1、.多年凍土地區鐵路工程施工技術-建筑論文多年凍土地區鐵路工程施工技術 多年凍土地區鐵路工程施工技術高萬廣(中鐵三局集團第二工程有限公司，河北石家莊050000)【摘要】在經濟高速發展的今天，鐵路相對于其他交通方式有著較大優勢，如果地區的路網完善，會給當地的經濟發展和人員外出帶來極大的方便,也直接關系該地方的招商引資。但是我國有超過190萬平方公頃的多年凍土，其主要分布在青藏高原、大興安嶺和小興安嶺地區，以及阿爾泰山、天山、祁連山和喜馬拉雅山等山地。這些地區給鐵路工程的修建帶來極大的不便。要想改進多年凍土地區鐵路工程的施工技術，就要對凍土、多年凍土有一個全面的認識。圍繞多年凍土地區鐵路工程施工技

2、術展開了探究。關鍵詞多年凍土地區；鐵路；施工技術1凍土區與多年凍土區1.1凍土凍土層，又稱凍原或苔原，在自然地理學指的是由于氣溫低、生長季節短，而無法長出樹木的環境；在地質學是指零攝氏度以下，并含有冰的各種巖石和土壤。一般可分為短時凍土（數小時、數日以至半月）、季節凍土（半月至數月，至夏季全部融化）以及多年凍土（凍結時間達數年至數萬年以上），凍土層處于水的結冰點以下超過兩年的狀況，稱為永久凍土（Permafrost）。地球上多年凍土、季節凍土和短時凍土區的面積約占陸地面積的50%，其中，多年凍土面積占陸地面積的25%，俄羅斯和加拿大近一半的領土都是凍土層，阿拉斯加有85%的土地都是凍土層，赤道

3、附近的乞力馬扎羅峰頂也發現有多年凍土。1.2多年凍土多年凍土指天然條件下，凍結狀態持續三年或三年以上的土地。多年凍土的表層，暖季融化，冷季凍結，稱為季節凍融層。多年凍層的上部界限稱為凍土上限，下部界限稱為凍土下限。在天然條件下形成的上限稱為天然上限，經過人為活動形成的新上限稱為人為上限。多年凍土按垂直構造情況可分為：多年凍土上限和季節凍融層銜接的多年凍土、多年凍土上限和季節凍融層不銜接的多年凍土；多年凍土按平面分布情況可分為連續多年凍土和島狀多年凍土。多年凍土從工程角度分類，可按道路融沉等級劃分為少冰凍土、多冰凍土、富冰凍土、飽冰凍土及含土冰層五類。1.3多年凍土的性質與結構1）多年凍土層一般

4、分布在地下3040厘米處，通常又分為上下兩層，上層夏季融化，下層仍處于冰凍狀態。永久凍土具有暗色或淡色表層，地表具有多邊形土或石環狀、條紋狀等凍融蠕動形態特征。2）多年凍土地帶的泥土不一定有水分，例如在無孔基巖（不透水的巖石）里就不可能有水；但在大多數情況下，水不僅存在，而且更超過地表物料的潛在水飽和量。3）一般的凍土層在氣候回暖或受到強壓時，凍土內的冰會溶解成為水；但永久凍土的所在之處，即使在天氣回暖之時，氣溫仍然在凍點以下，使凍土內的冰不能再次溶解成為水，因而凍土的組成不改變。其持續冰凍時間可長達1000年以上。2多年凍土對鐵路施工的危害凍土是一種對溫度極為敏感的土體介質，含有豐富的地下冰

5、，凍土中有一定數量的未凍水存在。不含冰的巖土稱為寒土。因此，凍土具有流變性，其長期強度遠低于瞬時強度特征。在多年凍土地區修建道路有許多特殊的工程地質問題。其中最常遇到的問題是凍脹，路基、路面、房屋、橋涵等都有凍脹的危險。最嚴重的是熱融沉陷，所有靠近地底下有凍土的路段，如果在設計、施工及后期的保養不合理都會導致路基的沉陷。如果在施工的斜坡路段地底下有凍土，在施工過程中很容易使凍土熱融，從而發生熱熱融滑坍的安全事故。此外，多年凍層構成廣泛的隔水層,使表土層過濕,在低地、緩坡等處大量形成沼澤，道路通過凍土沼澤容易產生凍脹、翻漿、熱融沉陷等病害。3多年凍土地區鐵路路基工程施工準則就以路基施工來說,保護

