30cm粘土开挖堆在堑顶（原地面表层土为很好的堑顶包角填料）。依设计断面全宽分层开挖基底和路堑边坡。半填半挖路基基底及边坡挖方深度较浅，下面的冻土软岩和风化岩石用推土机松土器配合挖

8、掘机基本能正常开挖，个别地段配合小爆破开挖，即可完成开挖作业。为最大限度减小开挖后冻土暴露时间，开挖作业应连续进行，并利用高原昼夜温差大的特点，昼盖夜开以利降温；每日上午11时至下午15时温度较高时段，冻土路堑边坡用保温板临时覆盖，防止热融滑塌，其余时段可去除保温覆盖物进行开挖作业。经检查路基开挖断面及