專利名稱：多年凍土地區(qū)高速公路隔熱調(diào)控路基的施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高速公路路基的施工方法，具體涉及一種多年凍土地區(qū)高速公路隔熱調(diào)控路基的施工方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)多年凍土區(qū)修筑公路始于20世紀(jì)50年代，由于早期缺乏對(duì)多年凍土及其工程防止措施的認(rèn)識(shí)，遇到多年凍土路段時(shí)，按一般沼澤地段施工常用的挖淤換填的處置方法處理，結(jié)果造成多年凍土大面積暴露融化，導(dǎo)致了以后的工程凍害隱患。1972年至1985 年為了改善青藏公路的行車條件，對(duì)多年凍土地段進(jìn)行了路基加寬和路面黑色化改建建設(shè)。然而，由于黑色路面有較強(qiáng)的吸熱作用，致使路面溫度大幅度升高，黑色路面下伏土層正積溫增加，多年凍土上限下移，高溫凍土路段日漸增多，公路病害加劇，導(dǎo)致部分路基、路面、橋涵過(guò)早破壞；同時(shí)，由于浙青路面阻滯了下伏土層與外界的水、熱交換，使路面水分蒸發(fā)耗熱減少，從而引起路基下多年凍土溫度升高、季節(jié)融化深度增大，原天然上限附近地下冰融化，最后導(dǎo)致路基產(chǎn)生沉降變形，路面發(fā)生破壞，嚴(yán)重影響交通的正常運(yùn)行。20世紀(jì)90 年代以來(lái)局部路段抬高路基保護(hù)多年凍土，原有道路病害得到一定程度治理，但高原環(huán)境條件下的多年凍土路段，高路基路提陰陽(yáng)坡面吸熱的巨大差異又進(jìn)而引發(fā)陽(yáng)坡側(cè)路基人為上限下降，并造成陽(yáng)坡側(cè)路基的縱向裂縫，路基的縱向不對(duì)稱變形加劇。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種從源頭上減少路基本體吸熱、調(diào)控高速公路寬幅浙青路面下路基溫度場(chǎng)的多年凍土地區(qū)高速公路隔熱調(diào)控路基的施工方法，以緩解以路基為中心的“聚熱效應(yīng)”。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
多年凍土地區(qū)高速公路隔熱調(diào)控路基的施工方法，其特征在于 由以下步驟實(shí)現(xiàn)
步驟一地面線處基底沖擊碾壓50cm厚沖擊碾壓砂礫層或換填50cm厚的換填砂礫層， 再填筑30cm厚的砂礫層，沖擊碾壓砂礫層或換填砂礫層底面設(shè)置1的單向橫坡，沖擊碾壓砂礫層或換填砂礫層的邊坡開(kāi)挖成坡度為1 :0. 5 1 ；
步驟二 沖擊碾壓砂礫層或換填砂礫層下方鋪設(shè)一層隔水土工布，沖擊碾壓砂礫層或換填砂礫層坡腳設(shè)置排水管，與排水系統(tǒng)順接；
步驟三砂礫層上方填土采取分層攤鋪碾壓方式進(jìn)行，平地機(jī)攤鋪，人工找平，壓路機(jī)跟蹤碾壓；
步驟四路面結(jié)構(gòu)層以下30cm處嚴(yán)格整平，彎道處保證單坡順直，鋪設(shè)XPS板隔熱層。步驟一中，當(dāng)路段通過(guò)水草沼澤時(shí)，砂礫層頂部布設(shè)一層塑鋼土工格柵。