冻土地区铁路工程施工

冻土地区铁路工程施工（共8篇）

冻土地区铁路工程施工 篇1

摘要：受地质环境影响, 铁路工程在施工时必须要根据实际需要选择施工技术。冻土环境是我国高原地区常见的一种地质特征, 基于此进行铁路工程施工, 与寻常地质环境相比具有更大的难度, 想要保证工程施工质量, 必须要加强对其施工技术的研究。

关键词：冻土环境,铁路工程,工程施工,施工技术

1 冻土环境概述

1.1 冻土环境特性

冻土与普通土壤环境相比具有明显的特殊性, 主要表现在冻土的物理特性与稳定密切相关, 并且对于温度的变化也很为敏感, 在温度变化时会造成冻土环境性质的不稳定[1]。冻土性质还与土壤中所含冰量有关, 受温度影响土壤中所含冰量会随之变化, 同时就会造成冻土力学特性的变化。

1.2 冻土环境对铁路工程施工的影响

冻土特性引起的特殊工程地质问题主要有:融沉、冻胀丘、冻胀与冰椎、热融滑塌、融冻泥流、沼泽湿地以及厚层地下冰等。其中, 融沉主要就是冻土环境受温度变化影响, 使建在冻土地区内的建筑物地基发生变形或者破坏, 例如铁路路基不均匀沉降、路基向阳侧边坡与路肩开裂和下滑等。而冻胀主要是土壤环境结冻时产生的最重要的力学过程, 因为液体水结冰后体积变大, 而造成路基路面不均匀升高变形。另外, 随着冻土环境发生冻胀现象, 在建筑基础表面将作用冻胀力, 进而使其铁路工程产生的冻胀变形, 严重影响工程使用效率。

2 冻土环境铁路工程施工原则

在冻土环境中进行铁路工程施工, 最主要的措施就是要控制好冻土的融化, 降低各种因素对冻土造成的影响, 使其能够长期保持在稳定状态, 降低对工程施工以及后期使用造成的影响。

2.1 保护原则

保护原则即在进行工程设计时, 必须要保证施工地点冻土在使用年限内稳定性不会发生变化。同时, 在工程施工过程中必须要严格按照工程施工设计来进行, 人为的将上限始终控制在制定的深度范围内, 保证工程地基下冻土冻结情况满足施工要求, 不会受各种因素影响而造成工程的损坏。

2.2 融化原则

融化原则是指上就是控制冻土的融化, 在施工前对施工地点周围地质情况进行全面勘测, 并以勘测结果为依据设计施工方案。要求在设计时工程周围冻土层, 能够在工程使用年限内逐渐完全融合啊或者是局部融化。并且在对融化下沉变形量计算后, 还需要将冻土融化速率以及深度控制在工程建设的允许范围之内。

2.3 破坏原则

破坏原则即破坏冻土层, 按照施工设计在工程施工过程中对铁路工程路基基底或者是多年冻土融化以及清除, 使施工地点所有冻土都能够满足工程施工需要。要注意将融化后冻土含有的水分疏干, 降低其对工程施工质量造成的影响。

3 冻土地区铁路工程施工技术研究

3.1 桥涵基础施工技术

冻土环境铁路工程的施工, 首先要加强对桥涵基础的施工控制。冻土环境内铁路工程的桥梁涵洞, 受季节融化层热学状态以及力学性质等因素影响, 而造成工程发生冻胀、融沉等情况, 加强对桥涵基础施工技术的管理, 就是要以保持冻土冻结以及允许融化两个方面为中心。冻土环境铁路桥涵基础的施工, 与内地普通地质环境下施工情况相仿, 在施工时以搅拌站对混凝土集中拌合, 然后通过运输车将材料运往施工现场。在整个施工过程中需要注意的地方主要包括三个地方:

(1) 施工材料的选择

明挖基础应该选择低温早强耐久混凝土, 而对于水泥材料的选择应该为水热化程度小的材料。

(2) 控制混凝土的拌合

在混凝土集体拌合时, 应加强对拌合物入模温度的控制, 要求现场试验人员全程控制混合料拌合操作, 并随时对混凝土拌合物温度进行测量。如果拌合过程中测量温度不符合施工规范, 需要调节水温重新进行拌合。在进行混凝土拌合时, 需要结合施工环境来增设辅助设施, 例如拌合环境温度相对较低, 可以设置保温棚, 并在保温棚内设置火炉, 以此来提高混凝土拌合环境温度。

(3) 做好混凝土养护施工

受冻土环境影响, 在混凝土浇筑施工完成后, 必须要做好混凝土养护工作, 例如积极采取防风防冻措施, 或者是采用蓄热养护, 在混凝土达到一定抗冻那强度后方可拆除模板。

3.2 路基施工技术

路基开裂以及坡面积水, 是冻土环境中铁路工程路基施工最为常见的问题。此两种病害的存在, 将会造成工程路基下沉以及坡面滑塌等现象。因此在进行铁路工程路基施工时, 必须要以施工原则作为指导, 合理确定施工技术。在路基施工中为有效路基开裂以及坡面积水病害, 可以在几个方面来进行:

(1) 结合工程施工环境实际情况, 适当提升路基填土高度, 以自然土来进行保温, 是一种施工方便并且成本低廉的解决措施。另外, 也可以在路基中埋设工业保温层, 埋设厚度为5~10cm的保温板, 以此来对地基土进行保温。

(2) 在路堤中埋设直径为30cm左右的金属或者混凝土横向通风管, 能够有效降低路基温度, 进而能够有效控制冻土的融化程度。或者是在施工时, 选择抛石路基, 即选择碎石块来作为工程路基的填筑材料, 以此来提高路基的通风性, 在有效阻隔热空气下移的过程中, 有效吸收冷空气, 以此来对冻土进行保护。

(3) 对于具有不稳定性的冻土地区施工时, 可以选择设置低架旱桥, 能够有效降低地面温度。一般情况下, 地面温度比环境气温要高3~4℃, 在没有太阳直接照射的情况下, 通过设置低架旱桥能够降低地面温度2~3℃。

3混凝土施工技术

冻土环境铁路施工一般都是在高原地区, 在此类环境中对混凝土的低温硬化以及耐久性有着更高的要求。加强对工程混凝土施工技术的管理, 主要可以在原料选择、混凝土试配、混凝土拌合以及浇筑等阶段来进行。其中, 对于原料的选择, 水泥应优先选择普通硅酸盐水泥, 要求硅酸盐水泥不能与硫酸盐水泥共同使用。另外, 硫酸盐水泥更为适用于钢筋混凝土现浇细薄截面结构、装配式结构接头以及孔道灌浆等。而对于混凝土的灌注施工, 应以混凝土拌制能力、运输条件、灌注速度、振捣能力以及施工要求等确定分层厚度。在浇筑过程中应加强对混凝土入模温度的控制, 浇注对冻土层产生影响的混凝土结构时, 温度应控制在2~5℃;浇注低温或者负温养护并且不与冻土层直接接触的混凝土结构时, 入模温度应控制在5~10℃。

4 结束语

冻土环境铁路工程施工比普通环境施工具有更强的难度, 为降低各种因素对工程施工造成的影响, 确保工程施工质量, 必须要加强对施工技术的研究。在了解冻土环境特点的基础上, 确定工程施工原则, 不断完善各项施工技术, 以求能够不断提高铁路工程施工质量。

参考文献

[1]孙增奎, 王美芝, 王连俊.青藏铁路多年冻土区路堤变形的数值模拟与预测[J].铁道标准设计.2012 (11) :45-46.

