CN102628247A - 冻土路基保温施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冻土路基保温施工方法，包括以下步骤：(1)开挖换填施工；(2)砂褥垫层、保温板、土工布、土工格栅的铺设；(3)温度传感器的埋设；(4)定期的温度观测。本发明的冻土路基保温施工方法，在永久冻土路段，设隔热层的施工方法，能够有效地控制对永久冻土层的扰动，使之性能保持稳定，进而提高了路基的整体稳定性，避免永久冻土地段路基出现沉陷、冻胀和路面开裂、塌陷等病害，同条件下，可以减少换填厚度，节约施工成本和缩短施工工期。

Description

冻土路基保温施工方法

技术领域

本发明涉及一种路基施工方法，具体的说涉及一种冻土路基施工方法。

背景技术

目前，在中国的青藏高原，东北大、小兴安岭和天山、阿尔泰山等地区，由于地处严寒地带，便形成了特殊的土质——永久冻土，永久冻土一般分为两层：上部是夏融冬冻的活动层(季节性冻土)，下部是终年不融的多年冻结层。

在高原寒冷地区道路施工，经常会遇到永久冻土地段。如何确保道路路基底部的永久冻土不被破坏(防止融化)，保证道路路基的稳定性是长久以来道路施工需要解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种冻土路基保温施工方法，克服现有技术中在冻土地段道路施工路基不稳定的问题。

本发明的技术方案如下：

一种冻土路基保温施工方法，包括以下步骤：

(1)开挖换填施工

挖除地面线以下季节性冻土，分层填筑毛石，并用重型压路机进行压实；

(2)砂褥垫层、保温板、土工布、土工格栅的铺设

季节性冻土区域换填毛石至原地面标高以下，整平、压实后铺设砂做褥垫层，精平后再铺设XPS隔热板，板上铺一层土工布；

土工布铺好后，后面紧跟着继续填筑路基换填材料，路基换填到原地面处铺设横向土工格栅，两侧格栅向上弯起重叠，进行路基填筑，格栅弯起部分埋设到路基填料中，坡脚设置泥炭保温护角；

(3)温度传感器的埋设

温度传感器按每个冻土路基施工段进行埋设，冻土路基保温施工落每段布设地温观测点，分别于路基中央和路肩处布设地温观测点；

(4)定期的温度观测

观测路段温度稳定在0℃并且温度上下变动在±0.1℃范围内为止。

所述步骤(1)路基换填采用分段施工，随开挖随换填毛石，边回填边碾压。

所述步骤(2)路基换填材料为颗粒级配较好的毛石。

所述步骤(3)温度传感器设置在路基中央XPS板上、下各1个，在路肩开挖基底和基底上各安置1个。所述温度传感器按布设深度要求预先贴在PVC管外侧，将测温导线穿到PVC管内，选定测温孔位置后，采用钻机钻孔，成孔后将PVC管放入孔中，然后回填，尽可能回填密实。所述温度传感器埋设与冻土路基换填交叉作业，一段冻土路基换填完毕，紧接着确定温度传感器的埋设位置，钻孔，放置PVC管等。

所述步骤(4)定期的温度观测若未达到温度要求则将路基换填的上半部分挖除，再加铺一层XPS隔热板。

本发明的有益效果是：本发明的冻土路基保温施工方法，在永久冻土路段，设隔热层的施工方法，能够有效地控制对永久冻土层的扰动，使之性能保持稳定，进而提高了路基的整体稳定性，避免永久冻土地段路基出现沉陷、冻胀和路面开裂、塌陷等病害，同条件下，可以减少换填厚度，节约施工成本和缩短施工工期。

本发明的方法大大节约了施工成本，响应了国家保护环境和节能减排的号召，能够很好的保护了道路沿途的生态环境，社会意义非常重大。从冻土路基换填到增设隔热板隔热的技术改进，通过一系列优势技术的综合运用，控制了永久冻土稳定性，从而确保了路基的整体稳定性，延长了道路的使用寿命，大大降低了道路后期维护的费用。

本发明方法可以在高寒地区的道路路基施工中应用，还可以在高寒地区的建筑基础施工保温等领域进行借鉴和灵活运用。

附图说明

图1是本发明冻土路基保温施工横断面图；

其中1-温度传感器    2-路面结构层    3-路基中央

    4-原地面标高    5-毛石填筑层    6-XPS隔热板    7-土工格栅

    8-泥炭保温护角

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

施工原则：

冻土路基保温施工技术施工执行的《公路桥涵施工技术规范》、《公路质量检验评定标准》及设计文件的各项规定。

首先以技术规范和设计文件为标准，在充分结合实际情况的基础上，按照保证质量、兼顾节约资金及工期，制定科学的施工方案，注意确保工程施工安全。

施工前充分做好施工准备：收集气象信息和地质勘查报告资料及路基设计资料，确定冻土路基范围；做好路基桩号的复测及引测工作，确保测量准确无误；根据工程进度配备足够的机械设备和路基换填材料及保温材料，做好原材料的复检工作；施工机具、试验检测设备、所需物资齐备，各项技术资料、措施进行交底，工地负责人到位。