步驟一中，當(dāng)路段通過(guò)陡坡路基時(shí)，陡坡地面線與上邊坡交界以下80cm或路面結(jié)構(gòu)層以下80cm至下邊坡與地面線相交處高度區(qū)間挖臺(tái)階逐層壓實(shí)，臺(tái)階從最底層開(kāi)挖，開(kāi)挖臺(tái)階的寬度為2. Om,開(kāi)挖面向內(nèi)側(cè)傾斜1 4%橫坡，填挖交界處每Im進(jìn)行一次重錘夯實(shí)，夯實(shí)寬度8m，挖臺(tái)階后全部填筑換填砂礫，在開(kāi)挖臺(tái)階碾壓層從上到下連續(xù)鋪設(shè)四層塑鋼土工格柵，挖臺(tái)階換填至填挖交界高度處，將換填層頂面設(shè)置成洲的單向橫坡，鋪設(shè)一層隔水土工布，其上換填和填筑50cm厚的砂礫層。步驟二中，排水管為Φ25帶孔PVC管。步驟三中，當(dāng)路段設(shè)置在淺挖、路塹區(qū)段或陡坡路提區(qū)段時(shí)，路面結(jié)構(gòu)層兩側(cè)設(shè)置邊溝或護(hù)欄。步驟四中，XPS板隔熱層由XPS板組合拼接而成，單塊XPS板的長(zhǎng)度為MOcm、寬度為120cm、厚度為km，XPS板四個(gè)側(cè)面設(shè)置凸臺(tái)用于搭接；XPS板隔熱層采用雙層X(jué)PS板錯(cuò)縫布設(shè)方式進(jìn)行鋪設(shè)，單層X(jué)PS板各行也采用錯(cuò)縫布設(shè)方式鋪設(shè)；在整體鋪設(shè)區(qū)域末端外延伸段5m內(nèi)放置零散的XPS板。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明鋪設(shè)的XPS板隔熱層，設(shè)置于路面結(jié)構(gòu)層以下，能有效減少路基體下伏層吸熱， 減少高路基誘發(fā)的公路病害，減小多年凍土路基融化及凍土路基發(fā)生的不均勻變形，減小氣候變暖和人為工程活動(dòng)對(duì)多年凍土路基特性的影響，提高路基結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性， 施工方法明確，可作為多年凍土地區(qū)高速公路路基建設(shè)的基本方法。附圖及說(shuō)明


圖1為富冰、飽冰凍土段路基處理方案。圖2為富冰、飽冰和含土冰層凍土段淺挖、路塹區(qū)段處理方案。圖3為富冰、飽冰和含土冰層凍土段陡坡路提或填挖交界處理方案。圖4為XPS板平面圖。圖5為XPS板立面圖。圖6為XPS板搭接樣圖。圖中，101-路面結(jié)構(gòu)層，102-XPS板隔熱層，103-塑鋼土工格柵，104-砂礫層， 105-沖擊碾壓砂礫層或換填砂礫層，106-隔水土工布，107-排水管，108-地面線；
201-路面結(jié)構(gòu)層，202- XPS板隔熱層，203-砂礫層，204-隔水土工布，205-排水管， 206-邊溝，207-地面線，208-擋水捻，209-排水溝；
301-路面結(jié)構(gòu)層，302- XPS板隔熱層，303-砂礫層，304-隔水土工布，305-排水管， 306-塑鋼土工格柵，307-換填砂礫，308-地面線，309-護(hù)欄，310-擋水捻，311 -排水溝， 312-邊溝。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。地表發(fā)生著包括輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)、湍流等一切復(fù)雜的熱交換過(guò)程，盡管傳熱形式多樣，過(guò)程復(fù)雜，但最終結(jié)果無(wú)非是地表吸熱或散熱。青藏公路不同時(shí)期所表現(xiàn)出來(lái)的工程病害和處置措施的作用效果表明
(1)黑色路面吸熱量增大，整個(gè)路基土體吸熱、放熱的不平衡是導(dǎo)致多年凍土上限下降，路基產(chǎn)生一系列變形破壞的主要原因。
