淺談季節性凍土地區路基填筑控制措施

趙紅光

摘? 要： 隨著北方城市建設進程的不斷加快以及城市汽車保有量的不斷上升，快速路工程作為城市基礎設施建設中的重要一環，面臨著更加嚴峻的 挑戰。對于快速路工程來說，當今時代背景下，對其整個工程規模、迫切程度以及時間等方面均有著十分嚴格的要求，因此，建設過程中普遍存在著加 快工程進度、搶工期的現象。在這樣的背景下，如何確保季節性凍土地區施工質量，是一個值得思考與研究的問題。該文主要對季節性凍土地區道路施 工及其質量控制措施進行了探討與分析，針對季節性凍土區路基工程凍脹使路基產生不均勻變形，產生各類病害，通過對影響路基凍脹性主要因素的分 析，提出了防治凍脹的具體工程措施，取得了較好的防凍脹效果。

關鍵詞： 季節性凍土;凍脹;路基填料

1 工程概況

長春至雙陽公路是連接長春市和雙陽區的重要公路，能夠將長春市 城區、凈月高新技術產業開發區、鹿鄉鎮及雙陽區連接起來，是長春市東 南部的一個重要公路出口，同時也是支撐所經地區經濟、旅游、特色產業 發展的必要通道。本標全部位于雙陽區采用六車道一級公路標準，設計 速度 100Km/h，路基寬度為 34.5m。本標段路線經過地區屬季風區溫帶半 濕潤地區;冬長夏短，冬季嚴寒少雪，夏季短，氣溫不高，雨量集中。 公路自然區劃為Ⅱ2區，瀝青路面氣候分區2-2-2區。最冷月1月平均最低 氣溫-16.6℃， 極端最低氣溫-39.8℃; 最熱月7月平均最高氣溫22.9℃，極 端最高氣溫38℃。年平均降水量619.4mm ，多集中在7～8月份，占全年降 水量的70%， 潮濕系數0.5～0.75。年平均無霜期136～ 157天。初凍時間一 般在10月下旬，完全解凍時間一般在翌年4月中旬;歷年最大凍脹深度為 174cm，凍結指數1308～1799之間，屬于中冰凍區。

2 影響路基凍脹性的主要因素

季節性凍土發生凍脹時其影響因素很多，其主要因素除與氣溫條件 有關外，主要與圖的類別、凍前含水率和地下水位、上覆荷載等有關。土 的類別對凍脹的影響：凍土地區路基凍結過程中土粒尺寸和路基壓實度等 因素都會影響路基的凍脹性。當粉土、黏土顆粒增多時，土的凍脹顯著增 大。土粒尺寸對凍脹的影響。土粒尺寸是土中水分遷移一個重要因素。土 中的毛細水上升高度與土中毛細管半徑成反比。土顆粒粒徑愈小，土中毛 細管徑愈小，毛細水上升高度愈大，愈有利于土中水分遷移。當粉粒含量 占主要組成時，凍脹性最強，面黏土顆粒占主要含量時，由于土體滲透性 聚降，以及黏土的毛細管有些幾乎被結合水所占滿，影響凍結時水分向凍 結源遷移集聚。

