1、xx凍土施工的重點、難點和解決方案一、xx凍土施工措施1、凍土學基礎理論（1）基本概念凍土是指處于0以下，并含有冰的巖石和土體。包括多年凍土（指凍結狀態維持在二年或二年以上的凍土）和季節凍土（指冬季凍結，來年夏季融化，凍結狀態維持在二年以下的土體）。季節融化層是指每年暖季融化、寒季凍結的多年凍土上部覆蓋層。季節凍結層是指每年寒季凍結、暖季融化的土層。多年凍土上限是指多年凍土頂面的埋藏深度。多年凍土下限是指多年凍土底面的埋藏深度。多年凍土人為上限是指工程建筑物修建和運營后，多年凍土新形成的上限。（2）不良凍土地質現象：A、冰椎：多年凍土區地下水或河流封凍后地下（河水）流出地表形成的椎狀或盾狀冰體

2、。B、凍脹丘；多年凍土區地下水在凍結土層下聚集凍結，形成透鏡狀厚層冰體，將地表隆起形成丘狀的土丘。C、熱融xx：由人為作用或自然作用引起高含冰量多年凍土融化下沉所形成的積蓄水的洼地。D、熱融滑坍：高含冰量凍土分布在平緩山坡，由于人為破壞坡腳，高含冰量凍土暴露融化，上覆土層失去支撐而坍塌，與融化泥水混合順坡向下滑動的坡面坍滑現象。E、沼澤濕地：多年凍土區某些植被覆蓋良好的山前平緩低地或洼地，由于地下水的出露和多年凍土層的隔水作用，使之積水而成的潮濕地段。F、厚層地下冰：指分布于多年凍土上限附近的一種含土冰層。冰中的土塊似懸浮于冰中。2、沿線凍土分布該項目位于青海省海南州共和縣恰卜恰鎮同德路以南，

3、環城東路至次汗素橋以西，次汗素村西山以東，平均海拔在2800米以上的。本項目建設地點每年有部分時間為冰凍期3、xx多年凍土區工程施工特點本工程施工具有施工工期短、勞動效率低下、施工條件艱苦、生態環境十分脆弱和環保意識強等特點。4、xx多年凍土區工程施工技術要求（1）施工前做好多年凍土工程地質核查工作，如果與設計不符，及時通知業主申請變更。（2）施工時重視多年凍土環境保護工作，嚴格按照設計進行土石方施工。（3）路基工程施工采用“機械化為主，人工為輔”的施工方式。（4）為減少施工對多年凍土的水狀況影響，必須貫徹“先排水、后主體”的施工原則。排水包括永久性排水和臨時排水。（5）路基防護工程根據路基成

4、型情況及時安排施工，盡量縮短裸露時間，防止雨水沖刷邊坡造成水土流失。（6）高原多年凍土區橋涵基礎施工技術關鍵：明挖基礎施工采用“基坑爆破一次成型，機械化快速開挖”工藝，嚴禁拉槽式開挖，基坑開挖后及時進行施工和回填，縮短暴露時間，減少多余熱量進入多年凍土從而影響其熱穩定性；孔樁基坑主要采用旋挖鉆機施工工藝，盡量減少施工熱擾動；基礎混凝土一般采用低溫早強耐久性混凝土，混凝土拌合物的入模溫度宜控制在05。澆筑完成后，及時采取防風、防凍措施，采用蓄熱法養護。5、低溫早強耐久混凝土施工要求：5.1低溫早強耐久砼拌制由工區混凝土拌合站統一集中拌制，混凝土罐車運至施工現場進行澆筑施工。5.2低溫早強耐久砼澆