(2)早期整治工程中采用提高路基填土高度增加熱阻來(lái)保護(hù)凍土的方法，在當(dāng)時(shí)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下是一種行之有效且較為經(jīng)濟(jì)的方法。通過(guò)提高路基高度，路基沉陷變形比未整治路段大幅降低，然而，隨后進(jìn)行的路基病害調(diào)查結(jié)果顯示，雖經(jīng)整治使原有病害類型得到了一定程度的控制，但高路基路段卻出現(xiàn)了嚴(yán)重的路基縱向裂縫問(wèn)題，而且采用加高路提的方法來(lái)保護(hù)多年凍土的效果隨凍土自身的熱穩(wěn)定狀況不同而各異，穩(wěn)定型凍土效果明顯，不穩(wěn)定型凍土效果較差，并且路基縱向裂縫隨路提高度的增加而趨嚴(yán)重，特別是當(dāng)路提高度大于:3m以后，裂縫的數(shù)量和規(guī)模均大幅度增加。(3)高路基在青藏高原多年凍土區(qū)會(huì)引發(fā)“陰陽(yáng)坡效應(yīng)”，直接導(dǎo)致凍土路基下融化盤(pán)偏移量大，并且誘發(fā)路基出現(xiàn)邊坡滑移、不均勻沉陷及縱向裂縫等病害。( 4 )高速公路等高等級(jí)公路由于路面幾何尺寸較寬，路基體吸熱、聚熱效應(yīng)將會(huì)更明顯，減少路基體吸熱和保持路基熱穩(wěn)定將變得更為重要。(5)為了調(diào)節(jié)路基體吸熱、放熱的不平衡，根據(jù)傳熱理論，以前采用提高路基高度的辦法，減少了傳入多年凍土上限處的熱通量，增大了兩側(cè)冷季蒸發(fā)散熱的邊界面，但路基高度并不是越高越有利于保護(hù)凍土，特別是高溫凍土區(qū)，當(dāng)夏季施工的路提高度超過(guò)一定值時(shí)，就會(huì)在提身內(nèi)形成融土核而誘發(fā)新的病害，且路基過(guò)高，存在高路基壓實(shí)和自身穩(wěn)定性問(wèn)題，存在高邊坡問(wèn)題，存在安全問(wèn)題等；有些路段，由于路線縱坡控制，增加路高的空間很小甚至沒(méi)有，這就限制了通過(guò)增加路基高度來(lái)增大熱阻的工程措施的實(shí)施。(6)不同的介質(zhì)，有不同的導(dǎo)熱系數(shù)；同一介質(zhì)，不同厚度，在其他條件相同的條件下，熱通量也不同。在凍土路基中加鋪XPS板隔熱層，既可以有效較少路基本體吸熱又可以降低理論路基高度，很好地解決了增大熱阻和降低路基高度這一矛盾。隔熱層路基就是從傳導(dǎo)角度出發(fā)，在不過(guò)多加高路提的情況下，在路基內(nèi)加鋪一層隔熱材料，利用隔熱材料的低導(dǎo)熱性阻止上部熱量進(jìn)入下部土體，減少大氣(太陽(yáng))熱量傳入路基下的一種路基結(jié)構(gòu)形式，其可在一定時(shí)間內(nèi)(如設(shè)計(jì)年限內(nèi))起到保護(hù)凍土或延緩凍土退化的作用。對(duì)于道路工程，加鋪黑色浙青路面后，表面熱交換條件改變，黑色路面吸熱較多，引起路基內(nèi)的熱積累急劇增加，導(dǎo)致多年凍土上限下降，當(dāng)鋪設(shè)隔熱層后，則有可能補(bǔ)償這部分上限下降，保持多年凍土上限穩(wěn)定、甚至抬升。隔熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)越小，其效果就越佳。在土層上部以一年為周期的近似正弦波動(dòng)的溫度邊界條件控制下，下部土層的溫度也呈現(xiàn)出隨深度振幅逐漸減小、相位逐漸滯后的周期性波動(dòng)變化，因此多年凍土的地溫剖面表現(xiàn)為界于各土層深度最高和最低溫度形成的包絡(luò)線之間的動(dòng)態(tài)變化曲線，最高溫度包絡(luò)線等于凍結(jié)溫度(通常為o°c)處深度即為多年凍土上限位置。