冻土地区铁路工程施工 篇2

青藏铁路多年冻土工程的探索与实践

研究目的:青藏铁路格尔木-拉萨段全长1 142 km,是世界上海拔最高、跨越高原多年冻土地段里程最长的铁路,沿线自然环境恶劣,地质条件复杂,工程技术难度大,环境保护要求高,建设过程中面临着许多技术难题.文章从青藏高原多年冻土区特点及主要工程问题,科技攻关工作与采取的措施,所取得的主要阶段性成就等几个方面,对如何更好解决在高海拔多年冻土区修建铁路这一难题,把青藏铁路建设成为“世界一流高原铁路”,进行了深入的阐述,同时提出了需要进一步深化研究的`问题.研究结论:文章经过系统分析和研究,查清了线路通过地区多年冻土的热稳定性、含冰量和不良冻土现象的分布和变化规律,为攻克冻土难题提供了可靠的基础工作保证.对路基工程提出了“主动降温、冷却地基、保护冻土”的设计思想、治理原则和具体工程结构类型.

作 者：冉理 RAN Li 作者单位：铁道第一勘察设计院,西安,710043刊 名：铁道工程学报 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF RAILWAY ENGINEERING SOCIETY年，卷(期)：24(1)分类号：P642.14关键词：青藏铁路 冻土 工程 路基 措施

冻土地区铁路工程施工 篇3

青海省柴木铁路位于刚察县、祁连县和天峻县境内,赛诺和让台地地形起伏较大,地表植被盖度较好,缓坡地带以高寒草甸为主,山前斜坡以高寒草原为主,属于连续多年冻土地区。

该区冻土地温、上限和冻土厚度变化较大,草原地带,冻土地温一般在-0.5 ℃～0 ℃之间,属于高温极不稳定多年冻土,冻土上限较浅,一般在2.5 m左右,冻土厚度一般小于20 m;草甸地带,冻土地温一般在-1.5 ℃～-1.0 ℃之间,属于低温基本稳定多年冻土,冻土上限在1.5 m以内,冻土厚度估计在50 m。

草原地带冻土含冰量较小,一般为少冰冻土,冻土工程地质条件较好,冻土路基不需要采取特殊措施;草甸地带冻土含冰量较大,一般为富冰、饱冰冻土,局部发育含土冰层,冻土工程地质条件不良或极差,由于低温较低,施工时采用了主动冷却地基措施,譬如片石路基、热棒等,为确保这些措施的效果,施工时同时布设了一些监测断面,本文将结合监测结果对上述措施进行分析。

2 监测断面布置

赛诺和让台地布设两处监测路段,分别是热棒试验段和片石通风路基试验段,分别位于DK99+100～DK99+200与DK114+730～DK114+780之间。

该区段冻土路基测温孔和冻土调查孔的钻探工作始于2007年11月17日,终于2007年12月6日,共有4个监测断面。

地温监测包括路基的左右坡脚、左右路肩、全断面坡面及对比用天然孔,每个断面采用82个探头。除了监测断面布设测温探头外,在沿线冻土调查孔也布设了55个测温探头,用以了解沿线的冻土地温变化规律。所有地温观测探头均采用冻土工程国家重点实验室研制的高精度、高可靠性热敏电阻式温度传感器,此种探头已在青藏公路、青藏铁路等国家重大工程中被广泛应用。

3 冻土路基冷却措施

3.1 片石路基

块石层内部有大小不等的大量贯通或非贯通的孔隙,因此块石层的热传导性能除了受传导传热的影响,在某些条件下还会受到对流传热的影响。在夏季,块石层上部的温度一般较高,上部空气密度小,下部空气密度大,不具备空气对流的条件,因此块石层的导热系数较小,从外界侵入到块石层及其下部热量的传递速率就比较小,块石层就像是一个保温层,不利于块石层夏季的升温;在冬季,外界温度低于块石层及其下部的土层,此时在块石层内部发生空气对流,整个块石层就像是一个热的导体,大大加快了块石层及其下部热量的释放。从整个年度来看,块石层发挥了二极管传热作用,在块石路基没有达到稳定之前,块石层内一个年度周期中所释放的热量要大于吸收的热量,有利于冷却下部的多年冻土,从而提高冻土路基的热稳定性。在青藏高原多年冻土地区,冬季的风更强,块石层的热二极管效应更显著。

3.2 用热棒来冷却冻土路基

热棒由密闭真空腔体注入低沸点工质(如氨、氟利昂等)而构成,管的上部(散热段)装有散热片,管的下部(蒸发段)埋入多年冻土中,中间为绝热段,管中装有液体工质。在寒冷季节,由于空气温度低于多年冻土温度,热管中的液体工质吸收多年冻土中的热量,蒸发成气体(吸收汽化潜热)。蒸汽在压差的驱动下,沿热管中心通道向上流动至热管上部,遇到较冷的管壁放出汽化潜热,冷凝成液体,液体工质薄膜在重力作用下,沿管壁流回蒸发段再蒸发,如此循环,把地基多年冻土中的热量源源不断地传输到大气中。在温暖季节,空气温度高于多年冻土温度,液体工质蒸发的蒸汽到热管上部后,由于管壁温度较高,蒸汽不能冷凝,达到气液相平衡后,液体停止蒸发,热管停止工作(热管的单向传热特性),这样大气中的热量就不会通过热管传到多年冻土中。

4 工程措施的冷却效果

4.1 热棒在冻土路基中的冷却效果

热棒试验段有两处监测断面,位于DK99+100和DK99+200。监测断面所处已经退化的冻土湿地上,地形上属于大通河的二级阶地,距大通河河道约800 m远。地表植被较好,遍布已经退化的冻胀草丘,积水坑较多。冻土年平均地温在-0.98 ℃左右,属于高温不稳定多年冻土,冻土上限1.5 m左右,冻土含冰量10%～50%,属于富冰～饱冰冻土。第四系松散层以砾砂、卵石土为主,厚度较薄,一般在10 m以内,下部即为强风化泥岩,冻土路基高度在2 m～3 m之间。该试验段的热棒在2008年1月中旬开始动工,2008年2月底完工,比较热棒施工前后坡脚孔与天然孔同一水平位置的温差可以初步判断热棒措施的效果。

表1和表2列出了DK99+100断面、DK99+200断面坡脚孔与天然孔在热棒施工前后的温差对比。表1说明,在热棒施工完成后,4 m以下的坡脚温度正在不断地向天然孔温度靠近,这说明热棒正在克服路基前期施工的扰动,使得路基下的地温正在向原天然地温场恢复。之所以在4 m以下出现这一趋势,这可能与热棒的工作原理有关。热棒内部的工质在冷凝以后到达蒸发端的过程中,热棒中间部分与外界的热交换较少,冷凝工质主要靠底部的蒸发端来实现降温,因此坡脚孔底部的降温幅度要比上部的更加显著。表2则说明,在DK99+200断面,整个坡脚孔在热棒的作用下都产生了显著的降温,地温场向天然状态的恢复速度要比DK99+100断面更快。断面坡脚孔与天然孔温差随时间的变化结果足以说明,热棒可以有效地降低冻土路基的温度。