5、筑：5.2.1低溫早強耐久砼混凝土澆筑前應將模板及鋼筋上的冰雪和污垢清理干凈，不得將冰雪直接融化。5.2.2低溫早強耐久砼運至澆筑地點，應盡快澆筑，減少熱損失；當混凝土因凝結或凍結而降低流動性后，不得二次加水拌合使用；澆筑時的自傾落高度不得大于2米，當大于2米時，采用滑槽入模。5.2.3低溫早強耐久砼應分層連續澆筑，分層厚度不得大于30cm。當因故間歇時，不得超過0.5h；當允許間歇已超過時，應按澆筑中斷處理，同時應留置施工縫，并作出記錄。施工縫處應埋入適量的接茬鋼筋，并使其體積露出前層混凝土外一半左右。5.2.4混凝土采用插入式振搗器搗固，其移動間距不宜大于振搗器作用半徑的1.5倍，且插入下

6、層混凝土的深度宜為510cm；振搗時不得碰撞模板、鋼筋和預埋部件；每一振點的振搗延續時間宜為2030s，以混凝土不再沉落，不出現氣泡，表面呈現浮漿為度。但不得超振，避免降低混凝土的含氣量。6、低溫早強耐久混凝土的養護及拆模6.1兩階段養生方法：A：砼早期養生采用補水養生，即首先在砼結構物表面包裹一層蓄水物質，如麻袋片等，然后，再用塑料薄膜包裹封閉嚴實，在砼養生期內，需對蓄水物質定時注水保證持續濕潤狀態，養生時間不得少于14天，并應經常檢查；B：剝離塑料薄膜，停止養生時，立即在砼結構物表面噴涂一層抗低溫、抗紫外線輻射型砼保濕養護劑，以封閉砼內部殘余水分不被蒸發，保證砼后期水化的持續進行。6.2采

7、用蓄熱法（低溫條件施工）進行養護時，應符合相關規定、凝土澆筑完畢后，應延長脫模時間,帶模養護7天以上，注意保溫防寒，并用塑料薄膜覆蓋。6.2.2不得放水養護。6.2.3脫模后迅速在混凝土表面噴涂一層抗低溫、抗紫外線輻射型砼保濕養護劑，并用塑料膜（布）包裹。6.2.4在混凝土與外界環境的溫差極大情況下，采用棉被覆蓋等保溫保濕措施。7、成套凍土工程施工措施通過大量試驗研究和理論分析，對凍土在外界條件下的變化過程及對路基變形的影響規律有了新的認識。針對不同凍土條件，創新出一整套多年凍土工程措施：（1）片石氣冷措施。片石氣冷路基是在路基墊層之上設置一定厚度和空隙度的片石層，因片石層上下界面間存在溫度梯

8、度，引起片石層內空氣的對流，熱交換作用以對流為主導，利用高原凍土區負積溫量值大于正積溫量值的氣候特點，加快了路基基底地層的散熱，取得降低地溫、保護凍土的效果。通過室內摸擬試驗和試驗段工程測試分析，探索出片石氣冷路基的合理結構形式、設計參數和施工工藝。確定路基墊層厚度不小于0.3米，片石層設計厚度不小于1米，一般可在1.5米，粒徑0.20.4米，強度不小于30兆帕，片石層上鋪厚度不小于0.3米的碎石層，并加設一層土工布。這一措施已在沿線117公里的高溫不穩定凍土區加以應用。經三個凍融循環的觀測分析，起到了降低路基基底地溫和增加地層冷儲量的作用，路基沉降變形明顯減小并基本趨于穩定。這是主動降溫、保

9、護凍土的一種有效工程措施。（2）碎石（片石）護坡（或護道）措施。在路基一側或兩側堆填碎石或片石，形成護坡或護道。碎石（片石）護坡空隙內的空氣在一定溫度梯度的作用下產生對流，寒季碎石（片石）內空氣對流換熱作用強烈，有利于地層散熱，暖季碎石（片石）內空氣對流作用減弱，對熱量的傳入產生屏蔽作用，從而增強了地層寒季的散熱，減少了暖季的傳熱，達到了降低地溫、保護凍土的效果。深入研究碎石（片石）護坡和護道的作用機理，確定了能夠保持或抬高多年凍土上限的最佳厚度和粒徑。實測表明，厚度1.01.5米的碎石（片石）護坡都具有很好的降溫效果。通過改變路基陰陽坡面上的護坡厚度，陽坡面厚度1.6米，xx面厚度0.8米，

