特殊环境下公路修筑技术探究范文

《城乡建设杂志》2014年第十期

一、高原公路施工中常遇到的问题

（一）山谷纵横施工难度大高原公路多沿江河而建，仲登公路则是沿雅鲁藏布江而设置，根据该公路施工说明书可知该公路扩建前为砂石路面，平、纵面指标较差。排水灌溉设施严重不足，路面坑槽冲沟较多，无防护设施，道路抗灾防洪能力差。本次扩建在尽量利用旧路的前提下对局部路段平面指标不满足规范要求段进行调整，裁弯取直、优化线形，并增设沿线灌溉设施，使之满足四级公路标准要求。需要新修建很多防护坡，导流槽，挖填方量大，且沿途多地质条件差路段，需要进行路基加固。公路旁陡峭的山壁需要进行处理，铺设落石网，喷浆加固等。

（二）冻土问题冻土是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土。由于独特的地质构造和气候变迁历史，多年冻土占据着青藏高原一半以上的疆土面积。受全球气候变化和放牧等活动的影响，多年冻土表现出地温升高、面积缩减等变化，水分迁移和冻结会引起冻胀，冰的融化和变形会形成沉陷，进而影响到道路地基的稳定性，使工程建筑物受到不同程度的破坏。1.冻胀冻土形成过程中水分的迁移和相变而膨胀使工程建筑发生位移称为冻胀，公路工程中表现为冻融翻浆，一般发生在冻土地区早期修建的公路。2.沉融多年冻土中地下冰的融化使地基下沉称为融沉，一般发生在低路堤地段。由于融沉是岛状冻土地区路基的主要病害，地下冰层较浅，在施工及运营过程中各种因素的影响下，冻土局部融化使上覆土层在自重的作用下发生沉陷，造成路基下沉，青藏公路的破坏路段中80%以上是由于这一原因所导致的。3.翻浆多年冻土在春融时的解冻过程缓慢、时间长，而且昼夜温差大、气温冷暖异常，导致在某一解冻深度停滞的时间可达几天，大量积雪融化后雪水下渗，这样在解冻层和未解冻层可能形成类似于冻结层的自由水。土基与地表土含水量迅速增大而接近甚至超过液限含水量，使其失去承载能力，从而导致路基发生严重的翻浆。

（三）施工工期短公路是当地人民生产生活的必须通道，须尽快的完成工程施工，所以工期紧张，增加了施工组织的难度。然而为了保证车辆的通行，施工作业往往会临时阻断交通，但是由于不能不放行，所以只能加快施工，然后阶段性的放行。这也导致了施工场地狭窄，施工面打不开，无法安排充裕的人员，交叉作业多，不能够安排十分合理的施工程序和设备影响工效。考虑到青藏高原漫长的冬季尤其是海拔在4000米以上的地区，零度以下天数占全年的50%以上，达不到工程养护的条件，所以高原施工可用工期基本集中在夏秋季。然而本次道路扩建地朗县属于高原温带半湿润季风气候区。干湿季分明，雨水集中，年降雨量约在600毫米左右，集中在5～9月，给工程施工带来了不利影响，所以自然施工工期更短。

（四）和周围群众沟通困难青藏高原人口密度小，公路工程一般在较偏远的乡村，藏区方言结构复杂，而施工人员一般不懂藏语，在语言交流上有一定的困难。加剧了施工人员同当地藏民的冲突矛盾，影响工程的施工进度。

（五）太阳辐射大影响水泥路面的养护水泥混泥土是一种胶结复合材料，它的各组成成分具有热胀冷缩的性质。路面温度随气温变化而发生周期性变化，通过热的传递性影响基层温度。由于混泥土材料的不可塑性，当温度变化发生变化使混泥土板产生膨胀或收缩变形的趋势，形成形变。如果膨胀在设计、施工与养护不够全面仔细，当温度变化较快时，板顶与板底缩胀变形大小不一致，产生边缘角隅翘起，由于板的自重、地基反力和相邻板的钳制作用，使部分翘曲变形受阻，从而在板内产生翘曲应力，最终破坏路面。

二、特殊环境下的施工解决方案

（一）高原冻土路基、路面及排水设计原则路基设计贯彻因地制宜、就地取材的原则，兼顾当地农田与水利建设和自然环境。根据公路所在地的自然因素与地址条件，充分考虑路基的使用状况和要求，并与路线、路面结构、桥涵构造物等相协调，以降低工程造价和保证道路的使用性能。路基设计高度主要受既有桥梁标高、交叉工程和路基最小填土高度控制，路基一般处于干燥或中湿状态，路基防护与排水设计则结合沿线地形、地质、水文等条件以及桥涵设置等情况进行综合考虑，注意各种排水设计、排水构造物之间的联系，使全线形成完善的排水系统。

（二）路基结构与冻土工程措施高原公路路基纵向裂缝与路基走向和路基边坡坡向之间的关系密切，在多年冻土地区筑路，需要采用路基阳面设置热棒、遮阳板和碎石坡面以及增设防水保温护道等等人工制冷的工程措施治理路基纵向裂缝。

（三）加强与周边群众的联系道路工程施工面大，施工范围内群众素质参差不齐。尤其是在藏族同胞居住的村庄附近，由于各方利益的不同常会发生各种矛盾冲突。而缓解各方矛盾达到和谐工程施工目标就必须加强与周边群众的联系。可以适当选择当地的工程技术人员加入项目部参与项目管理，利用其对地形的了解和语言优势确保工程的施工进度。

（四）引入山区公路改扩建快速施工技术公路改扩建快速施工技术是指通过加强对山区公路改扩建项目的精细管理和项目执行力，加强对交通的组织，采取新的结构来修建路基，达到在保证施工质量前提下，降低项目成本，提高工程进度的目的。主要内容包括以下三个方面：①建立适合快速施工的施工模式，采用P3项目管理软件对项目进行规划与控制，以提高施工管理效率，从而到达快速施工的目的。②通过优化干扰项目施工的交通，降低交通和施工间的相互干扰，来加快项目的进度。③对施工面进行分段，采取优化排序施工组织，加快路基的施工速度。

（五）人工植被恢复技术多年冻土地区的道路环保对策应遵循保护优先的原则，保护冻土环境与生态环境，也是保证工程安全稳定的首要选择。因此，在公路建设一定要遵循节能减排、生态保护原则，最大限度地降低对沿线天然植被的破坏。而对于那些不得不破坏的地段，要采取措施最大程度地恢复植被。在植物种类选择时，一定要坚持因地制宜、适地适草、乡土植物优先和繁殖容易、种源易得、管养粗放等原则。因此，在林芝地区有分布的、繁殖容易的、种子产量高的植物种类，可作为多年冻土地区植被恢复的植物种类。

三、结语

由于高原环境下公路工程施工较复杂，不同的道路等级和道路结构对施工方式和方法有较大的影响，故应进一步依托工程和各种试验进行项目管理和施工研究，不断积累资料和总结经验，科学合理地提出可行的修筑技术，为高原其他道路的建设设奠定技术基础。

作者：李庆华蒋刚亮 单位：西藏大学