4.2 片石通风路基的冷却效果

片石通风路基试验段的监测断面位于DK114+730和DK114+800。试验段正处于一个极发育的冻土斜坡湿地上,同时也是大通河的南岸阶地上,距大通河河道约400 m,地形坡度较大,约8°。地表植被发育,冻胀草丘密布,分布有较多积水坑。冻土年平均地温-1.3 ℃左右,属于地温基本稳定多年冻土,冻土上限在1 m左右,冻土含冰量极高,属于含土冰层路段,地下发育有厚达0.5 cm～5 m的几乎为纯冰的含土冰层。第四系松散层的厚度变化较大,松散层底部为强风化泥岩。冻土路基高度在5 m以上,其中含有厚约1.2 m的通风片石层;两处冻土路基走向一致,均为245°,即南偏西65°。该试验段的片石通风路基在2008年2月上旬开始动工,2008年3月中旬完工。

表3和表4列出了DK114+730断面、DK114+800断面坡脚孔与天然孔在片石通风路基施工前后的温差对比。表3说明,片石通风路基对两侧坡脚的表层土正在发挥积极的冷却作用。表4与DK114+730的分析结论一致,通风片石层同样对表土层产生了降温作用。

5 结语

根据上述分析结果,柴木铁路赛诺和让台地所采用的片石通风路基以及热棒措施都具有冷却冻土路基的作用,都能起到较好甚至良好的工程效果,基本能满足路基的稳定性要求。目前,采用热棒措施的效果比较显著,但是两种措施最终的效能如何还需要进一步的观测来确定。

摘要：通过监测断面所得到的数据,对柴木铁路赛诺和让台地冻土路基工程措施的冷却效果进行分析,分析结果表明该工程所采用的片石通风路基和热棒措施都能起到较好的工程效果。

冻土地区铁路工程施工 篇4

青藏铁路玉珠峰至安多段为多年冻土区, 电力线路550km, 根据设计多年冻土区电杆采用钻孔管桩基础, 基础深度6～8m。该区段平均海拔高度在4 500m以上, 高寒缺氧, 空气稀薄, 含氧量仅为内地的48%左右。冻土段年平均地温为-0.5～2.6℃, 多年冻土厚度60～120m, 冻土上限3.5m左右。一年内冻结期长达7～8个月, 年平均气温为-5～-7℃, 寒季最低气温-37℃, 年平均降水量260～430mm, 且多以固态 (雪) 形式出现。

2 技术特点

目前国内高原冻土地区, 电力杆塔均采用大开挖换填直埋式技术, 这类基础一直没有解决冻胀力对杆塔的上拔作用, 杆塔经过几个冻融循环后, 大都被拔起倾斜或倒覆, 尤其进行大开挖后破坏原冻土的热工平衡, 填土无法恢复原状, 导致水分迁徙, 冻土上限人为加大, 并且大开挖对周围环境和植被破坏较大, 加剧高原冻土退化。青藏线采用设计的桩基础技术作为电力杆塔基础时, 钻孔直径仅为0.6～0.8m孔深约6～8m, 成孔后立即将管桩插入, 不影响冻土的热工平衡, 对环境和植被损坏很小, 最主要的管桩伸入多年冻土 (持力层) , 让多年冻土的冻结力大于冻土上限的切向冻胀力 (上拔力) , 使得电力杆塔不受冻融循环的影响, 解决了杆塔基础被拔起倾斜的问题, 达到了电力杆塔在高原冻土地区安全可靠无维修的目的。

3 施工安装

多年冻土区段电力线路直线杆采用门型管桩基础, 基础管桩与钢筋混凝土电杆采用法兰连接, 预应力混凝土管桩采用耐久性混凝土, 强度等极不低于C50, 直径500mm, 长度6～10m不等, 根据地质情况定, 但管桩的长度要大于当地冻土天然上限的2～2.5倍, 桩顶0.5m内用隔热材料填充;电杆采用Φ300-12m, 13.5m等径杆, 采用耐久性混凝土, 强度等极不低于C50, 底部法兰直径500mm, 以便和管桩连接, 如图1所示。

3.1 基础开挖

3.1.1 双杆分坑

施工前首先对线路中心桩及线路路径进行复测, 线路复测无误后将经纬仪安放在中心桩上, 直线杆分桩时, 以相邻杆塔的中心桩为基准点 (AB直线) , 将经纬仪水平旋转90° (CD直线) , 在二分之一根开处, 测得一点, 则此点为一基电杆桩位, 如图2O1点, 同样方法在中心桩另一测确定另一基电杆桩位O2点, 并放出各桩位控制桩。

转角杆分桩时, 用经纬仪确定线路转角平分线, 以线路转角角平分线为基准线, 按照直线杆的分坑方法进行分坑。并对两基坑高差准确测量, 确保开挖时基坑深度一致。

如果转角杆有位移要求时, 先测出线路内角平分线, 在内角平分线上确定位移位置, 以此点为中心桩按照上述方法进行分桩。

3.1.2 机械成孔

冻土区基础施工, 为避免机械对多年冻土热扰动, 破坏冻土稳定性, 决定机械能到达地区采用宝峨BG25型履带式旋挖钻机械施工, 机械施工时, 严格按照批准的施工便道进出, 先沿站前单位原施工便道运行到基础垂直方向, 再向基础方向运行, 尽量减小对环境的影响, 旋挖钻机自行到桩位, 钻头与桩位对接。误差不大于10mm。钻孔前, 调平钻机, 保持钻机垂直稳固、位置准确, 防止钻杆晃动引起孔径扩大。钻机调整好后, 将钻头着地, 将进尺深度调为0。钻进时原地顺时针旋转开孔, 然后以钻斗自重加液压力作为钻进压力, 初入孔下压力控制在80～90kPa。初钻入冻土时不给进量钻进, 钻进岩层时, 提高下压力 (控制在100～150kPa) , 钻到坚硬岩旋挖斗无法钻进时, 换用短螺旋勘岩钻头破岩, 利用旋挖钻头出碴。当钻头挤满钻渣后, 停止下压及回旋, 逆时针方向转动动力头, 稍向下送行, 关闭钻头回转底盖, 上提钻斗时要慢, 防止提速过快钻头碰撞孔壁。提离孔口后, 钻机自身旋转至翻斗车处, 用动力头顶压杆, 将底盖打开, 卸掉钻渣。旋挖后的土放在预先铺好的彩条布然后关闭底盖, 旋回空位, 慢慢将钻头放至孔底, 继续钻进。钻进到设计深度时, 及时检查孔深及沉渣厚度, 当沉渣厚度大于允许厚度时, 及时清孔。清孔时, 将钻头放至孔底顺时针旋转将虚渣清除。清孔后, 再次检测孔深、孔位及垂直度, 合格后转入下道工序。管桩基础采用Φ600钻头。为防止孔周围上部冻土融化、滑塌, 采用钢护筒对孔壁进行防护。寒季施工时, 土是冻硬的, 可不设护筒, 但土质松散地方需全段设置护筒。护筒采用10mm厚钢板, 直径比钻头直径大200mm左右。先用旋挖钻旋挖扩大直径满足护筒要求, 然后用旋挖钻放下护筒后继续旋挖。