10、可調節路基基底地溫場的不均衡性。這項措施對解決多年凍土區路基不均勻變形具有重要作用。（3）通風管措施。在路基內橫向埋設水平通風管，冬季冷空氣在管內對流，加強了路基填土的散熱，降低基底地溫，提高凍土的穩定性。青藏鐵路使用鋼筋混凝土管和PVC管?，F場試驗研究表明，通風管宜設置在路基下部，距地表不小于0.7米，其凈距一般不超過1.0米，管徑為0.30.4米。通風管的降溫效果受管徑、風向及管內積雪、積沙的影響，特別是夏季熱空氣在管內的對流對凍土有負面影響。為解決這一問題，現場做了在管口設置自動控制風門的試驗。當外界氣溫低時風門開啟，以利冷空氣進入管內；當外界氣溫高時風門關閉，以防熱空氣進入管內。（4）

11、熱棒措施。熱棒是利用管內介質的氣液兩相轉換，依靠冷凝器與蒸發器之間的溫差，通過對流循環來實現熱量傳導的系統。當大氣溫度低于凍土地溫時，熱棒自動開始工作，當大氣溫度高于凍土地溫，熱棒自動停止工作，不會將大氣中的熱量帶入地基。我們針對青藏鐵路多年凍土特性，在工程實踐中對采用熱棒措施進行試驗，研究了符合實際的熱棒工作參數。青藏鐵路有32公里路基采用了熱棒措施，收到了基底地溫降低、凍土上限上升的良好效果。（5）遮陽棚措施。在路基上部或邊坡設置遮陽棚，可有效減少太陽輻射對路基的影響，減少傳入凍土地基的熱量。我們在風火山試驗基礎上，又在唐古拉山越嶺地段設置了一處鋼結構遮陽棚?，F場測試表明，遮陽棚效果明顯，

12、降低了路基基底的地溫，提高了多年凍土的穩定性。這種措施可在一定條件下使用。（6）隔熱保溫措施。當路基高度達不到最小設計高度時，為減少地表熱量向地基傳遞，采用擠塑聚苯乙烯等隔熱材料，可起到當量路基填土高度同樣的保溫效果。實踐表明，路基工程宜在地表以上0.5米處鋪設隔熱材料，鋪設時間選擇在寒季末為好。隔熱保溫層在暖季減少了向地基傳遞的熱量，但在冬季也減少了向地基傳遞的冷量，屬于被動型保溫措施。所以，青藏鐵路僅在低路堤和部分路塹采用。（7）基底換填措施。為避免和減輕多年凍土對路基穩定的影響，在挖方地段或填土厚度達不到最小設計高度的低路堤，基底采用了換填粗粒土措施，防止凍脹融沉，確保路基穩定。當基底為

13、高含冰量凍土層時，換填厚度為1.31.4倍天然上限深度。為防止地表水下滲，換填時設置了復合土工膜防滲層。（8）路基排水措施。研究和實踐都證明，水是凍土病害的最大根源。排水不良將造成多年凍土路基嚴重病害。青藏鐵路設計統籌考慮了多年凍土區的防排水措施。合理布設橋涵，設置擋水埝、排水溝、截水溝等工程，以保證排水暢通。防止路基兩側積水造成凍融變形或引發不良凍土現象。（9）合理路基高度措施。在低溫多年凍土區，路基設計高度應在合理范圍內。路基達到一定填筑高度后，在一定的氣溫、地溫條件下多年凍土上限可以保持基本穩定。但隨著路基高度增加，邊坡受熱面增大，由邊坡傳入地基的熱量增加，太高的路基不利于穩定。根據不同