在沒(méi)有鋪設(shè)保溫層時(shí)，最高、最低溫度包絡(luò)線通常呈較為光滑的連續(xù)曲線，當(dāng)鋪設(shè)保溫層后，如果外界太陽(yáng)輻射、溫度場(chǎng)、水分場(chǎng)、以及應(yīng)力場(chǎng)保持不變，根據(jù)熱傳導(dǎo)原理，由于隔熱材料導(dǎo)熱系數(shù)與路基土體導(dǎo)熱系數(shù)的巨大差異(約40倍)將會(huì)導(dǎo)致保溫層上下部形成很大的溫度差，由此決定了保溫層下部土體溫度的年振幅的降低，即最高溫度、最低溫度包絡(luò)線之間的范圍縮減，在這種情況下，最高溫度包絡(luò)線與深度軸相交于相對(duì)較高的深度，即多年凍土的上限被抬高，這就是保溫處理措施保護(hù)多年凍土的基本原理。本發(fā)明所述的多年凍土地區(qū)高速公路隔熱調(diào)控路基的施工方法，由以下步驟實(shí)現(xiàn)
步驟一地面線處基底沖擊碾壓50cm厚沖擊碾壓砂礫層，或換填50cm厚換填砂礫層，再填筑30cm厚砂礫層，換填結(jié)構(gòu)層底面設(shè)置m的單向橫坡，換填砂礫層的邊坡開(kāi)挖成坡度為 1 :0. 5 1 ；
步驟二 換填砂礫層下方鋪設(shè)一層隔水土工布，換填砂礫層坡腳設(shè)置排水管，與排水系統(tǒng)順接；
步驟三砂礫層上方填土采取分層攤鋪碾壓方式進(jìn)行，平地機(jī)攤鋪，人工找平，壓路機(jī)跟蹤碾壓；
步驟四路面結(jié)構(gòu)層以下30cm處嚴(yán)格整平，彎道處保證單坡順直，鋪設(shè)XPS板隔熱層， XPS板隔熱層由XPS板組合拼接而成，單塊XPS板的長(zhǎng)度為MOcm、寬度為120cm、厚度為 4cm, XPS板四個(gè)側(cè)面設(shè)置凸臺(tái)用于拼接。XPS板隔熱層采用雙層X(jué)PS板錯(cuò)縫布設(shè)方式進(jìn)行鋪設(shè)，單層X(jué)PS板各行也采用錯(cuò)縫布設(shè)方式鋪設(shè)。在整體鋪設(shè)區(qū)域末端外延伸段5m內(nèi)放置零散的XPS板。步驟五XPS板隔熱層上填料鋪筑與壓實(shí)時(shí)，將填料運(yùn)至鋪設(shè)的XPS板隔熱層一端，保證其上結(jié)構(gòu)層壓實(shí)的最小厚度，用裝載機(jī)將富余填料向前推鋪，平地機(jī)整平，壓路機(jī)碾壓，避免施工機(jī)械直接碾壓XPS板隔熱層。達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，鋪設(shè)路面結(jié)構(gòu)層。XPS板隔熱層所使用的XPS板技術(shù)要求為導(dǎo)熱系數(shù)不大于0. 03w/m k，容重不小于40kg/m3，抗壓強(qiáng)度不小于650 KPa0實(shí)施例1 富冰、飽冰凍土段，當(dāng)路基高度小于2. 5m未通過(guò)水草沼澤時(shí)，見(jiàn)圖1 步驟一地面線108下基底換填50cm的換填砂礫層105，邊坡開(kāi)挖坡度為1:1。步驟二 換填砂礫層105底面設(shè)置洲單向橫坡，鋪設(shè)隔水土工布106，坡腳設(shè)置排水管107，采用Φ 25帶孔PVC管，排水管107與排水系統(tǒng)順接。步驟三在換填砂礫層105上再填筑30cm厚砂礫層104，砂礫層104頂面鋪設(shè)一層塑鋼土工格柵103，塑鋼土工格柵103以上結(jié)構(gòu)層采取分層攤鋪碾壓方式進(jìn)行，平地機(jī)攤鋪，人工找平，壓路機(jī)跟蹤碾壓。