3.1.3 人工成孔

机械不能到达地方, 采用人工开挖, 基础开挖直径Φ800。基坑开挖前, 应将杆塔位基础面及附近的浮土及杂物清理干净。人工开挖基坑时, 只允许一坑一人操作, 堆在基坑上方的松土离坑口边应不小于1.0m;遇到岩石或难以开挖时, 可采用钻爆开挖, 操作人员必须经过培训, 持证上岗, 开挖出来的土、石放在预先铺好的彩条布上。由于冻土区管桩基础深度均在6～8m, 人工开挖时全部采用钢护筒 (每段钢护筒采用10mm厚钢板, 直径比基坑直径大100mm, 高1 000mm) 对孔壁进行防护, 防止冻土融化、滑塌, 危及施工人员安全。

基础开挖完毕后, 如不能及时安装管桩, 应在坑口覆盖木板, 防止太阳辐射热量过多侵入, 破坏多年冻土的原始热平衡, 使冻土层吸热, 进而融化, 造成坑壁热融坍塌;其次防止动物掉下去, 但两道工序间隔不宜超过24h。

3.2 基础管桩安装

管桩基础杆塔施工, 关键在管桩安装质量, 管桩安装符合施工规范要求后, 电杆组立在此基础上符合施工规范要求。

为降低施工劳动强度, 提高工作效率, 管桩安装主要选用汽车起重机作业, 起重机不能到达地带, 采用机动绞磨人工组立, 组立方法主要选用独脚抱杆起吊法。

3.2.1 基坑抄平找正

抄平找正前, 必须先将基础孔内积水、结冰一一清除, 先将冰层破碎, 用潜水泵将积水排净。抄平时将水准仪或经纬仪安置于杆塔中心桩处, 检查坑深、根开对角线等尺寸, 应与设计相符, 坑位中心保留木桩和印记。两坑深度不同时, 在坑深允许误差范围之内按照较浅一坑抄平各坑深度。

3.2.2 管桩安装

管桩基础安装时根据设计要求, 底部回填300mm粗砂。安装前, 为了减小季节冻土的切向冻胀对管桩侧面的作用力, 先在管桩的上部 (冻土上限范围内) 涂渣油或工业凡士林, 可降低管桩的深度。

管桩安放时, 机械成孔基础采用8t汽车起重机安放, 管桩起吊后必须保证垂直状态 (可以制作专用吊钩) , 对准孔位, 尽量竖直轻放、慢放, 遇障碍物可慢起慢落和正反旋转使之下落, 无效时, 立即停止下落, 查明原因后再安装。不允许高起猛落, 强行下放, 防止碰撞孔壁而引起坍塌;

管桩安装后, 迈步、位移根据原控制桩进行调整, 确保管桩安装符合验标要求。管桩基础安装后, 必须确保法兰盘一螺栓孔位于正中且平行线路方向 (确保电杆组立后, 螺栓穿孔方向正确, 因基础回冻后, 无法转动电杆, 前期订货时已要求生产厂家按照图3生产) , 可用两台经纬仪放置在线路一端电杆中心位置, 用来控制管桩基础安装质量。

管桩法兰出土200mm。管桩安装后应正直, 施工偏差为垂直度不应大于1°, 深度为+100mm, -50mm。可用经纬仪进行测量控制。

管桩安装符合要求后, 周空隙应采用粘土砂浆回填密实。粘土砂浆的粘土与中细沙比值为1∶8, 含水量小于22%, 灌浆时粘土砂浆的温度宜控制在0～5℃;人工开挖钻孔安装管桩后, 其孔隙由粗砂回填, 严禁用粉质粘性土及冻胀土回填, 防止基础冻胀、融沉。

管桩回填后应采取措施固定桩顶, 直到桩周空隙回填料基本回冻, 以确保管桩的准确位置。管桩基础施工完毕后, 应及时做好周围排水, 防止杆塔基础周围积水。

3.3 混凝土电杆组立

为降低施工劳动强度, 提高工作效率, 同样电杆组立主要选用汽车起重机作业, 起重机不能到达地带, 采用机动绞磨人工组立, 组立方法主要选用独脚抱杆起吊法。核对现场电杆段与杆塔明细表上的杆型一致, 并做外观检查。将组装的电杆放在同一平面上。

准备排杆工具。排杆顺序是:先排下段, 后排上段。下段杆根对正底盘中心。杆位处于斜坡地形时, 电杆宜排为正角 (即杆头上仰) ;困难地段, 杆头负角不得大于5°。大于负5°时应搭设木架使杆头升起。

电杆在组立现场进行法兰连接, 连接时应保持场地平整, 电杆各部受力均匀, 连接后电杆弯曲度应符合验收标准, 各杆段的螺栓孔及接地孔的方向、位置应符合技术要求。

电杆组立前, 先在桩顶法兰盘与电杆法兰盘之间加一道XPS隔热板, 大小与法兰相同, 阻止夏

电杆就位后, 要确保电杆各杆段的螺栓孔及接地孔的方向、位置符合技术要求后, 再和管桩基础连接。

电杆根开、迈步、高差等问题已于安装管桩基础时处理完毕, 电杆组立后, 只需调整倾斜偏差, 适当在管桩基础和电杆法兰连接处加垫片调整。

电杆组立完毕后, 必须对场地进行彻底清理, 清除各种生活、生产垃圾, 并平整恢复场地, 多余的土要用汽车运出去, 倒在指定的弃土场。对环境恢复中的工程措施和植被措施, 严格按照要求进行施工。

4 结论

采用机械化 (钻孔插入) 及人工开挖相结合的施工方法, 加快了施工进度, 按期完成了任务, 且施工质量优良, 确保电力试验正常开展, 为以后标段施工工艺确定、设备材料选型奠定了基础。

钻孔管桩基础减少了人工大面积开挖对冻土的扰动, 经过一年运行情况良好, 电力杆塔不受冻融循环的影响, 没发生基础下沉及倾覆现象, 从根本上解决了冻土的“冻胀”和“融沉”对电力杆塔基础的稳定性问题, 达到了电力杆塔在高原冻土地区安全可靠无维修的目的。

参考文献

[1]钱征宇.青藏铁路多年冻土区主要工程问题及其对策[J].中国铁路.

[2]刘文, 郑克洪.GB50212-2002青藏铁路高原多年冻土区工程施工暂行规定[S].铁道部第一勘察设计院, 2003.