3 預防措施

3.1? 地基處理

（ 1 ）清除路基范圍內的雜物，根據測工放樣的高程推除積土，達到 設計高程后，用壓路機進行碾壓至設計規定壓實度標準。（ 2 ）粘性土、 砂性土基底路段，按現場實際情況挖除原地基土，換填砂礫并分層壓實， 保證路槽下壓實度。（ 3 ）要保證結構層下填筑高度不足80cm地段，其處 理深度必須達到80cm。（ 4 ）路基基底范圍內的植被、腐殖土及樹根必須 全部按設計要求清除。清基進度要與施工進度相對應，基底暴露時間不能 過長，以免受水浸害。（ 5 ）水田、濕地等低洼濕軟路基基底設置透水隔 離層，有效厚度可根據實際情況確定，上下宜設防淤層。隔離層材料可用 0.075mm的粒徑含量小于5%的碎石、礫石、粗砂等。上下面宜設3% ～ 4% 坡度。這樣既能隔斷毛細水和凍結水上升，又能排除滲入到路基中的水， 因為滲入水占凍害水的絕大部分。對于沿線低洼、地表潮濕、舊路邊溝 積水路段，根據地質資料清表或清淤泥后，填筑碎石土至原地面線以上 30cm 位置（局部地表潮濕段至原地面線以上50cm位置） ;對于水塘、魚 池路段，應排水、清淤后換填碎石土至常水位以上50cm位置。換填部分的 壓實度應不小于90%。（ 6 ）根據地形和地下水位的具體情況，加深排水 溝和在排水溝下設縱、橫向滲溝。滲溝開挖用人工或挖掘機進行。（ 7 ） 地基表層應碾壓密實，基底壓實度（重型）不應小于90%。對地勢低洼、 易積水，地表潮濕的路段，結合外業土質調查和地下水、地表水情況，對 填前碾壓達不到要求的路段，地表采取填筑（或換填）粒料進行處理;原 地面積水、魚塘等位置，應在清除堆棄物、沉積物后，用合格填料分層回填壓實。（ 8 ）本項目路基填料為石質土、砂土及灰土。石質土：如碎 （礫）石土，砂土質碎（礫）石及碎（礫）石砂（粉?；蝠ちＭ粒?，粗粒 土中的粗、細砂質粉土，細粒土中的輕、重粉質黏土都具有較高的強度和 足夠的水穩定性，屬于較好的路基填料;砂土可用作路基填料，但由于沒 有塑性，受水流沖刷和風蝕時易損壞，在使用時可摻入黏性大的土;輕、 重黏土不是理想的路基填料，規范規定液限大于50、塑性指數大于26的 土，以及含水量超過規定的土，不得直接作為路堤填料，需要應用時，必 須采取滿足設計要求的技術措施（例如含水量過大時加以晾曬），經檢查 合格后方可使用;石灰土拌合之前進行含水量測定，控制在最佳含水量 ±1%，如土質含水量過大應進行翻曬處理。

3.2? 試驗檢測過程控制措施

3.2.1? 現場檢測

（ 1 ）地基表層應碾壓密實，基底壓實度（重型）不應小于90%。對 地勢低洼、易積水，地表潮濕的路段，結合外業土質調查和地下水。地表 水情況，對填前碾壓達不到要求的路段，地表采取填筑（或換填）粒料進 行處理：原地面積水、魚塘等位置，應在清除堆棄物、沉積物后，用合格 填料分層回填壓實。（ 2 ）壓實度標準：路床不小于96%，上路堤不小于 94%，下路堤不小于93%，均采用重型并要求路床填料強度CBR值：上路床 不小于8%，下路床不小于5%，上路堤不小于4%，下路堤不小于3%。路 床填料最大粒徑不大于100mm，路堤填料最大粒徑不大于150mm。路線經 過區域的土質多為粉質黏土， CBR值較小;考慮到本項目所處位置施工期 較短，全年無霜期僅為6個月左右，且降雨較為集中，所以施工中為了滿 足路床、路堤的填料要求， 對于挖方中的普通土采用了摻3%生石灰的處 理方案（對于上路床部分摻灰劑量為5%），摻灰后CBR值滿足要求。

3.2.2? 原材料控制

（ 1 ）用于路基處理的碎石土應質地堅硬、不易風化且具有良好水穩定 性，處理路暢部分最大粒徑小于100mm，特殊路基處理用碎石土最大粒徑 小于150mm;粒徑大于20mm的顆粒質量超過總質量的50%，含泥量不大 于5%。（ 2 ）路床采用5%石灰土填筑，下路床采用3%石灰土填筑;嚴格 控制石灰劑量及石灰質量（石灰采用磨細消石灰且石灰等級不低于II級技 術要求），并要求路床填料強度CBR值：上路床不小于8%，下路床不小于 5%，上路堤不小于4%，下路堤不小于3%。

結語： 在季節性凍土地區路基設計可以從當地氣象條件、路基非凍脹 填料選擇和降、排水設計等，因地制宜、綜合考慮預防冬季病害措施。取 得既經濟又有效的防病害效果，確保工程質量。

參考文獻：

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