摘要：冻土施工在高原地区地质施工中承担着重要作用，对于冻害问题的预防和控制意义重大，但高原地区的多年冻土沉积给其施工处理技术也带来了极大的挑战。就此，笔者根据自身工作经验，以高原多年冻土地区施工控制的原则入手，着重阐述了该地区路基及不良地质的施工处理，并提出多年冻土地区工程施工的相关措施同大家探讨。
关键词：高原；多年冻土；不良地质工程；施工控制；施工处理；措施
1.引言
随着经济的发达和人们生活水准的提升，对生产生活中所需要的建筑物、交通等工程的要求越来越高，高原地区同样如此。而高原多年冻土问题的存在以及地质情况较差等特征给其施工带来很大挑战，目前我国在此方面也缺少足够的经验借鉴。因此，笔者希望能够通过相应问题的分析与研究更好地为高原冻土地区的施工技术提供参考价值，切实引起人们重视并提高相应的施工控制技巧，减少冻害因素的影响。
2.高原多年冻土地区施工控制原则
根据冻土具有的特殊工程地质特性，冻土地区施工控制应当以综合考虑、因地制宜、安全第一、保持原地基状态等原则进行。
综合考虑是指由于冻土环境具有施工难度高的特点，且不同工程地区的冻土程度与类型有所区别，因此应将冻土类型、交通条件以及人工作用的便捷性等因素均进行完整、全面的考虑，切实了解特定工程所处地区的冻土特征后方可进行施工方案的制定与实施；因地制宜则要求在了解实际情况后进行合理、科学的施工方案制定，根据地质情况、基础负荷大小、环保要求高低来进行施工工艺的确定，对基础类型的选择做好完备的考虑，不可因省时、省钱等原因来盲目学习、模仿其他工程的施工方式；安全第一则要求冻土地区的施工切实考虑好高原地区地质的影响，以施工人员和周边居民的人身和财产安全为主，做好保持冻土稳定、控制好坑壁坍塌等安全措施的防范及操作，通过工程实际操作与施工安全的契合等措施来切实在保障人员安全，在工程施工安全的基础上提高施工效率。由于冻土施工往往与寒冷的施工环境相挂钩，因此在寒冷环境中应当注意做好施工技术人员操作过程中的防寒防冻，使人们感受到一定温暖，只有心理和生理均得到一定关爱与保障，才能更好地提高施工效率；保持原地基状态则应按照地基土融化状态设计基础的开挖形式，确保所设计的基础型式能够适合于高原地区冬季寒冷季节施工的条件，注意跨河及地质条件极差、基础负荷大的灌注桩基础设计。
3.高原多年冻土地区路基以及不良地质施工处理
3.1通风路堤施工技术处理
此方法主要通过在路基垫层上设置一定厚度的片石层来引起空气对流，加快路基基底地层的散热效果，从而达到保护冻土、降低地温的效果。通风路堤施工处理主要通过选择粒径为10~30cm、强度大于等于30MPa的片石进行填料操作，通过人工码砌边坡并在中间标点堆卸石料，按路堤横断面全宽纵向分段填筑，并进行摊铺整平、碾压夯实来做好通风路堤施工的路基施工。此过程需注意做好片石材料的选择，注意片石倾填缝隙的把控，做好碎砾石和中粗砂的反滤层加工。此外还应注意在路堤填土前进行边坡彩布条铺设，防止填土堵塞片石空隙，影响通风效果。此外，还应注意路拱的做法，根据不同情况进行选择。当原地面为平地时，路拱应做成人字坡，斜坡则建议做成单面坡。
3.2热棒施工技术处理
热棒施工技术主要通过热棒工件检查、编制施工组织设计、选择钻机类型、现场施工放样以及备回填料等流程进行处理，从而使放出汽化潜热，冷凝成液体与吸收热量蒸发相互作用，需要注意热棒在出厂前必须进行严格检验，保证表面光滑无凹坑、裂纹，在钻孔时根据地质勘查报告进行预先钻孔，对钻孔的位置、直径和深度严格按照相应的设计要求进行控制，确保钻孔口周边不得出现局部垮塌，钻孔完成后及时进行热棒安装，根据实际工程情况选择不同长度的热棒规格，采用竖直安装方式进行安装，成孔后用臂长大于15m的吊车进行起吊，并确保热棒插入钻孔的垂直性。注意路堤地段热棒设置在路基坡脚或护道平台上，路堑地段则将热棒设置在侧沟平台及堑顶挡水埝处，施工时间最好控制在10月到第二年6月，更有利于简便冻土施工操作。此方法能够很好地应对高原多年冻土地质，适合在某项工程中进行全线推广。
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3.3保温隔热层施工技术处理