浅析冻土地区路基施工原则与措施 篇5

1 多年冻土的成因

冻结状态持续2年以上的土层 (土壤、土和岩石) 称为多年冻土。地球表面发生着包括一切传热形式:辐射、对流和传导的复杂热交换过程。尽管地表发生的热交换过程十分复杂, 但最后都可归结为使地表吸热或散热。冷半年的时候 (寒季) , 地表散发热量使土逐渐冷却。一般来说, 当土的温度降至0℃以下时, 土中水就会冻结, 形成冻土。如果该处地表一年中的吸热量等于或大于散热量, 而热半年时 (暖季) , 在冷半年形成的冻土就会全部融化, 这类冻土就是季节性冻土。反之, 如果该处地表一年中的吸热量小于散热量, 则冷半年形成的冻土在热半年就不会全部融化, 而残留一部分。如果长时期的保持每年散热大于吸热这一条件, 则年复一年, 就能形成相当厚度的多年冻土。

从冻土热物理学观点来看, 冻土是在岩石圈—土壤—大气圈系统热质交换过程中形成的。自然界许多地理地质因素参与这一过程, 影响和决定冻土的形成和发育。气候是其中对冻土有重要作用的因素, 主要有气温、降水、云量、日照、积雪以及冰川等。地质构造和地形条件对多年冻土的分布、温度、厚度、冷生组构、形态组合以及冻土的其他特征均有重要影响。深部地温和地中热流是影响多年冻土发育的下边界条件。岩性和含水量对多年冻土厚度的形成起重要作用, 主要通过导热系数、热容量以及水的相变潜热来直接影响多年冻结层的厚度。

2 冻土地段的路基施工原则

首先, 在有可能出现多年冻土的地段我们要详细调查冻土的类型, 分布情况、地面水和地下水的水位及流向、冻土的上限下限, 并采样检验土质的含水量, 将多年冻土加以正确分类, 同时施工中遵循以下原则:

(1) 冻土温度低、稳定, 宜于采取保护多年冻土的原则, 冻土温度高, 不稳定, 融沉又不大时, 又考虑采取破多年冻土的原则 (融化原则) 。

(2) 在厚层地下冰地段, 一般应采取保护多年冻土的原则, 在少冰冻土和多冰冻土地段, 一般可采取破坏多年冻土的原则 (融化原则) 。

(3) 在富冰冻土地段, 当含水量较大, 或公路等级较高时, 宜采取保护多年冻土原则;当含水量较小, 或公路等级较低时, 也可按破坏多年冻土原则 (融化原则) 施工。

3 路基施工措施

施工前应核查沿线冻土分布、类型、冻土上下限、冰层上限、地面水、地下水以及有无其它如热融 (湖、塘) 、冰丘、冰椎等不良地质路基地段情况。施工必须严格遵循保护冻土的原则, 使路基施工后仍处于热学稳定状态。路基原则上均应采取路堤型式, 尤其在厚冰发育地段, 并尽可能避免零填或浅挖断面, 以免造成严重热融沉陷等病害, 弱融沉或不融沉的多年冻土地区, 路基施工可按融化原则进行。路基排水与加固除满足水力和土力条件外, 还应考虑由于施工因素如排水系统修筑等引起的热力变化, 不导致多年冻层上限的下降。

3.1 排水

当路基位于永久冻土的富冰冻土、饱冰冻土或含土冰层地段时, 必须保持路基及周围的冻土处于冻结状态, 排水系统与路基坡脚应保持足够距离;高含冰量冻土集中路段, 严禁坡脚滞水、路侧积水, 边坡应及时铺填草皮。在少冰与多冰冻土地段, 也应避免施工时破坏土基热流平衡。排水沟与坡脚距离不应小于2m;沼泽湿地地段不应小于8cm;饱冰冻土及含土冰层地段, 应避免修建排水沟和截水沟, 宜修建挡水埝 (堰) , 距坡脚不应小于6m。若修建排水沟则不应小于10m。

3.2 基底处理

填方基底为含冰过多的细粒土, 且地下冰层不厚, 可挖除并用渗水性土回填压实, 再填路基。当基底为排水困难的低洼沼泽地段时, 其底部应设置毛细水隔离层, 其厚度宜在路堤沉落后至少高出水面0.5m, 并在其上铺设反滤层;泥沼地段路堤基底生长塔头草时, 可利用其做隔温层。上述地段路堤应预加沉落度, 并在修筑路面结构之前, 路基沉降基本趋于稳定。路基高度:应达到防止翻浆与不超过路基冻胀值要求的最小填土高度;按保持冻结原则施工的路段, 应同时满足冻土上限不下降的要求。

3.3 取土

宜设置集中取土场, 富冰冻土、饱冰冻土及含水冰层路段, 确需就近解决部分土源时, 应在路基坡脚10cm以外取土;斜坡地表路堤, 取土坑应设在上坡一侧。取土坑深度均不得超过当地多年冻土上限以上土层厚度的80%, 坑底应有坡度, 积水应有出口, 水能及时排出, 同进取土坑的外露面, 亦宜用草皮铺填。

3.4 填料

应选用保温隔水性能均较好的细粒土。采用粘性土或透水性不良土填筑路堤时, 要控制土的湿度, 碾压时含水量不能超过最佳含水量的±2个百分点。不得用冻土块或草皮层及沼泽地含草根的湿土填筑路基。通过热融湖 (塘) 路堤, 水下部分必须用渗水良好的土填筑, 并应用高出最高水位0.5m。

3.5 压实

压实检查应采用重型击实标准, 成型后路床强度应符合设计要求, 用不小于20t的压路机或等效碾压机械进行碾压检验2~3遍, 无轮迹和软弹药现象。侧向靠近基底部位有饱冰冻土层且有可能融化时, 宜设保温护道和护脚。保温材料宜就地取材。用草皮时, 草根应向上一层一层叠铺, 最外一层应带泥, 以便拍实形成保护层;沿线两侧20m内植被和原生地貌应严加保护。

多年冻土在我省分布广, 但所占纬度较高, 因而实际施工中遇到不是很多, 还有许多方法值得我们研究, 但无论遇到什么情况的多年冻土, 我们都要严格按照施工程序进行, 搞好对冻土本身物理特性的分析, 进而制订施工方案, 并且要遵循前文所提到的几个原则, 重点抓住保温、排水、回填、基底处理等几个环节, 从而尽可能减少多年冻土对路基稳定的影响, 搞好我们今后的各项施工。

多年冻土地区桥梁桩基础施工技术 篇6

多年冻土地区铁路桥梁工程往往由于地基的冻融作用, 不良冻土地区现象 (如冻胀丘、冰椎、热融坍塌等) 的影响, 会产生各种工程病害, 从而影响工程使用。本文结合青海柴木铁路的施工实践, 参照青藏铁路多年冻土地区的施工经验, 对多年冻土地区桥梁桩基施工工艺和质量保证措施进行探讨。

柴木铁路经由地区的地理、地貌、气候、建设环境等不同于内地铁路, 高原缺氧、多年冻土、高烈度地震、高光照、常年大风、冻融变化频繁、环保要求高等是该线的主要特征。桥梁基础一般情况下采用钻孔灌注桩, 这在技术上更有把握, 且造价较低。但桩基础可能会受到切向冻胀力, 在工程设计中采取了将基础嵌入多年冻土天然上限以下或最大冻结深度以下一定深度的措施, 以减小法向冻胀力的影响。

