多年來國內(nèi)外在多年凍土地區(qū)修筑鐵路有成功的經(jīng)驗(yàn)，也有失敗的教訓(xùn)，但都在不同程度上推動(dòng)了人們對(duì)凍土問題的研究，加深了人們對(duì)凍土性質(zhì)的認(rèn)識(shí)。在我國有很多地區(qū)都是凍土地區(qū)，西藏自治區(qū)地處我國西南邊疆，面積占全國國土的八分之一，是我國唯一一個(gè)不通鐵路的省區(qū)，青藏鐵路作為溝通西藏、青海與內(nèi)地聯(lián)系的重要通道，對(duì)加強(qiáng)北京和內(nèi)地與西藏的聯(lián)系、促進(jìn)西藏各民族與內(nèi)地各兄弟民族間的交往、增進(jìn)各民族的團(tuán)結(jié)、促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展、提高人民的生活水平、保持社會(huì)穩(wěn)定、維護(hù)祖國統(tǒng)一、實(shí)施國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略具有極其主要的政治和經(jīng)濟(jì)意義。本文分析了多年凍土的特性以及多年凍土地區(qū)路基工程和橋涵基礎(chǔ)工程所采取的設(shè)計(jì)原則，指出了施工工藝的正確選擇是解決路基施工的技術(shù)關(guān)鍵，以及橋涵基礎(chǔ)中的明挖基礎(chǔ)施工技術(shù)進(jìn)行了研究和總結(jié)，另外也對(duì)多年凍土地區(qū)的混凝土的施工工藝作了詳細(xì)論述。

　　1、多年凍土的特性及其對(duì)鐵路施工的影響

　　凍土是一種有其特殊性的土體，凍土的特殊性在于凍土的物理特性與穩(wěn)定密切相關(guān)，對(duì)溫度變化極為敏感且性質(zhì)不穩(wěn)定。凍土還與土中含冰量有關(guān)，而含冰量又直接與溫度有關(guān)，它隨著溫度的升高而減少，造成凍土的力學(xué)特性發(fā)生巨大變化。凍土在正負(fù)溫度交替變化過程中水分產(chǎn)生劇烈的相變，伴隨產(chǎn)生土體體積的變化，表現(xiàn)在工程建設(shè)中就是凍脹和融沉變形。多年凍土具有的流變性、融沉性和凍脹性對(duì)鐵路建設(shè)影響嚴(yán)重。

　　由多年凍土引起的特殊工程地質(zhì)問題，主要有融沉、凍脹和冰椎、凍脹丘、融凍泥流、熱融滑坍、熱融湖塘、沼澤濕地、厚層地下冰等不良地質(zhì)現(xiàn)象。融沉是指多年凍土融化，使建在多年凍土區(qū)的建筑物地基變形和破壞，主要表現(xiàn)為路基下沉、路基向陽側(cè)邊坡和路肩開裂及下滑、路塹邊坡溜塌等。凍脹是土體凍結(jié)時(shí)產(chǎn)生的最重要的物理一力學(xué)過程，是因?yàn)樗�由液體變成了固體，體積膨脹增大而產(chǎn)生的，表現(xiàn)為地表的不均勻升高變形。伴隨土的凍脹，在建筑基礎(chǔ)表面將作用凍脹力，從而產(chǎn)生凍脹變形，嚴(yán)重時(shí)將引起建筑物的破壞。在諸多不良凍土地質(zhì)現(xiàn)象中，對(duì)溫度變化最為敏感且對(duì)鐵路路基的修筑影響最大而且不容易繞避的主要是厚層地下冰，其融化時(shí)產(chǎn)生大的下沉量會(huì)引起工程建筑物的嚴(yán)重變形和破壞。

　　2、多年凍土地區(qū)路基工程施工原則

　　對(duì)于路基施工而言，保護(hù)凍土，控制融化，破壞凍土原則是路基施工應(yīng)該遵從的原則。

　　（1）保護(hù)凍土原則指應(yīng)用該原則設(shè)計(jì)、施工的路基在規(guī)定的使用年限內(nèi)，能保持其熱穩(wěn)定性。即人為上限始終控制在指定的深度范圍內(nèi)，保持其下臥多年凍土的凍結(jié)狀態(tài)。

　　（2）控制融化原則是指在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)允許所設(shè)計(jì)的路基基底（或邊坡）多年凍土逐漸完全融化或產(chǎn)生局部融化，而且經(jīng)融化下沉變形量計(jì)算，可以將融化速率和深度控制在路基穩(wěn)定性所允許的變形范圍之內(nèi)。