此方法主要通过备保温板、中粗砂、下承层验收以及施工机具的处理来进行下垫层铺设平整碾压，进而进行精准的测量放样，再通过铺设隔热层、上垫层铺设平整碾压、测量与验收等多道工序进行施工。当路基高度达不到最小的设计高度时，为了减少地表热量向地基的传递，应当适当采用保温板等隔热材料进行保温，部分路堤或路堑地段均可通过此技术实现冬季冻土施工的被动型保温，此过程需注意选择合适的保温材料，严格按照设计要求进行保温厚度、长度、位置等重要参数的确定。同时，应在施工中注意切实选择一定长度的区段进行试验，确保配套机械合理、基底整体强度满足设计要求、保温板不被破坏等要求后进行隔热层施工，同时注意上垫层的填筑通常采用一次填筑方式，确保人工摊铺的平整，严谨机械车辆直接进入保温板等重要注意事项，从而提高地基的温度、湿度在合理范围内波动。
4.多年冻土地区工程施工措施
4.1做好多年冻土路基施工设计
对于高原地区多年冻土以及不良地质的现状，最首要的工作即根据地质特点进行科学分析，针对性地提出路基设计方案，尽量选择向阳、平缓、平整的地带来进行工程施工，从而避免工程处于冻土边缘地带，减少多年冻土难以攻克的现象，从而减少冻土对后期施工环节的影响。而对于不可避免的多年冻土地区，应当通过填方等方式进行路基施工，而尽可能地避免挖方等施工操作。此外，还应注意对施工经过的多年冻土地段进行冻土分布、类型、上下限以及地表水与地下水的情况进行勘察，做好方案设计前的冻土抗压强度等参数的测量与记录，对不同温度及含水量范围的动图进行不同方案的设计，特别注意易热融、沉陷、冰锥等阶段进行排水、填土、保温等方面的工作，根据不同冻土类型的工程地质条件进行冻土上段米数的确定，保证后期施工能够按照方案设计进行严格、精准的确定。
4.2切实解决冻土地段冻胀问题
重视冻土地段的地基冻胀问题，根据不同地区的水源特性设置不同的排水方案系统，可通过设置排水沟、截水沟以及挡水堰等方式做好地质的排水，切实减少过量水对路基强度和稳定性的影响，充分考虑冻土及冰层的埋藏深度进行断面方式的选择，从而保持周边冻土的冻结状态，尽可能保证路基的干燥性，减轻路基土体在冻融过程中可能发生的各种力学反应，在含冰量高的冻土地段通过严格进行排水来避免坡脚出现积水、滞水现象，减少多年冻土地区的地表水下渗，保证排水沟、截水沟、挡水埝内侧边缘至保温护坡道坡脚或堑顶的距离大于5米，含土冰层地段则不应小于10米的规定，而在含冰量低的冻土地段进行热流平衡控制，禁止破坏土基的平衡状态，注意两侧汇合的水流应挡在路基范围之外，减轻流水对热量传递的影响。
4.3提高路基保温性能减少病害
通过对多年冻土路基进行片石保温护道的设置来减少热融沉陷、热融滑塌等现象，设置足够厚的保温层，做好路基基底的施工材料的搭接工作，通过粗颗粒土、细颗粒土、风华碎石等材料进行填料，必要时可进行分层填筑，尽可能地通过保温措施来提高路基保温性能，可通过注重混凝土洞内、洞外保温的方式来加强整体路基的保温性能，洞外可通过搭设保温墙和保温板、棚布密封等方式而洞内则可设置临时火炉、安装台车面板电暖片等方式来提高保温效果，而施工中注意进行混凝土拌制出机温度与入模温度的控制、运输中保温棉被对罐车的包裹、加装防滑链等方法减少热量蒸发。只有降低了地温的变化幅度，方能降低路基因温度变化幅度大而造成的病害现象。此外，还可通过铺设保温板来进行人工压实，反复碾压确保保温护道的压实度符合相应规范需求，不断引进先进技术提高路基的保温性，如热棒设置等降低路基地温，减少冻土融化，避免裂缝出现，不断反复操作巩固路基的稳定性。
5.结语
综上所述，我们对高原多年冻土施工及不良地质工程的施工处理技术有了更深层次的认识。冻土冻害问题在我国高原地区是一项艰巨而复杂的地质难题，需要相关企业及人员投入更多的时间和精力来提升其施工处理技术。尽管多年冻土及不良地质工程施工问题的解决不会一蹴而就，但相信在技术人员、相关企业以及施工团队的共同努力下，高原地区的工程技术施工一定能够得到一定程度的提升，逐步改善冻土问题从而提高高原地区建筑工程的综合效益。
参考文献：
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[4]高永亮.高原高寒高速铁路特长隧道防冻胀害施工技术探讨[J].铁道建筑技术，2012.
论文作者:邹齐
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/23
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