1 多年冻土地区桩基础施工技术

(1) 钻机选择。

参考青藏铁路的施工经验, 以满足快速施工为原则, 柴木铁路在桩基施工时大多采用旋挖钻机成孔。

(2) 施工准备。

钻孔场地布置尽量以填代挖, 以减少对原地表开挖引起的热扰动。钻机底座下发动机散热部分宜铺设聚苯乙烯泡沫塑料隔热板, 以减少对地基土的热侵入。

(3) 埋设护筒。

在多年冻土地区施工, 钢护筒除了保护孔口使钻孔作业正常进行之外, 还是降低冻土对桩基础抗拔力的载体。具体做法是, 将护筒埋入冻土上限以下一定深度, 并按设计要求在外表面涂以渣油, 成桩后不拆除护筒, 以减少外表面的亲水程度, 减小冻土对桩基础的上拔力。护筒宜采用5~6 mm厚的钢板卷制, 内径比桩径大15~20 cm;护筒埋至冻土上限以下≥0.5 m。由于护筒外表面要涂渣油, 其埋设与常规方法有所不同。当地表土稳定性较好, 施工过程没有地表水时, 在钻机就位后, 先用比护筒直径大一级别的螺旋钻头施钻, 钻至冻土上限以下>0.5 m深度后停钻, 安放护筒。安放前, 护筒外侧预先满涂渣油。护筒准确就位后, 护筒外侧与孔壁所形成的空隙用渣油拌制的粗粒土回填密实。桩基施工完成后护筒不取出, 靠其外侧所涂渣油来减少冻胀力对桩基产生的不良影响。在地质条件较差或地表水较大、易塌孔的情况下, 可以先做一个更大的护筒 (比桩径大50~60 cm) , 采用≥8 mm的钢板卷制, 用震动打桩锤打桩沉入, 该护筒起保护孔口稳定的作用。必要时钢护筒不断跟进, 以保证钻孔成型。待钻孔完成后, 再插入外表面涂渣油的防冻胀内护筒。

(4) 旋挖钻机干法钻孔。

护筒埋设完成后进行正式钻进。钻进过程中, 根据地质情况选用不同的钻头, 一般黏土、砂性土选用筒式钻头, 碎砾石用平底钻头, 岩性地层用尖底钻头。开始钻进冻土层时, 应保证钻杆垂直, 加大钻杆对土层压力, 缓慢进尺, 采用高转速、小跟进量、均压钻进。在含水量较大的软塑性土层钻进时, 要减缓进尺速度, 减少钻杆晃动, 以免扩大孔径。当出现钻杆跳动、钻机摇晃、钻不进尺等异常情况时, 立即停机提钻检查, 待查明原因并妥善处理后再钻。当进尺深度达到设计标高时, 在原处正向空转数圈, 然后停止提升钻杆。空转时不得加深钻进, 提钻时不得回转钻杆, 钻杆提升超过地表后用钢板覆盖桩孔。

(5) 湿法作业。

在黏性土、砂类土、碎石类处于地下水位以下, 干法作业不能保证孔壁稳定时, 采用湿法作业。其工艺与内地的湿法作业基本相同。

(6) 灌注桩身混凝土。

桩基成孔后, 应尽快安放钢筋笼, 及时灌注混凝土, 间歇时间不能过长。若来不及灌注, 要用钢板盖住孔口, 其上覆以草袋等保温隔热材料。混凝土输入冻土的热量较大, 对冻土有热融影响, 因此, 应严格控制入孔混凝土的温度, 尤其是高含冰量冻土地段, 入模温度应控制在0~5 ℃。混凝土灌注完毕, 应在桩表面覆盖草垫或用编织袋装珍珠岩覆盖蓄热保温, 起到桩顶养生的作用。对于承台底面高于地面的桩基, 露出地面的钢护筒的外侧裹以草袋或棉垫进行蓄热养生。

(7) 回冻。

桩身混凝土灌注后, 如果设计考虑了冻结力, 须待桩周地基土回冻达到设计要求后, 方可进行承台以上部分的施工。这是多年冻土地区铁路桩基础施工的特点之一。

2 冻土条件下桥梁工程的质量保证措施

2.1 结构措施

根据多年冻土的工程性质以及影响结构物稳定性的因素, 为了防止桥梁工程产生病害, 设计上基础采用深桩基础, 将桩基嵌入多年冻土内一定的深度或穿过冻土层, 以防止基础产生变形。

2.2 减小切向冻胀力的技术措施

切向冻胀力是冻土地区桥梁产生冻害的一个重要因素, 在设计和施工时要予以充分考虑。如果冻土层薄, 通常采用换填粗颗粒土的方法;若冻土层较厚, 则要采取装套管或涂润滑油脂的方法。另外, 在季节融化层并嵌入多年冻土层一定深度设永久护筒, 在护筒外涂油渣, 以保证桩侧面光滑。

2.3 减小法向冻胀力的技术措施

承台主要是受法向冻胀力的影响。在冻胀丘地带, 设计采用高桩承台, 即将承台悬空与地面≥50 cm, 以避免地面冻胀时使承台产生冻胀变形。在一般的冻土地带, 将承台底部换填50 cm的粗颗粒土, 有些地方还在承台底铺设10 cm的聚丙烯板作为缓冲层, 以减小法向冻胀力的影响。

2.4 提高墩台身混凝土耐久性的技术措施

为了解决青藏铁路结构物的混凝土施工质量问题, 铁科院进行了低温早强耐腐蚀混凝土的试验研究, 开发了DZ系列混凝土外加剂, 青藏铁路墩台身混凝土普遍使用了该外加剂。另外, 针对青藏高原恶劣的气候环境, 混凝土往往受冻融的影响而使结构物表面开裂剥落, 在设计时墩台身都设计了护面筋。

3 施工中遇到的问题及解决办法

3.1 上限附近扩孔的处理

桩基上限附近季节融化层与多年冻土层的交界部位, 往往受地下潜水和冻结层上水的影响, 使该处桩周围地层松散坍塌, 而使该处产生扩孔现象。该处扩孔对整个桩基的稳定性有很大影响, 往往会使桩基所受的切向冻胀力和法向冻胀力成倍增大。为了避免这种现象的发生, 施工时采用护筒嵌入多年冻土层≥50 cm, 必要时可适当加深护筒深度。

3.2 冻土钻进时“糊钻”的处理

在钻进过程中, 因钻头与切削土体摩擦产生一定的热量, 这部分热量虽不能全部融化冻土层, 但会造成随钻头带上来的土体部分融化而粘附于钻头上。在干作业成孔过程中多采用螺旋钻施工, 融化粘附岩屑会导致进尺效率低下, 影响成孔速度。为此, 我们根据施工情况, 对螺旋钻头采取了以下措施:①将双向进土螺旋钻改为单向进土螺旋钻;②增加螺距, 减小成孔过程中的挤密效应:③提钻前多反转, 使挤密在螺旋片中的岩土体松散;④制作专用刮土器, 起钻后螺旋钻叶片在刮土器的作用下快速刮除。

3.3 含土冰层、冰层钻进时滑钻的处理

含土冰层、冰层在场区均有分布, 且局部冰层达10 m之厚, 施工时常有钻头滑钻的情况。在施工中先用中空的岩芯钻对冰体进行切割, 然后再用桶式钻头或螺旋钻头将其取出孔外的方法进行处理。在部分土层施工时, 尽量减少反转, 可用岩芯钻直接将切割冰柱体取出孔外。

