多年冻土区施工工序与流程与一般地区有所不同,在施工过程中应严格按照设计有关具体要求执行,以保证施工后能达到设计预期。
(1)地表排水系统施工
由于地表水的渗透是造成冻土融化、路基下沉的主要原因之一,因此排水系统应在施工过程中尽早开始,在路基主体完成的同时尽快完成。如有困难,亦要先做好临时排水设施,以防雨季地表水对路基坡脚和边坡的浸泡、渗透及冲刷,造成融化下沉和冻融堑坡溜坍等病害。从以往经验来看,施工过程中往往只注意路基的主体工程的进度,而忽视对排水系统的及早施工和施工场地的排水,以致使地表水和雨水进入路基,增加施工困难。
路基排水设施包括排水沟、侧沟挡水捻护坡道等,各类排水设施的出口应具备将水引入桥涵或排出路基以外的功能,以防止水流冲刷、侵蚀路基。
此外,应控制好路基填筑过程中的横坡坡度。青藏高原独特的气候条件使得短时强降雨现象经常发生,易造成填筑好的路基上部积水和边坡形成冲壕。
(2)保温护坡道施工
路基通过高含冰量多年冻土埋藏较浅,可能融化影响路堤稳定时,或路侧排水不畅或人为活动频繁,间接破坏坡脚下伏冻土,影响路堤稳定时。为防止地表水、地下水危害,路基应在路基两侧设置护坡道,护坡道的宽度一般路段2~3 m,较长期积水路段宽度不小于5 m,护坡道高度一般路段0.8~1.5 m,并高出最高积水位0.5 m。
当路基两侧严重积水或常年积水时,宜采用不透水填料(如泥炭、草皮、黏性土等)填筑护道;对于不积水或临时积水路段,采用透水填料修筑护坡道;对主要用于保护多年冻土的护道,宜采用碎石、块石料填筑护道。护道材料如与路堤填料相同时,应与路堤主体工程同时施工并一体完成。
(3)挡土墙施工
多年冻土区的支挡建筑物宜采用预制拼装化的轻型、柔性结构,不得采用易受冻融破坏的浆砌片石挡土墙。
挡土墙的基础埋深应不小于该处多年冻土天然上限的1.3倍。高含冰量冻土区挡土墙基础在暖季施工时,必须精心组织,快速施工。只有当基础所用材料、机具和垫层所用砂砾全部备齐后,才可开挖基坑,防止基坑暴露时间过长。挡土墙基础埋设于高含冰量冻土时,基础下面应铺设0.5 m厚砂石垫层,垫层宽度应宽出墙趾、墙踵各0.5 m。施工砂砾垫层前,必须将雪、降雪融化水或降雨水以及基坑内淤泥和松软湿土彻底清除,而不应受基底标高的限制。基础施工完成后,立即回填,不得积水。
(4)渗水暗沟施工
渗水暗沟施工的有利季节在春融至雨季开始以前(约4—6月),在这段时间施工可以减少冬季施工时的排水困难,避免雨季施工时可能产生的坍塌事故。在施工安排上,应组织力量,快速施工各个工序全面展开,协调平衔,干一段完一段,力争在较短时间内一气呵成,切忌拖延过久,使基坑长期暴露,影响堑坡稳定,不但增加施工中的困难,而且可能给日后的养护维修工作造成不应有的隐患。如必须在冬季施工时,应特别注意抽水机械的维修保养,一旦机械出现故障,基坑积水不能排出,逐渐冻结于坑内,复工时将增加大量刨冰工作。
(5)取、弃土场施工
取土坑(场)设置应贯彻“适当远离路线,分段集中取土”的原则,取土坑(场)设置于路基坡脚外至少200 m以上。(www.daowen.com)
取土坑(场)的设置应考虑取土后不破坏周围地层的热平衡,不造成天然上限下降,不引起热融沉陷、热融滑塌等新的不良地质病害及不对路基稳定造成影响。
取土坑(场)应选择在路堤上侧植被稀疏的少冰、多冰冻土的山坡或融区、河滩谷地。富冰、饱冰、含土冰层及不良地质现象发育地段不得取土。在融沉和强融沉多年冻土地带,取土场的最大取土深度宜控制在多年冻土天然上限的1/2~2/3。
路堑挖方、隧道弃渣为岩石、少冰、多冰冻土时,融化后应全部作为填料填筑路基及保温护道。路堑挖方、隧道弃渣为高含冰量冻土时,不得作为路基或保温护道填料,宜在路基下侧远离路基处,合理选择弃土场,间隔堆放,并使冻土融化后能顺利排泄,且不影响路基及既有建筑物稳定。同时,还应考虑对地下高含冰量冻土的影响,也不得影响地表水顺利排泄。必要时需人工顺坡或设置支挡建筑物。
取弃土坑(场)至路基间应设计施工便道,固定行车线路,不得随意行车。取弃土可选用挖掘机配自卸车,但不得采用推土机和铲运机作为取弃土的运输机械。
取弃土坑(场)地表的植被草皮,在取、弃土之前应先行挖除,选址放置,适时洒水培植,以便利用。
取其土坑(场)应整平,并设置必要的排水顺坡及出水口,应避免形成人为的积水坑。
(6)施工便道施工
新修筑公路期间一般无道路,需修筑施工便道。这种便道仅供施工期间车辆、机械行驶使用,一般标准很低,多为低填路基,加之车辆频繁行驶,在这些人为活动影响下,极易使基底及附近冻土融化,如便道距路基过近,冻土融化会影响路基的稳定。因此,施工便道的位置距离路基坡脚应在20 m以外,不宜太近。
对于整治或改建工程,便道不仅要满足工期间车辆行驶使用,还需要满足社会运输车辆的通行,并尽量减少施工车辆与社会运输车辆相互干扰,因而确保施工期内的交通畅通是实施便道路的先决条件之一。根据要求,项目对整个施工期限内保通便道应做专门的勘察设计。
保通便道以满足整个施工期内公路正常的运输、车辆的安全、畅通为目标,要整体安排施工保通工程,做好便道工程,落实保通措施,明确保通责任。
保通便道(包括便桥、便涵),还应包括交通管制措施、特重型车辆保障措施、交通突发事故抢救措施。
对于可能导致交通阻塞、中断的路基整治路段和桥涵整治工点均修筑保通便道。便道技术标准可参考现行《公路工程技术标准》设计车速40 km/h的四级公路标准执行,个别地形困难路段技术标准可略有降低,便道路基宽7.0 m,路面宽6.0 m。
在多年冻土区路段,对于路基整治时设置保温护道的路段,可利用保温护道(部分区段加宽)作为便道路基,铺筑砂砾路面作为保通便道,施工期未整修后留作保温护道,其平面设计同相临公路,相应的纵面设计以同时满足护道和便道的路基填土高度、宽度和技术指标为原则。其余路段则视地形、地质、冻土等条件重新选线进行专门设计,路基设计原则一般按多年冻土区公路路基设计原则,路基高度宜不小于0.7 m;所有便道均视需要设置便桥、便涵,便桥采用装配式钢便桥,便涵采用φ50钢筋混凝土圆管涵。便桥、便涵设计荷载采用汽—20,挂—100,以满足便道全天候通车的需要。
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