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，也有失敗的教訓(xùn)，但都在不同程度上推動了人們對凍土問題的研究，加深了人們對凍土性質(zhì)的認識。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，對加強北京和內(nèi)地與西藏的聯(lián)系、促進西藏各民族與內(nèi)地各兄弟民族間的交往、增進各民族的團結(jié)、促進社會的發(fā)展、提高人民的生活水平、保持社會穩(wěn)定、維護祖國統(tǒng)一、實施國家西部大開發(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)進行了研究和總結(jié)，另外也對多年凍土地區(qū)的混凝土的施工工藝作了詳細論述。

　　1、多年凍土的特性及其對鐵路施工的影響

　　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、融沉性和凍脹性對鐵路建設(shè)影響嚴重。

　　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)時產(chǎn)生的最重要的物理一力學(xué)過程，是因為水由液體變成了固體，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，嚴重時將引起建筑物的破壞。在諸多不良凍土地質(zhì)現(xiàn)象中，對溫度變化最為敏感且對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，其融化時產(chǎn)生大的下沉量會引起工程建筑物的嚴重變形和破壞。

　　2、多年凍土地區(qū)路基工程施工原則

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

　　（1）保護凍土原則指應(yīng)用該原則設(shè)計、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)計使用年限內(nèi)允許所設(shè)計的路基基底（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（全部或達到設(shè)計深度），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重點與難點，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)件上標出中心線及吊裝順序的編號，以確保基礎(chǔ)的正確就位；

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

　�。�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)拼裝的順利進行，在基礎(chǔ)拼裝完成后立即按設(shè)計與規(guī)范要求進行沉降縫的施工。

　　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，我項目隊施工時采用在攪拌站集中拌合，利用運輸罐車運至現(xiàn)場，主要不同點表現(xiàn)在以下幾個方面：

　�。�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）對混凝土拌合物的入模溫度控制較嚴。為了有效控制其入模溫度，要求現(xiàn)場有試驗人員進行旁站，并對混凝土拌合物的溫度進行嚴格測量。對拌合物溫度達不到要求的，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，混凝土拌合站搭設(shè)有暖棚，并在暖棚內(nèi)生有火爐，對暖棚內(nèi)的溫度做到嚴格控制，并及時做好記錄。

　　（4）對混凝土的養(yǎng)護要求較嚴格。當(dāng)混凝土澆注完畢后，便及時采取防風(fēng)防凍措施，采用蓄熱法養(yǎng)護，待混凝土達到一定的抗凍強度后（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行基坑回填，填料采用粗顆粒土，回填前對基礎(chǔ)四周側(cè)壁混凝土面按設(shè)計要求涂上防凍脹渣油，并采用平板振動夯進行分層夯實。

　　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烈的風(fēng)沙磨蝕。在這樣特殊的環(huán)境下，對混凝土的低溫硬化能力和耐久性能提出了更高的要求。低溫早強耐久混凝土就是在這種特殊的環(huán)境下應(yīng)運而生的一種高性能混凝土。它具有低溫早強、耐腐蝕、高抗凍、高抗?jié)B等高耐久性能，另一特點是早期強度高，后期強度不損失。負溫達到極限時，混凝土也基本凍結(jié)，強度停止增長，但氣溫回升時，水泥顆粒繼續(xù)水化，混凝土強度繼續(xù)增長�；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

　　對低溫早強耐久混凝土來說，耐久性要求是其設(shè)計的依據(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。

　　用于低溫早強耐久混凝土的外加劑大都是引氣劑，摻量過多會大幅降低混凝土的強度引起工程事故，摻量過少則不能發(fā)揮外加劑應(yīng)有的性能。因此，在外加劑的計量上我們設(shè)專人負責(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)隨時測定溶液溫度，并根據(jù)溫度變化測定溶液濃度，這樣既能保證稱量準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，應(yīng)予堵塞，不得漏漿。

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

　　混凝土澆注應(yīng)連續(xù)進行，當(dāng)因故間隔時，其間隔時間應(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確定。當(dāng)允許時間己超過時，應(yīng)按澆注中斷處理，同時應(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。本文進行了多年凍土地區(qū)的鐵路施工技術(shù)研究：要在施工中嚴格按規(guī)范和設(shè)計圖施工，嚴格執(zhí)行環(huán)境保護措施。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，保護凍土上限不被改變是路基施工的關(guān)鍵。另外也對多年凍土地區(qū)的混凝土的施工工藝作了詳細論述。凍土路基的穩(wěn)定問題仍需要進一步進行研究和探討。