3.4 热融坍塌的处理

冻土地区铁路工程施工 篇7

1.1 寒冷地区冻融的循环作用。混凝土中多余水份受冻膨胀, 经反复冻融使混凝土表层逐渐脱落。

在施工中, 为了满足流动性要求而加大用水量, 从而有多余水份余留在混凝土的内部。

在施工中, 因水泥计量相对增大时, 导致水泥用量过多, 在混凝土形成强度期间, 水泥的水化速度过快, 导致混凝土表层出现龟裂。

1.2 酸离子的侵蚀。

以硫酸根离子 (SO42-) 侵蚀为主, 酸离子与混凝土的组成成份发生反应形成一种盐类后, 盐类结晶膨胀产生胀力, 当胀力过大时导致混凝土结构的破坏。

1.3 因施工工艺中问题灌注桩强度低于同标号其他混凝土。

因此其抗渗性较差, 水在压力作用下浸入混凝土中, 水的冻融使其破坏。

在灌注孔内混凝土时, 有部分混凝土首先接触孔内的混浆及孔壁。因此, 混凝土内也难免不夹杂着泥土, 尽管在凿除桩头混凝土时, 不一定非常彻底, 因此影响强度。

灌注桩的混凝土振捣主要是靠混凝土自身下落重量及水头压力来完成的, 不一定很密实。这样所形成的强度一定不高于插人式振捣方式形成的混凝土强度。

2 高寒冻土地区的钻孔桩施工技术

2.1 施工准备

首先测量放样, 定出基础各桩的桩位。测量放样遵循“由整体到局部的原则”, 先放样墩位, 再由墩位控制桩放样桩位, 桩位放样时, 桩的纵横允许偏差<±5cm, 并在桩的前后左右距中心2m处分别设置护桩, 以供随时检测桩中心和标高。钻孔场地布置尽量以填代挖, 以减少对原地表的开挖引起的热扰动。钻机底座下发动机散热部分铺设聚苯乙烯泡沫塑料隔热板, 以减少对地基土热平衡的影响。

2.2 埋设护筒

护筒采用6mm厚的钢板卷制, 内径比桩径大20cm;护筒埋至多年冻土上限以下0.5m。钻机就位后, 先用比护筒直径大一级别的螺旋钻头施钻, 钻至冻土上限以下>0.5m深度后停钻, 安放护筒。安放前, 护筒外侧预先涂满渣油。护筒准确就位后, 其外侧与孔壁所形成的孔隙用渣油拌制的粗颗粒土回填密实。

2.3 钻机就位

采用德国宝蛾旋挖钻机成孔。钻机利用自行系统就位, 钻头与桩位的对位误差要<2cm。

2.4 泥浆拌制及废碴处理

钻孔泥浆采用优质粘土, 采用制浆机制浆, 存入钢制泥浆池中。现场设容积为6m3 (2mx3mx1m) 的泥浆池、沉淀池各一个, 串联并用。考虑高寒环境保护的需要, 钻孔桩所需泥浆不得随意就地排放, 不得就近挖坑作泥浆池。泥浆池、沉淀池采用3mm厚钢板制成, 底部用枕木支垫架空, 在灌注水下混凝土时挤出的合格泥浆, 可在下一个桩钻孔时使用, 多余废浆, 到指定地点倾倒。

2.5 钻孔

开钻时, 先低档慢速钻进, 钻至护筒下1m后, 再以正常速度钻进。在钻进过程中, 经常注意进行泥浆循环将钻渣捞取并注意土层变化, 对不同的土层采用不同的钻速、钻压、泥浆比重和泥浆量。在砂土、软性土等容易塌孔的土层采用低档慢速钻进, 同时提高孔内水头, 加大泥浆比重, 防止塌孔。钻进过程中, 应对钻进情况及地层的情况进行记录。

2.6 清孔

当钻至设计标高后, 经岩样确认已进入设计桩基地层后停止钻进并及时清孔。清孔采用换浆法。将钻具提起约30cm, 钻头不停转动, 泥浆循环不断进行。

2.7 检孔

成孔过程中及成孔以后灌注混凝土之前, 对钻孔的孔深、孔径及孔底质量情况进行检查。成孔之后用笼式探孔器检查孔径及孔形。孔深和孔底沉渣采用标准测锤检测。终孔检查应进行详细记录, 作为掩蔽签证的必备资料及竣工时进行移交。

2.8 钢筋笼制作与安装

制作:钢筋焊接时, 主筋内缘应光滑, 钢筋接头不得侵入主筋净空内。钢筋笼下端应整齐, 用加强箍筋全部封住不露头, 使混凝土导管和吸泥管能顺利升降, 防止与钢筋笼卡挂。在其上、下端及中部每隔2.5m距离于同一横截面上对称设置4个魣16钢筋耳环, 确保钢筋的保护层厚度。当钢筋笼过长时, 考虑到吊车臂长, 将钢筋笼分段制作, 分段长度以9~12m为宜。

安装:采用汽车吊吊装入孔。分段吊装时, 钢筋笼运至孔口, 吊入孔内, 并在孔口进行焊接接长。焊接采用单面焊, 焊缝长度须满足施工技术规范要求, 并将接头错开30d以上。钢筋骨架在下放时要防止碰撞孔壁, 如放入困难, 要查明原因, 不得强行插入。钢筋骨架安放后的顶面和底面标高误差应<±5cm。

2.9 灌注水下混凝土

采用导管法灌注水下混凝土。混凝土在拌合站集中搅拌用混凝土运输车运至现场, 采用泵送灌注。应尽快进行混凝土灌注, 减少成孔的闲置时间。桩基混凝土采用低温早强耐久混凝土, 由于灌注水下混凝土时输入冻土的热量较大, 因此混凝土入模温度控制在0°C~5°C范围灌注混凝土前, 复测沉碴厚度合格, 孔内泥浆密度达到规范要求, 先射水或气3~5min, 将孔底沉淀层冲翻动, 然后进行灌注。每根桩混凝土灌注要连续进行, 不得中断, 混凝土和易性、坍落度控制在18~20cm内。

2.1 0 回冻

桩基工程施工改变了地基的热平衡条件, 施工活动产生的各种热量-钻孔的摩擦热、回填料的热量、灌注桩混凝土的水化热等, 使桩基地温场急剧变化, 引起桩周地基土一定范围升温及融化。为形成新的热平衡状态, 多年冻土区钻孔灌注桩桩身混凝土浇注后, 须经过一个阶段的热交换过程后方可进行承台以上部分的施工, 桩基回冻时间如在暖季施工应大于60天。

3 预防高寒冻土地区钻孔灌注桩破坏的建议

应根据环境水的侵蚀标准来选择水泥与其骨料以加强混凝土的抗侵蚀性。施工单位必须化验水质, 如水质中基些成份有所变化, 可早期采取抗侵蚀措施。降低桩基础混凝土的用水量, 应广泛采用减水剂大量实践表明, 使用减水剂可以改善混凝土的和易性, 减少单位用水量及其水灰比并提高混凝土的强度, 混凝土的抗冻性, 抗掺性和抗化学侵蚀性也将大幅度提高。选择级配良好的骨料进行合理级配以提高混凝土的流动性和混凝土强度。

施工中应注意的问题:严格遵守规范规定的最大水灰比、最小水泥用量, 综合满足各项指标。应有具体的办法, 保证初期的钻孔桩的灌注质量。桩头破至规定标高后, 如发现混凝土质量有问题或混凝土面倾斜等情况, 必须继续向下层破除直至混凝土质量良好, 以充分保证接头处的混凝土质量。应进行集料的抗冻性能试验, 以选择优质的抗冻性能材料。必须对砂石材料进行化学分析, 使骨料具有最大的抗侵能力。

