高原冻土地区公路涵洞开挖施工对策

高原冻土地区公路涵洞开挖施工对策

马英

马英

青海省公路建设管理局青海省西宁市810000

【摘要】在高原冻土地区公路施工中，涵洞施工是最为重要和高难度的过程之一。在我国的高原地区，由于恶劣的自然环境，导致在建设公路涵洞时如果需要经过冻土区，并且又要确保公路涵洞的施工安全，所以就必须在施工的过程中运用一些特殊的方法来达到满意的效果。在公路涵洞的施工过程中，对其结构的设计、所需的材料以及工艺的水平都有特别的要求。如在高原冻土区，涵洞地基的地温情况与路基有很大的区别，因而与之所适应的涵洞形式就有很多种。例如：钢筋混凝土箱涵、钢筋混凝土盖板涵、镀锌合金钢波波纹管涵以及钢筋混凝土框架式盖板涵等。因此，以某公路为例，对高原冻土地区公路涵洞开挖施工对策进行研究，从而提升高原冻土地区公路涵洞的施工质量。

【关键词】高原；涵洞开挖；冻土区；地基地温

0引言

由于结构不合理或者基础埋置太浅，会导致高原冻土区的涵洞出现各种各样的破坏。因此，选择正确的基础类型或者结构设计时保障公路涵洞开挖施工能够安全、高效以及经济的作用。本文将以公路改建工程为研究对象，对改建的项目进行详细的分析和总结。该项目全程长度为213.16km，所处的地理位置为昆仑高山区。该区域不仅有极端的气候特征，还具有极为复杂的地理环境。该地区属于高原亚寒带干旱气候，因而昼夜温差比较大。因此，在这样的恶劣条件下对该地区进行公路施工，对涵洞的开挖的标准就有着非常高的要求。

1涵洞开挖的原则

作为高原地区公路施工的主要内容，公路涵洞开挖在施工中，在进行构造物填土的时候，要避免雨水的流入对其结构的影响。如果已经有积水，则可以利用压力水泵把里面的积水排出去，而对于渗水的问题，最为直接有效的方法就是利用盲沟来引出地下渗水。除此之外，在进行填土的时候，一定要注意不要用含水量较大的土壤如淤泥来作为填土。在进行回填之前，一定要对全面检查结构物的强度水平。台背填土和锥坡填土一定要同时进行，并且根据施工前设计好的宽度，对其进行一次性的填充。对于涵背两侧的施工，最有效的方法是对称平行分层填筑，这样就可以避免产生偏压的情况发生。而且要严格控制分层的厚度，通过使用夯实机械进行夯实。

2高原冻土地区涵洞开挖的注意事项

（1）对于砂砾垫层，要在施工前彻底清除雨水、降雪融化的水、松软的湿土以及淤泥等，并且不可以受基底标高的限制。

（2）当在夏季施工时，由于受到温度的影响，根据要求基坑的暴露时间不应该超过15天。为了避免基坑长时间的暴露在空气中，在开挖基坑前就必须准备好所用的机具、砂砾和建筑材料。当基坑开挖后，如果有部分基础在冰层上面，就应该迅速采取保温的方法以及尽量减少基础的埋置深度。这样就可以有效的降低施工对多年冻土的热扰动，有利于施工的继续进行。因此，为了减少施工对多年冻土的热扰动，选择合理的施工季节和施工措施是必然的。

（3）对于进行桥涵结构物方面的施工，不仅要严格按照施工规范来进行混凝土的施工，还要让有丰富经验的相关人员在施工现场进行严密的监督，这样才可以确保混凝土达到施工的强度要求。

（4）为了最大限度避免人为因素对多年冻土的水热干扰，对于施工人员生活区的设置，一点要尽量的远离施工现场。

3涵洞地基地温的影响及解决措施

在高原冻土地区公路涵洞开挖施工前，对其结构设计除了要遵守一般地区的原则，最重要的就是要考虑与温度所产生的有效应力对冻土的影响，还有水热对涵洞地基稳定性的作用。查阅现有资料，对青藏公路的涵洞进行分析，来了解公路涵洞地基地温的影响。由图一可以看出洞口地基0温线比洞身中部地基0温线深1.5m左右。当洞口地温在地面0.5m下达到最高值时，涵洞中部的地温则比其高出2~4度。因此，地基冻土由于受到地温变化的影响，其水热状态就会受到很大的扰动，这样就会使涵洞的地基在施工中出现开裂和不均匀变形。为了解决涵洞地基地温对公路涵洞开挖的影响，可采用爆破开挖基坑快速施工技术。这样就可以大大提高施工的进度，降低地基的热扰动，有利于涵洞地基的稳定。