　�。�3）破壞凍土原則是指在設(shè)計(jì)文件中規(guī)定在施工過程中將基底（或邊坡）多年凍土融化或清除（全部或達(dá)到設(shè)計(jì)深度），并將融化后的水份疏干。

　　3、多年凍土地區(qū)的橋涵基礎(chǔ)施工技術(shù)研究

　　多年凍土地區(qū)橋涵地基的設(shè)計(jì)主要要注意保持凍結(jié)，允許融化兩大原則。橋涵基礎(chǔ)施工的重點(diǎn)是拼裝式基礎(chǔ)施工和現(xiàn)澆基礎(chǔ)施工�；�礎(chǔ)拼裝是工序中的一項(xiàng)重點(diǎn)與難點(diǎn)，為了有效的控制基礎(chǔ)拼裝的正確就位與平整度要求，施工中應(yīng)著重從以下方面著手：

　�。�1）采用人工配合汽車吊拼裝，從入口端開始依次拼裝成型；

　�。�2）拼裝前放出基礎(chǔ)的輪廓尺寸，并在構(gòu)件上標(biāo)出中心線及吊裝順序的編號(hào)，以確保基礎(chǔ)的正確就位；

　�。�3）墊層頂面嚴(yán)格找平，以確�；�礎(chǔ)均勻受力，同時(shí)做到基礎(chǔ)的頂面高差滿足設(shè)計(jì)要求；

　�。�4）拼裝過程中，為了精確控制基礎(chǔ)塊的正確就位，技術(shù)人員采用經(jīng)緯儀現(xiàn)場(chǎng)控制每一基礎(chǔ)塊的就位；

　�。�5）為了保證涵節(jié)拼裝的順利進(jìn)行，在基礎(chǔ)拼裝完成后立即按設(shè)計(jì)與規(guī)范要求進(jìn)行沉降縫的施工。

　　高原多年凍土區(qū)現(xiàn)澆涵洞基礎(chǔ)施工與內(nèi)地普通涵洞的施工方法基本類似，我項(xiàng)目隊(duì)施工時(shí)采用在攪拌站集中拌合，利用運(yùn)輸罐車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，主要不同點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　�。�1）多年凍土區(qū)明挖勘姻賭然濺吐覺傭的劇田顯早強(qiáng)耐久吐混凝土。

　�。�2）在水泥方面則選用了水化熱較小的水泥。

　�。�3）對(duì)混凝土拌合物的入模溫度控制較嚴(yán)。為了有效控制其入模溫度，要求現(xiàn)場(chǎng)有試驗(yàn)人員進(jìn)行旁站，并對(duì)混凝土拌合物的溫度進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)量。對(duì)拌合物溫度達(dá)不到要求的，則要求調(diào)節(jié)水溫重新拌合。為了保證砂石料拌合前的溫度要求，在寒季施工時(shí)，混凝土拌合站搭設(shè)有暖棚，并在暖棚內(nèi)生有火爐，對(duì)暖棚內(nèi)的溫度做到嚴(yán)格控制，并及時(shí)做好記錄。

　　（4）對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)要求較嚴(yán)格。當(dāng)混凝土澆注完畢后，便及時(shí)采取防風(fēng)防凍措施，采用蓄熱法養(yǎng)護(hù)，待混凝土達(dá)到一定的抗凍強(qiáng)度后（七天左右）才能拆除模板。

　　另外，在涵洞基礎(chǔ)沉降縫施工完成并檢查合格后進(jìn)行基坑回填，填料采用粗顆粒土，回填前對(duì)基礎(chǔ)四周側(cè)壁混凝土面按設(shè)計(jì)要求涂上防凍脹渣油，并采用平板振動(dòng)夯進(jìn)行分層夯實(shí)。

　　4、多年凍土地區(qū)混凝土施工技術(shù)研究。

　　多年凍土地區(qū)鐵路施工多是在一些高原地帶，這些地方的一些地段的河流中存在有害離子的侵蝕，部分路段還面臨著強(qiáng)烈的風(fēng)沙磨蝕。在這樣特殊的環(huán)境下，對(duì)混凝土的低溫硬化能力和耐久性能提出了更高的要求。低溫早強(qiáng)耐久混凝土就是在這種特殊的環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生的一種高性能混凝土。它具有低溫早強(qiáng)、耐腐蝕、高抗凍、高抗?jié)B等高耐久性能，另一特點(diǎn)是早期強(qiáng)度高，后期強(qiáng)度不損失。負(fù)溫達(dá)到極限時(shí)，混凝土也基本凍結(jié)，強(qiáng)度停止增長(zhǎng)，但氣溫回升時(shí)，水泥顆粒繼續(xù)水化，混凝土強(qiáng)度繼續(xù)增長(zhǎng)�；炷�土灌注后，采取適當(dāng)?shù)募訜岷捅�溫覆蓋措施，較適用于低溫環(huán)境下的施工。