4 结束语

综上所述, 钻孔桩混凝土破坏的原因是多种复杂因素复合而形成的, 所以在高寒冻土地区钻孔灌注桩施工中我们必须考虑恶劣自然环境、气候特点和多年冻土区特有的工程性质。这样才能确保工程按时交工、兑现合同承诺创造了条件。业主、监理对我们的工作给予了充分的肯定, 取得了良好的社会效益。

参考文献

冻土地区铁路工程施工 篇8

1在当下冻土地基工程特征分析过程中, 受到大气温度变化的情况, 其土体水分会经常的发展变化, 这导致了土体积膨胀模块及其收缩模块的产生。这种情况就是平常所说的膨胀情况, 也就是土体的冻胀情况。为了更好的进行大气温度变化模块的分析, 进行水分体制膨胀模块的分析是必要的。这需要进行土体埋深模块、土体含水量模块的分析, 更好的进行冻土地基的冻胀性的分析, 这是现阶段土体体积膨胀模块的重要分析模块。从而更有利于进行土体的冻胀性、土体埋深等情况的控制。一般来说, 其土体的冻结模块是由多种因素影响的, 比如其体积的膨胀情况。为了更好的进行桥梁工程稳定性的分析, 进行冻土区的工程结构物的分析是必要的。

在地基土冻结模块控制过程中, 进行封闭模块的分析是必要的, 从而更有效进行冻土水分冻结体积扩张环节的分析, 保证其开发性体现的应用。这就需要进行冻胀力模块的优化。更有利于进行工程结构物的重量及其附加荷载模块等的控制, 更有利于满足当下冻胀土的作用需要, 保证冻胀变形体现的应用, 从而优化结构物的应用模块。这需要进行冻胀力作用基础表面环节及其相关环节的分析。进行不同形式的冻胀力的剖析。比如进行切向冻胀力的分析, 进行水平冻胀力的分析。在这些受力分析模块中, 法向冻胀力是比较常见的, 其是进行了基础侧表面力的应用, 也就是进行基础侧表面的力的应用。通过对基础底面的冻胀力的分析, 更有利于满足冻土区的工作需要。

2受到冻土融化模块的分析, 特别是其压密作用, 会产生一系列的孔隙水消散模块, 也就是平常所说的冻土融沉性, 这种情况是比较常见的。这取决于冻土模块的水相变的变化, 为了更有效的进行孔隙水的消散及其排泄模块的控制, 进行土体的孔隙比的优化是必要的。这需要实现冻土融沉性及其冻土粒度成分的分析, 进行含冰量密度及其孔隙水消散程度的分析。柴木铁路与青藏铁路一样, 经由地区的地理、地貌、气候、建设环境等不同于内地一般铁路, 高原缺氧、多年冻土、高烈度地震、高光照、常年大风、冻融变化频繁、环保要求高等是该线的主要特征。桥梁基础一般情况下采用钻孔灌注桩, 这在技术上更有把握, 且造价较低。

二、多年冻土地区桩基础施工技术方案的优化

1在当下冻土地区桩基础施工模块中, 进行钻机选择放哪的优化是必要的。这需要进行青藏铁路施工经验的分析, 更好的进行施工原则的遵守, 保证其快速施工原则的控制。比如在桩基施工模块中, 进行旋挖钻机成孔模块的优化, 积极做好相关的施工准备工作, 做好钻孔场地的布置工作, 进行热扰动等环节的分析。这就需要进行相关程度的塑料隔热板的分析。以减少对地基土的热侵入。埋设护筒:在多年冻土地区钢护筒除保护孔口, 使钻孔作业正常进行外, 还是降低冻土对桩基础抗拔力的载体。具体的做法是, 将护筒埋入冻土上限以上一定深度, 并按设计要求外表面涂以渣油, 成桩后不拆除护筒, 以减少外表面的亲水程度, 减小冻土对桩基础上拔力。

在当下冻土地区应用过程中, 进行护筒的优化是必要的, 这需要进行相关厚度的钢板卷制的控制, 进行内径及其桩径等的分析, 保证冻土地区护筒模块的优化。这需要进行胡同的外表面涂抹油模块的优化, 进行传统埋设方法的更新, 更有利于进行地表的土稳定性的控制。这就需要进行施工模块的地表水的分析, 保证钻机的有效定位。先用比护筒直径大一级别的螺旋钻头施钻, 钻至冻土上限以下>0.5m深度后停钻, 安放护筒。安放前护筒外侧预先满涂渣油。护筒准确就位后, 护筒外侧与孔壁所形成的空隙用渣油拌制的粗粒土回填密实。桩基施工完成后护筒不取出, 靠其外侧所涂渣油减少冻胀力对桩基产生的不良影响。

在当下护筒埋设模块中, 进行钻井方案的优化是必要的。这需要进行旋挖钻进体系的健全, 更好的进行旋挖钻头的应用, 保证旋挖钻头的工作模块的优化, 保证土及其料斗工作模块的优化。更有利于满足当下钻进工作的需要, 保证地质模块的优化。根据地质情况选用不同的钻头, 一般粘土、砂性土选用筒式钻头, 碎砾石用平底钻头, 岩性地层用尖底钻头。开始钻进冻土层时应准确保证钻杆垂直, 加大钻杆对土层压力, 缓慢进尺, 采用高转速、小跟进量、均压钻进。

2在当下施工模块中, 进行间歇时间的控制是必要的, 这需要进行钢板模块的应用, 保证保温隔热材料的控制。更有利于进行混凝土输入冻土热量的控制, 保证冻土的热融作用的分析, 进行混凝土温度的控制。保证不同地段的含冰量冻土地段的分析, 进行入模温度的控制。这需要做好桩顶养生的相关工作。向冻胀力使冻土地区桥梁产生冻害的一个重要因素, 在青藏公路上的许多桥梁产生病害, 大部分是由于冻胀力的作用, 尤其是切向冻胀力的影响, 因此在设计和施工时要充分考虑减小它的一些措施。如果冻土层薄通常采用换填粗颗粒土的方法, 若冻土层较厚则要采取装套管或涂膜润滑油脂的方法。

结语

为了更好的进行冻胀力的分析, 进行相关措施的应用是必要的, 这需要保证冻胀丘地带的控制, 进行高桩承台模块的优化, 进行地面的冻胀作用力的分析, 进行承台的冻胀变形模块的优化。桩基上限附近季节融化层与多年冻土层的交界部位, 该处往往受地下潜水和冻结层上水的影响, 使该处桩周围地层松散坍塌, 而使该处产生扩孔现象。

摘要：本文通过对青海省柴达铁路施工模块的分析, 更有利于进行青藏铁路冻土地区施工经验的分析, 保证冻土地区的桥梁工程问题的解决, 这需要引起相关人员的重视, 做好冻土区的桥梁桩基施工工作, 保证其工程质量提升的健全, 更有利于现阶段技术问题的解决。

关键词：冻土地基,存在问题,总结分析,优化总结,桩基础,施工技术

参考文献

[1]李小花.北方地区混凝土桥梁桥面铺装早期破坏原因分析及防治措施[J].辽宁交通科技, 2002 (03) .

[2]吴少海.青藏铁路多年冻土区钻孔灌注桩设计几个问题的探讨[J].冰川冻土, 2003 (S1) .