图一

4提升高原冻土区公路涵洞开挖效果的施工方法

4.1做好施工准备

对于堤坝填筑的位置和涵洞低的标高相同的问题，最有效的方法就是在公路的涵洞位置预留一个施工缺口，这样就可以为建筑堤坝以及涵洞的施工提前做好准备。在施工前，要做好基础位置的测放，这就需要组织测量放样，对高程和中线进行复测。首先，对于涵洞纵横轴线以及中心位置要利用全站仪来进行精准的测量，并且在进行施工的时候要对涵洞的纵横轴线及中心位置进行复测，以此来确保测量的准确性。根据施工设计相关图纸来精准的测定公路涵洞的分向和地理位置。对于公路涵洞基础，必须经过检查并符合施工要求后才可以实施人工整平，最后在对其进行夯实处理。在实施基础施工之前，涵洞基础地基的承载力必须要检测并且通过后才可以进行。

4.2提升公路涵洞涵身的施工质量

对于模板的加固工作，需要使用胶木板进行施工。为了保证第一次浇筑的高度，在立模时模板必须立在低板以上30cm左右。在进行第二次立模时，低板混凝土的强度必须达到要求才可以进行实施。安装侧模板时，要严格遵循操作规范，尽量确保模板不会产生凸出、移位等情况。当涵身进行施工时，一定要按照相关的施工规范要求来对钢筋的绑扎、成型等进行加工。对于已经加工成型的钢筋，为了满足施工的要求，要将其运到施工现场后，需要施工人员对其进行焊接及绑扎。全部的钢筋经过检查符合施工标准后，并且得到监理师的许可后，才可以运用到施工中去。除此之外，在对钢筋进行绑扎时，必须要严格控制钢筋焊接绑扎的质量以及钢筋的下料尺寸。这样才可以确保钢筋的焊接缝时饱满和平整的，而不会出现焊渣或者焊缝等问题。当涵洞涵身混凝土在拌合站进行搅拌时，对于浇筑要分两次进行。当浇筑完成后，混凝土的强度水平达到设计要求的75%后，才可以对侧模进行拆除，并且在拆除之后要及时的用塑料布覆盖在其表面上，还要不间断的进行洒水来养护涵洞涵身的混凝土。

4.3加大涵洞混凝土浇筑质量管理

因为受到高原冻土地区恶劣环境的影响，涵洞混凝土都是集中拌合的，并且利用混凝土罐车来进行涵洞混凝土的运输。严格检查混凝土原料的质量，是进行混凝土拌合的前的首要任务。试验人员必须严格控制混凝土的比例，来确保拌合质量符合施工要求。在进行混凝土浇筑之前，要完成对模板位置、加固及尺寸的检测，并且得到监理师的同意。在进行浇筑时，混凝土要通过滑槽进行倾倒，这时要确保混凝土的下落高度不超过2m。对于水泥混凝土的夯实要通过机械振捣的方式进行，当混凝土不在沉落和产生气泡现象时，才可以停止振捣。除此之外，在进行混凝土的浇筑时，必须要严格检测施工现场的混凝土，检测的主要内容有混凝土的和易性、塌落度等性质，这样才可以保障混凝土能够满足施工要求。当混凝土浇筑完成后，要及时的对其进行洒水养护。

5结束语

综上所述，在高原冻土地区公路施工过程中，涵洞开挖施工时最重要的部分。因此，通过研究公路涵洞开挖施工，不仅可以提高施工进度的效率，还可以保障高原冻土冻土地区涵洞施工的质量具有非常高的水平。在施工过程中，由于高原冻土地区恶劣的自然环境，造成涵洞施工具有非常高的难度。所以，一方面要对涵洞开挖的规范进行严格的管理，另一方面提高施工工艺的水平。这样才可以提高高原冻土地区涵洞开挖施工质量水平，更有利于促进高原冻土地区的公路建设。

参考文献：

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