14、的地溫分區，多年凍土路基合理設計高度為2.55.0米。若不能滿足這個條件時，需采取其它工程措施。（10）xx過渡段措施。為減少多年凍土區路橋過渡段的不均勻沉降，臺后不小于20米范圍內，按倒梯形分層填筑卵礫石土或碎礫石土，分層碾壓夯實。橋臺基坑采用碎石分層填筑壓實，其上填筑片石、碎石、碎石土。經工程列車運營檢測，沒有發現明顯的變形，路橋過渡段處于穩定狀態。（11）橋涵基礎措施。為減少橋梁工程施工對多年凍土的擾動，我們對凍土區橋梁鉆孔灌注樁、鉆孔打入樁和鉆孔插入樁等三種樁基形式開展了現場對比試驗。鉆孔打入樁在凍土層中打入困難，鉆孔插入樁樁周圍回填質量難以控制。鉆孔灌注樁具有承載力大、抗凍拔能力強的

15、明確優點。在使用旋挖鉆機施工速度快、質量好、對凍土擾動小，因此在全線絕大多數非堅硬巖石地基的橋梁都采用了旋挖鉆機成孔的灌注樁基礎。對涵洞工程進行研究比較后，選用了矩形拼裝式鋼筋混凝土結構。這種涵洞采用明挖基坑拼裝或混凝土基礎，在寒季施工對凍土的熱擾動小，基底凍土回凍時間短，易于控制施工質量。在不宜修筑路基的厚層地下冰地段、不良凍土現象發育地段及地質復雜的高含冰量凍土地段，采取了修筑雙柱式橋墩，以小跨度鋼筋混凝土橋梁通過。在550公里的多年凍土地段共修建橋梁120公里。其作用有三：減少對凍土的擾動，具有遮陽作用，可兼作動物通道。沿線凍土區車站站房采用樁基架空方式，電力塔架采用了鉆孔插入樁基礎。對

16、不同設計方案研究比選，確定了合理的孔跨和橋式方案，采用鉆孔灌注樁基礎和雙柱式橋墩，經過23個凍融循環的考驗，證明效果良好，受到國內外凍土專家的很高評價。針對不同特點的凍土地段綜合采用以上工程措施，取得了良好效果。經過3個凍融循環的沉降觀測，多年凍土區地基凍土上限抬升0.51.0米以上，凍土路基下界面負積溫增加，地溫降低；路基工后沉降量一般小于2厘米。已建成的路基、橋涵和隧道工程結構穩定，沒有出現明顯的凍脹和融沉現象,鐵路修建沒有引發凍脹丘、熱融滑塌等次生不良凍土地質災害。凍土地段線路平順，安全可靠，貨運列車在多年凍土區運行平穩，運行速度達到100公里/小時的設計速度。二、施工期環境保護1、青藏

17、高原環境狀況由于青藏高原的地勢起伏和海拔高度的差異，形成了多種多樣的生態系統，生物群落豐富多彩，有許多極具保護價值的珍稀瀕危野生動、植物,沿線建立了各類自然保護區以保護這些動植物和維護高原生態系統；另外濕地也是青藏高原上自然資源比較豐富的農業生態系統，具有調控環境的作用（涵養水源、防止水土流失和調節氣候、凈化環境等功能），還具有很高的生物生產力，可提供各種食物、飲用水，具有豐富的水能資源、生物多樣性富集、維持區域水平衡等特點。那曲屬重要沼澤濕地,沼澤植被類型較多,主要為藏北蒿草群落,分布在河漫灘、階地，是當地的重要草場。2、工程建設對生態環境的影響（1）對野生動物的影響：鐵路路基及附屬設施占用

18、部分土地，將使該地區野生動物失去部分棲息地；鐵路建設不可避免破壞部分植被，野生動物將失去部分食物基地；填方路基將從視線和視角上給野生動物的活動和遷移產生一些障礙；鐵路取棄土場及砂石料場設置在野生動物活動及遷移范圍內，將給動物的生息和安全造成不利影響。（2）對自然保護區的影響：工程施工和運營將可能切割保護區野生動物的遷移通道；工程施工、取棄土及人為活動將擾動地表、破壞植被，引起土地沙化，加重水土流失。（3）對多年凍土的影響：土石方工程及其工程構筑物直接破壞凍土的熱穩定狀態；用地及土石方工程直接改變多年凍土區的地表、地下水徑流條件；工程建設行為等人為活動對多年凍土環境造成破壞，表現在高溫凍土區的凍