6、凍土層，控制凍土的冰層融化,并且破壞凍土準則是鐵路路基施工必須要遵循的準則1）保護凍土層就要做到規劃動工的路基，一定要在鐵路規定的使用年限之內,一定要讓凍土層保持住它的熱穩定性。也就是人為上限始終控制在指定的深度范圍內,保護好鐵路路基的臥軌下面多年凍土的凍結形態。2）控制凍土的冰層融化是指在規劃路基的使用年限之內，合理的設計路基或路基邊的凍土在可控范圍之內完全融化或者是局部融化,而其融化對路基不會產生過大的影響。凍土層的融化對路基肯定會造成影響，但是這個影響必須控制在設計計算范圍之內。3）破壞凍土準則就是要施工人員在施工過程中依照相關規定把路基基底融化了的多年凍土疏導或者是清理干凈,還要把融化

7、之后的水瀝干。4多年凍土地區的橋涵基礎施工的手段多年凍土地區橋涵地基的設計一定要注意保護凍土、在可控范圍內允許凍土融化這兩個準則。橋涵基礎施工最重要的是拼裝式基礎施工和現澆式基礎施工。基礎拼裝是施工過程中的重難點，為了滿足基礎拼裝的平面位置及平整度要求，工程建設時應該注意以下幾點：1）要手動和吊車拼裝相結合，在入口的那一邊慢慢的往里拼裝，直至成型；2）拼裝前要測量到橋涵基礎的大小，而且要在零部件上標明中線和編號，以此來保證拼裝的準確性；3）墊層頂面應嚴格找平，要讓橋涵基礎受壓平均，不能讓橋涵基礎的頂面高差超出設計的范圍；4）拼裝的時候，施工人員要用經緯儀來指揮每一個基礎部件的拼裝，這樣才能確保

8、每一個基礎部件都準確無誤的安裝到指定位置；5）拼裝完成之后馬上按照相關規定進行沉降縫的施工，這樣才能確保涵節拼裝的圓滿完成。5多年凍土地區混凝土施工技術的研究多年凍土地區鐵路施工多數是在一些高寒地帶，高寒地帶的部分地區中河水里存在有害離子，會對路段造成侵蝕，有些地段還遭受嚴重的風沙侵蝕。正是因為在這樣的惡劣環境之下，施工難度大大增加，對混凝土的施工工藝要求也更嚴苛。只有低溫早強耐久高性能混凝土才能滿足凍土路段的施工要求。這種高性能混凝土具有低溫早強、耐腐蝕、高抗凍、高抗滲等高耐久性能，還有一點就是這種混凝土在起初有很高的強度，到了施工后期其強度也不會降低。氣溫下降到極限時，混凝土凍結，強度也不

9、會再增加；在氣溫慢慢回升的時候，水泥顆粒又在水化，混凝土的強度還會增加。值得注意的是，進行混凝土澆灌的時候，最好在氣溫較低的情況之下進行。5.1原材料的選選擇和使用用來進行拌制上述所說的混凝土的原材料必須要滿足在低溫下施工的條件。水泥優先采用普通硅酸鹽水泥和硅酸鹽水泥。5.2試配多年凍土地區混凝土的施工要求，耐久性要求是設計的依據。因而需要根據混凝土使用部位及工程地質條件、原材料情況、使用環境溫度等具體情況選定。5.3拌制過程控制多年凍土地區混凝土必須要集中拌和、集中供應，不能夠分散拌和。試驗室在每一次開盤之前應該提供當次的施工配合比，攪拌站工作人員應嚴格執行。拌制設備宜設在溫度不低于10的暖棚內，拌制混凝土前及停止拌制后應用熱水沖洗拌和機。6總結語多年凍土地區修建鐵路工程雖然技術難度大，工作要求高，但是對于我們的長久發展，是有深遠的意義。本文只是對其施工技術進行一些探析。目前關于多年冰凍土地區鐵路工程施工技術的探究尚且很淺顯。如何確保多年凍土地區的鐵路施工順利進行，如何使凍