多年冻土区的低填浅挖及零断面地段是最容易产生热融下沉、冻胀及冰害的地段。为保护冻土，应尽量避免低填浅挖及零断面设计。低填浅挖及零断面系指填土高度小于0.5 m的路堤和开挖深度小于0.5 m的路堑段。但为了满足公路工程路线技术标准的要求需要，此类路段仍会出现，因此应尽量减少和缩短该类路段的数量及长度。低填浅挖及零断面路基的设计应根据路段的水文、地质条件和多年冻土的含冰量条件等进行，对不同的设计方案应进行经济技术比较。

对低填浅挖及零断面路基的设计，主要的技术方案有以下几种：

（1）按破坏多年冻土的原则设计

当路基下多年冻土中的富冰冻土、饱冰冻土、含土冰层等高含冰量冻土厚度不大，且埋藏较浅时，宜全部清除换填。换填底部应填筑不少于60 cm厚的水稳定性好的渗水性土，或全部换填成水稳定性好的渗水性土，并做好基底的纵向排水和边坡防护等，以防基底积水和边坡滑塌等影响路基的稳定性。

（2）按保护多年冻土的原则设计

当路基下多年冻土中的富冰冻土、饱冰冻土、含土冰层等高含冰量冻土厚度较大，埋藏较深，全部清除换填困难且不经济时，一般可采取部分换填或不换填并选用有效的调控冻土路基稳定的工程措施进行治理。当需要换填时，其换填厚度既与地基土的类型有关，还与所选择工程措施的强弱有关。当地基深层土透水性较好且强度高，表层粉黏粒和矿物质含量适合做路基时，根据地质地貌、水文情况、多年冻土的含冰量等条件采取调控路基稳定的工程措施可按工前处理进行及时换填，减少对路基下土体的热扰动；当地基深层土透水性能差，表层易透水时，将表层50～150 cm深度换填，换填材料应选用保温和隔水性能好的黏性土或增设XPS板隔热层。并做好基底的纵向排水和边坡防护等，以防基底积水和边坡滑塌等，影响路基的稳定性。当换填材料采用保温和隔水性能好的黏性土时，其上层应采用厚度不小于0.6 m厚的水稳定性好的渗水性土填筑路基，以防冻害。

（3）按预融多年冻土设计

当路基下多年冻土层中的含冰量较小，但埋藏较深时，采取部分换填设计方案无法保持路基稳定性时，可采用预隔多年冻土的方案进行路基设计。具体作法是：大断面开挖，其深度应大于设计开挖深度（超挖深度由计算确定），然后铺设简易路面开放交通1～2年，让多年冻土自行融化至预计深度后再回填至设计标高，最后加铺路面。此种方案用于高原多年冻土地区，较之其他（如保温换填、设置隔热层、安装人工降温设施等）方案要经济合理。但该方案仅适用于低含冰量冻土路段，同时在未回填前的通车期间，暖季因出现严重翻浆而影响车辆畅通，对此需要及时处理或另开辟便道通车。

对于低填浅挖及零断面路基的预融回填设计，首先需查明路段的冻土地质情况，然后再根据所选用的路面类型计算路基下人为上限的深度。当多年冻土为低温冻土时，对于沥青路面，路基下人为上限的深度以式（2—1）计算；当多年冻土为高温冻土时，对于沥青路面，路基下人为上限的深度以式（2—2）计算。

式中　h人——多年冻土人为上限（m）；

　　　h天——多年冻土天然上限（m）。

沥青路面的超挖深度以式（2—3）计算，回填高度以式（2—4）计算。

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式中　H超——超挖深度（m）；

　　　h预——预融深度（m）；

　　　H回——估算预融深度（m）；

　　　S——季节融化层压缩沉降量（m）；

　　　D——路面结构总厚度（m）。

估算预融深度是指路基按照设计换填土层厚度开挖后，停置一段时间，使换填基底以下冻土层自然融化，达到设计所要求的深度。预融深度可以通过热工计算确定，预融期按一个气象年计算。工程实测，融期为1年时对高含冰量冻土可融化40～60 cm，对含冰量小的冻土为60～120 cm。

低填浅挖及零断面路基的预融回填设计路基横断面形式如图2—1、图2—2所示。

共玉公路低填浅挖段冻土路基按照保护多年冻土的设计原则，低含冰量冻土低填浅挖、零断面路基采用路床下或原地面下0.8 m范围内超挖，换填砂砾处理；高含冰量冻土低填浅挖、零断面路基采用路床下或原地面下0.8 m范围内超挖，换填砂砾，并加铺XPS板处理。

图2—1　全部换填断面形式

图2—2　基底部分换填断面形式