浅谈严寒地区高铁路基施工技术
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【摘 要】本文介绍了哈齐客专线路情况，分析了路基冻害产生原因，阐述了施工过程中针对性的施工防控措施，最后强调了施工中冻害防控的重要性。
1 工程简述
哈齐客运专线起点为哈尔滨市，经哈尔滨北、肇东、安达、大庆、泰康等多个城市，终点为齐齐哈尔市，全长286km，设计时速250km，是黑龙江省内第一条客运专线，将贯穿哈大齐工业走廊，对振兴东北老工业基地起着重要作用。
哈齐客专全线处于松嫩平原中部，属于中温带亚湿润～亚干旱大陆性季风气候区，冬季严寒干燥漫长，春秋季干旱多风，沿线累年各月最低气温为-38.8，累年最冷月平均气温-18.8，累年最大积雪深度16cm，平均风速12.9m/s，属于严寒地区。路基原地貌表层地质情况为砂土、粉质黏土，冻结深度2.05m～2.72m，地下水埋深较浅，易上升引发冻融现象，从而影响工期，增加工程成本。
2 路基冻害的产生
铁路路基冻害主要表现在不均匀冻胀，融沉及基床破坏（翻浆、开裂），导致钢轨轨面不平顺，列车减速或易倾覆等情况。按照冻害产生的原因可分为深层冻害和表层冻害，其中深层冻害是由于地下水埋深较浅，经毛细作用上升致含水量增大，水结冰后造成填料层不均匀膨胀，造成路基开裂，温度上升后，冻层融解，路基压实度不能满足要求，形成弹簧、翻浆等现象；表层冻害主要由于填料组别及其施工含水量，每层填料填筑后表层的排水处理，路基的压实情况以及线路两侧排水系统的跟进施工质量。
3 施工防控措施
3.1 调整路基结构，对于地下水丰富，地下水位高的粉质黏土地段采用非冻胀土进行换填处理，采用CFG桩+混凝土筏板整体进行封闭处理，避免地下水上移导致路基冻胀。对于地下水水位较低的地段采用30cm桩帽+50cm碎石垫层进行碾压隔离，同时为顶层路基地表水下渗提供便利，确保顶层路基含水量不至于过大，筏板顶部必须设置横坡避免积水造成冻胀。
3.2 过渡段台（涵）背封闭处理，由于桥台施工基坑开挖且地下水位较高，台背基坑易形成水洼，为避免地下水上溯产生深度冻胀，台背基坑采用不小于2m厚C25混凝土进行回填处理，在混凝土顶部埋设横向排水管道进行排水。部分涵洞主要用于连接既有线涵洞，地下水丰富，施工中基底易形成冻层，碎石垫层施工前进行混凝土封底隔离地下水上涌，避免形成涵洞及过渡段深层冻害。
3.3 填料选取及细粒含量控制，处于底层路堤非冻胀范围部分采用C组土填筑，在此不做叙述，处于顶层冻胀深度范围填料采用A、B组碎石土，填料采用有生产运营成熟经验的采石场统一拌合，非冻胀土对填料的渗水性能要求较高，每批填料运至现场后进行对细粒含量（d≤0.075mm）及级配进行检测，确保细粒含量小于5%，一般控制在4%以内，粒径大于60mm的含量超过50%。若细粒含量达不到要求，立即添加碎石进行现场拌合、调整，若仍达不到要求，则清场重新进料。
3.4 含水量控制及压实，选取长100m路基作为试验段进行填筑试验，按照A、B组填料的最佳含水量为4.3%，确定填筑松铺厚度为35cm、碾压遍数6遍，上料后现场检测含水量，通过翻晒、洒水，确保与最佳含水量偏差不大于1%。当地风速较大，填料水分易挥发，上料、填筑过程中应布料、厚度标志等工作，节约摊铺时间，采用平地机收面，确保横坡平顺，避免积水，保证碾压质量。
3.5 防排水的施工质量直接关系到本体路基的防冻胀成败，每层填料碾压前必须做好顶面双向横坡以便排水，护道土的填筑必须与本体路基同步施工，且压实质量等同于本体路基，确保线路外侧水无法内浸，尤其要做好护道土渗水层比本体非冻胀土底层稍低，确保非冻胀土层水的有效排放。对于路基外侧低于便道处，必须及时进行回填或修建排水沟进行有效排放，避免造成基坑低洼水对路基进行渗透。
3.6 在严寒季节来临前，必须对未施工完成且易受冻胀的部位，如路基路堤、涵洞台背等，采用AB组土进行覆盖保温，覆盖厚度不小于最大冻结厚度。
3.7 在全线路基筏板及碎石垫层顶部设置全断面沉降观测标，对冻结前、冻结后、融解后三个时段的高程进行监测，通过数据分析，及时了解路基各个地段施工质量及防冻胀能力，以便及时进行整改、治理，确保路基冻融问题能够做到早发现、早治理。作为沉降观测的水准点的设置采用旋挖钻机进行挖孔作业，其混凝土顶面深度必须大于最大冻结深度确保其不受冻结影响，否则，整个监控过程将失去作用。
4 结束语
严寒地区高速铁路设计时速高，年可施工周期较短，施工难度较大，施工成本较高，路基本体易产生季节性冻害现象，产生冻害后，对铁路运行影响非常之大，且治理难度大，成本高，很难做到根治，分析其原因，主要与填料组别、含水量及其压实程度有关，路堤填方大，排水系统不畅，也是引发冻胀的原因。在施工过程中，必须高度重视路基冻害对高铁路基的影响，从源头上把握施工重点，做到预防为主。
【参考文献】
[1]王秋枝.季节性冻土地区铁路路基冻害及其防治措施[J].铁道勘察.1672-7479（2009）03-0022-03.
[2]客运专线铁路路基工程施工技术指南.TZ212-2005[S].