施工方法：

冻土路基保温施工方法工艺流程：

冻土路基挖除冻土层→分层换填毛石→铺设砂褥垫层→铺设XPS隔热板铺设土工布→填毛石至原地面标高→铺设土工格栅→路基基层分层施工→沥青混凝土面层施工

具体施工方法如下：

1.挖方路基开挖换填施工

挖除地面线以下3m深季节性冻土(假定原地面标高为±0.00)，分层填筑毛石，并用重型压路机分层进行压实。为有效控制对永久冻土的扰动，路基换填采用分段施工，随开挖随换填毛石，边回填边碾压的施工方式进行。

2.砂褥垫层、隔热板、土工布、土工格栅的铺设

冻土换填毛石至原地面标高4以下30cm处时(-0.3m处时)，整平、压实后，在毛石填筑面5上铺设5cm厚的砂做褥垫层(保护隔热板)，砂褥垫层精平后在其上开始铺设5cm厚XPS隔热板6，隔热板之间用铁丝连接固定，然后在隔热板6上铺一层土工布对XPS隔热板6进行保护。

土工布铺好后，后面紧跟着继续填筑路基换填材料(颗粒较小的毛石)，路基换填到开挖前原地面标高4时(±0.00)，在此标高处铺设横向土工格栅7一道，两侧格栅向上弯起重叠200cm，再进行路基填筑，格栅弯起部分埋设到路基填料中，坡脚设置泥炭保温护角8。

3.温度传感器的埋设

温度传感器按每个冻土路基施工段进行埋设，冻土路基保温施工落每段布设2个地温观测点，分别位于为路基中央和路肩处；温度传感器1分别安置在路基中央3XPS隔热板上、下，在路肩开挖基底和基底上1.5m处分别安置1个温度传感器1。

温度传感器按布设深度要求预先贴在PVC管外侧，将测温导线穿到PVC管内。选定测温孔位置后，采用钻机钻孔，成孔后将PVC管放入孔中，然后回填，尽可能回填密实。

温度传感器埋设与冻土路基换填交叉作业，一段冻土路基换填完毕，紧接着确定温度传感器的埋设位置，钻孔，放置PVC管等。

4.定期的温度观测

每周观测一次，连续观测两个月。观测路段温度稳定在0℃并且温度上下变动在±0.1℃范围内为止。若两个月后未达到温度要求则将路基换填的上半部分挖除，在距基底1.5m处再加铺一层5cm厚的XPS隔热板增强隔热效果，以确保路基底部永久冻土的温度趋于稳定。

5.路基各层及路面

自土工格栅往上为路基部分填筑，自下往上依次为：20cm级配砂砾垫层，32cm水泥稳定砂砾底基层，20cm水泥稳定碎石基层。

路面2为沥青混凝土路面，共三层，自下而上依次为：6cm中粒式沥青混凝土AC-20C，5cm中粒式改性沥青混凝土AC-16C，4cm细粒式改性沥青混凝土AC-13C.

尽管结合附图对本发明进行了上述描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护范围的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之列。

Claims (7)

1.一种冻土路基保温施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)开挖换填施工

挖除地面线以下季节性冻土，分层填筑毛石，并用重型压路机进行压实；

(2)砂褥垫层、保温板、土工布、土工格栅的铺设

冻土换填毛石至原地面标高以下，整平、压实后铺设砂做褥垫层，精平后再铺设XPS隔热板，板上铺一层土工布；

土工布铺好后，后面紧跟着继续填筑路基换填材料，路基换填到原地面处铺设横向土工格栅，两侧格栅向上弯起重叠，进行路基填筑，格栅弯起部分埋设到路基填料中，坡脚设置泥炭保温护角；

(3)温度传感器的埋设

温度传感器按每个冻土路基施工段进行埋设，冻土路基保温施工落每段布设地温观测点，分别于路基中央和路肩处布设地温观测点；

(4)定期的温度观测

观测路段温度稳定在0℃并且温度上下变动在±0.1℃范围内为止。

2.根据权利要求1所述冻土路基保温施工方法，其特征在于，所述步骤(1)路基换填采用分段施工，随开挖随换填毛石，边回填边碾压。

3.根据权利要求1所述冻土路基保温施工方法，其特征在于，所述步骤(2)路基换填材料为级配较好的毛石。

4.根据权利要求1所述冻土路基保温施工方法，其特征在于，所述步骤(3)温度传感器设置在路基中央XPS板上、下各1个，在路肩开挖基底和基底上各安置1个。

5.根据权利要求4所述冻土路基保温施工方法，其特征在于，所述温度传感器按布设深度要求预先贴在PVC管外侧，将测温导线穿到PVC管内，选定测温孔位置后，采用钻机钻孔，成孔后将PVC管放入孔中，然后回填，尽可能回填密实。

6.根据权利要求4所述冻土路基保温施工方法，其特征在于，所述温度传感器埋设与冻土路基换填交叉作业，一段冻土路基换填完毕，紧接着确定温度传感器的埋设位置，钻孔，放置PVC管。

7.根据权利要求1所述冻土路基保温施工方法，其特征在于，所述步骤(4)定期的温度观测若未达到温度要求则将路基换填的上半部分挖除，再加铺一层XPS隔热板。

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