19、土退化，高含冰量凍土地段、地面破壞導致熱融沉陷的發生和發展，引起次生的凍土環境問題，如冰椎、凍脹等。（4）對環境的影響:工程施工期間施工機械噪聲對周圍野生動物和當地居民的影響;施工期大臨設施及營地排放的固體廢物和生活污水對周圍地面水和地下水環境的影響;土石方工程施工產生的揚塵、運輸過程中的揚塵和機械尾氣排放產生的大氣污染.3、施工期環境保護措施及具體要求（1）充分認識青藏鐵路環境保護的重要性。建立環、水保領導小組，設一名專（兼）職人員分管環、水保工作，做到人員、組織機構、管理措施三到位。（2）具體要求：A、自然保護區、濕地及野生動植物：設置醒目的標示牌、邊界線，嚴格限制施工人員活動范圍和機械作

20、業范圍及行進路線；嚴禁施工人員獵捕野生動物和采摘、踐踏及隨意鏟出植被；在濕地橋涵處施工中，嚴格控制作業范圍，并采取措施確保橋涵兩側地表徑流通暢。 B、取、棄土場：取棄土場的地表植被和表土的鏟出應分段進行，并在取棄土場內選擇地點進行有效保存，場地使用完后及時以平整、并利用原有的表土和植被進行覆蓋恢復。 C、施工便道：盡量利用路基做便道，減少新開施工便道數量；盡量選在無植被或植被稀疏處，并盡可能把便道取短；施工便道寬度嚴格按設計要求控制，做到少占土地。修建完畢的便道必須進行區域界定和標識，以隔離便道與周圍環境和植被，任何施工人員和機械不得進入便道區域以外進行活動或隨意碾壓地表植被，并經常檢查便道界

21、定設施和維護。 D、路基、橋涵工程：施工前將施工范圍內地表原貌沿線路縱向每1KM進行拍照；將施工范圍內的地表植被分段分塊鏟出移走，平鋪存放到指定的地方進行有效保存和養植，待施工完后，必須按要求用于路基邊坡防護和移植；在路基和橋涵上下游及兩側修筑截、排水溝，將水引排至附近河道，防止水土流失；橋涵基礎的棄土必須隨開挖同步進行，及時倒運至棄土場，防止雨季淤積草場；車輛運輸過程中，為避免揚塵，車輛上覆蓋蓬布等措施。E、路基防護工程根據路基成型情況及時安排施工，盡量縮短裸露時間，防止雨水沖刷邊坡造成水土流失。F、施工生產和生活營地污水：機械設備檢修、停放場地必須設置廢油回收設施，廢棄油料要求全部回收，集

22、中處置；生產、生活污水的排放，要根據污水總量，結合現場情況采取沉淀池隔油沉淀處理達標后方可允許排放。G、混凝土拌合站：拌合站站長為拌合站范圍內的環保責任人，按照環保要求進行總體部署和落實。拌合站原材料存放主要由材料主管負責根據場地布置，對砂、石、水泥、摻合料、鋼材等工程材料分別進行標識和圈定；拌合站沉淀池的固液分離、沉淀清理及排放的廢水處理工作由副站長組織進行處理，同時按要求設置固定的廢碴池，用于存放拌合后含有水泥等成分的棄碴，便于以后集中統一處理，從而嚴格控制污染、達標排放，并負責對拌合場地進行區域圈定和標識，限制施工人員不得進入區域界定以外活動。H、施工期間環境噪聲：嚴格執行環境噪聲污染防治和建筑施工場界噪聲限值中有關規定，保證機械正常施工情況下，盡量使噪聲對周圍環境和野生動物的影響降低到最低限度。 10 / 10