1.季节性冻土施工范围
1.1.季节性冻土定义和成因
当温度为0℃或负温,含有冰且土颗粒呈胶结状态的土称为冻土。
土层冬季冻结,夏季全部融化,冻结延续时间一般不超过一个季节,称为季节性冻土层,其下边界线称为冻深线或冻结线。
路基土质、水分及冻结条件的不均一性,会产生不均匀冻胀,冻胀造成地面开裂;春季融化时,土体处于饱和状态,土颗粒间摩擦力降低至消失,在荷载作用下则千出现下沉、翻浆冒泥等病害。
1.2.季节性冻土范围
目前我国东北地区既有铁路冻害比较普遍、严重,路基冻胀和融沉使路基产生不均匀变形,破坏轨道的平顺性,成为影响铁路运行速度和安全的重大隐患之一,也给铁路养护维修千万很大的困难。
2.季节性冻土路基工程施工对策
2.1.季节性冻土路基防冻胀措施
为防止路基结构冻胀变形,主要是改善路基结构和填料及周围水分疏导,从形成起因减少冻胀力和冻胀性来防治冻胀,主要采取如下措施:
2.1.1.填筑非冻胀填料设隔防渗层
路基面以下冻结深度范围内填筑非冻胀性填料(非冻胀填料为细颗粒含量小于15%的A、B组碎石类土,基床表层70cm填级配碎石),于基床表层下部铺设两布一膜不透水工布,土工布上下各设置0.1m中粗砂垫层。
基床底层采用A、B组填料和C组块石、砾石类填料,有效的阻隔地表水渗入基床底层。
2.1.2.排水设施降、排水
在地下水埋深较浅段且路基高度小于季节性冻胀地段,考虑毛细水强烈上升高度,路基两侧设置降排水盲沟设施,使地下水降至季节冻深以下。
对边沟积水的路段,尤其是低填方段设置集水坑将积水排除,挖方地段路基,加大边沟坡纵向排水坡度,将积水引导排到路基以外。
2.1.
3.防冻胀护道
为防止冻胀破坏路堤边坡,对地下水位较高地段,路堤坡脚两侧设置防冻胀护道,按设设计尺寸(高、宽均为2m),大于最大冻结深度。
2.2.季节性冻土路基施工工艺流程及要点
季节性冻土施工工艺流程如下图。
2.2.2.季节性冻土路基施工要点
路基施工开工前,应在全面理解设计要求和设计交底的基础上,进行现场调查和核对。
进行现场恢复和复测路线。
内容包括导线、中线的复测,水准点的复测与增设、中线放样及路基放样。
清除路基范围内的杂物,根据测工放样的高程推除积土,达到设计高程后,用压路机进行碾压至设计规定压实度标准。
粘性土、砂性土基底路段,按现场实际情况挖除原地基土,换填砂砾并分层压实,保证路槽下压实度。
要保证结构层下填筑高度不足80cm地段,其处理深度必须达到80cm。
路基基底范围内的植被、腐殖土及树根必须全部按设计要求清除。
清基进度要与施工进度相对应,基底暴露时间不能过长,以免受水浸害。
水田、湿地等低洼湿软路基基底设置透水隔离层,有效厚度可根据实际情况确定,上下宜设防淤层。
隔离层材料可用0.075mm的粒径含量小于5%的碎石、砾石、粗砂等。
上下面宜设3%~4%坡度。
这样既能隔断毛细水和冻结水上升,又能排除渗入到路基中的水,因为渗入水占冻害水的绝大部分。
根据地形和地下水位的具体情况,加深排水沟和在排水沟下设纵、横向渗沟。
渗沟开挖用人工或挖掘机进行。
渗沟开挖必须规则,几何尺寸符合要求。
浆砌渗沟基础。
渗沟基础用砂浆砌片石砌筑,表面平整,形成3~4%的一字坡,防止出现反坡。
渗沟内铺设滤水土工布。
滤水土工布铺设必须能全部将碎石包裹,
顶面和接头搭接20cm 以上。
填入渗沟材料。
渗沟填筑材料用碎石,使用前必须筛去细颗粒和粉尘。
纵、横渗沟完成后,将路基底整平并碾压密实,密实度达到93%以上,并形成3~4%的一字或人字坡。