　�。�1）原料的選用

　　拌制低溫早強(qiáng)耐久混凝土所用的原材料應(yīng)符合寒季施工的要求。水泥優(yōu)先采用普通硅酸鹽水泥和硅酸鹽水泥。硫鋁酸鹽水泥不得與硅酸鹽水泥或石灰等堿性材料混和使用。硫（鐵）鋁酸鹽水泥適用于鋼筋混凝土現(xiàn)澆細(xì)薄截面結(jié)構(gòu)、裝配式結(jié)構(gòu)的接頭和孔道灌漿。不得使用礬土水泥（高鋁水泥）。拌制混凝土用骨料應(yīng)清潔，不得含有冰、雪、凍塊及其它易凍裂物質(zhì)。

　�。�2）試配

　　對(duì)低溫早強(qiáng)耐久混凝土來說，耐久性要求是其設(shè)計(jì)的依據(jù)。因而需要根據(jù)混凝土使用部位及地質(zhì)條件、原材料情況、最小膠凝材料用量、使用環(huán)境溫度、最大水膠比、拌合物和易性要求等具體情況選定。

　　（3）拌制過程控制

　　耐久混凝土應(yīng)集中拌和、集中供應(yīng)，禁止分散拌和。試驗(yàn)室在每次開盤前應(yīng)提供當(dāng)次的施工配合比，攪拌站工作人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行。拌制設(shè)備宜設(shè)在溫度不低于10℃的暖棚內(nèi)，拌制混凝土前及停止拌制后應(yīng)用熱水沖洗拌和機(jī)。

　　用于低溫早強(qiáng)耐久混凝土的外加劑大都是引氣劑，摻量過多會(huì)大幅降低混凝土的強(qiáng)度引起工程事故，摻量過少則不能發(fā)揮外加劑應(yīng)有的性能。因此，在外加劑的計(jì)量上我們?cè)O(shè)專人負(fù)責(zé)，在混凝土拌制前事先稱量配制并分袋裝好。如果使用液體外加劑應(yīng)隨時(shí)測(cè)定溶液溫度，并根據(jù)溫度變化測(cè)定溶液濃度，這樣既能保證稱量準(zhǔn)確又提高了混凝土拌制的工作效率。

　�。�4）混凝土澆注

　　在澆注混凝土前，地基基礎(chǔ)表面應(yīng)予清理，并應(yīng)采取防、排水措施，將模板內(nèi)的雜物和鋼筋上的油污等清除干凈，模板應(yīng)設(shè)置穩(wěn)固，能夠滿足混凝土側(cè)壓力的要求，當(dāng)模板有縫隙和孔洞時(shí)，應(yīng)予堵塞，不得漏漿。

　　澆注混凝土應(yīng)分層進(jìn)行。其分層厚度（指搗實(shí)后厚度）應(yīng)根據(jù)混凝土拌制能力、運(yùn)輸條件、澆注速度、振搗能力和結(jié)構(gòu)要求等條件決定。澆注對(duì)凍土層有直接影響的混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，混凝土的入模溫度宜控制在2-5℃，澆注在低溫或負(fù)溫下養(yǎng)護(hù)且不與凍土層直接接觸的混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，混凝土的入模溫度宜控制在5-10℃。

　　混凝土澆注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)因故間隔時(shí)，其間隔時(shí)間應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度、水泥性能、水灰比和外加劑類型等條件通過試驗(yàn)確定。當(dāng)允許時(shí)間己超過時(shí)，應(yīng)按澆注中斷處理，同時(shí)應(yīng)留置施工縫，并作記錄。施工縫的平面與結(jié)構(gòu)的軸線相垂直，施工縫的處理應(yīng)滿足規(guī)范要求。

　　結(jié)論

　　多年凍土地區(qū)修建鐵路工程技術(shù)難度大，意義深遠(yuǎn)。本文進(jìn)行了多年凍土地區(qū)的鐵路施工技術(shù)研究：要在施工中嚴(yán)格按規(guī)范和設(shè)計(jì)圖施工，嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)措施。多年凍土地區(qū)施工有效工期短，多年凍土非常嬌貴，稍有破壞后果很難設(shè)想，因此要快速施工，保護(hù)凍土上限不被改變是路基施工的關(guān)鍵。另外也對(duì)多年凍土地區(qū)的混凝土的施工工藝作了詳細(xì)論述。凍土路基的穩(wěn)定問題仍需要進(jìn)一步進(jìn)行研究和探討。