步驟四路面結(jié)構(gòu)層101以下30cm處嚴(yán)格整平，彎道處保證單坡順直，鋪設(shè)XPS板隔熱層102，XPS板隔熱層102由XPS板組合拼接而成，單塊XPS板的長(zhǎng)度為MOcm、寬度為 120cm、厚度為km，XPS板四個(gè)側(cè)面設(shè)置凸臺(tái)用于拼接。XPS板隔熱層采用雙層X(jué)PS板錯(cuò)縫布設(shè)方式進(jìn)行鋪設(shè)，單層X(jué)PS板各行也采用錯(cuò)縫布設(shè)方式鋪設(shè)。在整體鋪設(shè)區(qū)域末端外延伸段5m內(nèi)放置零散的XPS板。步驟五XPS板隔熱層102上填料鋪筑與壓實(shí)時(shí)，將填料運(yùn)至鋪設(shè)的XPS板隔熱層 102的一端，保證其上結(jié)構(gòu)層壓實(shí)的最小厚度，用裝載機(jī)將富余填料向前推鋪，平地機(jī)整平， 壓路機(jī)碾壓，避免施工機(jī)械直接碾壓XPS板隔熱層102。達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，鋪設(shè)路面結(jié)構(gòu)層 101。實(shí)施例2 富冰、飽冰凍土段，當(dāng)路基高度小于2. 5m通過(guò)水草沼澤時(shí)，見(jiàn)圖1 步驟一填筑50cm厚沖擊碾壓砂礫層105沖擊碾壓入地面線108下，沖擊碾壓砂礫層
105沖擊碾壓整平后，其上再填筑30cm的砂礫層104。步驟二 在砂礫層104頂面鋪設(shè)一層塑鋼土工格柵103，塑鋼土工格柵103以上結(jié)構(gòu)層采取分層攤鋪碾壓方式進(jìn)行，平地機(jī)攤鋪，人工找平，壓路機(jī)跟蹤碾壓。步驟三路面結(jié)構(gòu)層101以下30cm處嚴(yán)格整平，彎道處保證單坡順直，鋪設(shè)XPS板隔熱層102，XPS板隔熱層102由XPS板組合拼接而成，單塊XPS板的長(zhǎng)度為MOcm、寬度為120cm、厚度為km，XPS板四個(gè)側(cè)面設(shè)置凸臺(tái)用于拼接。XPS板隔熱層采用雙層X(jué)PS板錯(cuò)縫布設(shè)方式進(jìn)行鋪設(shè)，單層X(jué)PS板各行也采用錯(cuò)縫布設(shè)方式鋪設(shè)。在整體鋪設(shè)區(qū)域末端外延伸段5m內(nèi)放置零散的XPS板。步驟四XPS板隔熱層102上填料鋪筑與壓實(shí)時(shí)，將填料運(yùn)至鋪設(shè)的XPS板隔熱層 102的一端，保證其上結(jié)構(gòu)層壓實(shí)的最小厚度，用裝載機(jī)將富余填料向前推鋪，平地機(jī)整平， 壓路機(jī)碾壓，避免施工機(jī)械直接碾壓XPS板隔熱層102。達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，鋪設(shè)路面結(jié)構(gòu)層 101。實(shí)施例3 當(dāng)路段通過(guò)淺挖、路塹區(qū)段時(shí)，見(jiàn)圖2
步驟一地面線207下基底開(kāi)挖至路面結(jié)構(gòu)層201下80cm，邊坡開(kāi)挖坡度為1 :0. 5，回填50cm厚砂礫層203。步驟二 開(kāi)挖層底面設(shè)置洲單向橫坡，鋪設(shè)隔水土工布204，坡腳設(shè)置排水管205， 采用Φ 25帶孔PVC管，排水管205與排水系統(tǒng)順接。步驟三路面結(jié)構(gòu)層201以下30cm處嚴(yán)格整平，彎道處保證單坡順直，鋪設(shè)XPS板隔熱層202，XPS板隔熱層202由XPS板組合拼接而成，單塊XPS板的長(zhǎng)度為MOcm、寬度為 120cm、厚度為km，XPS板四個(gè)側(cè)面設(shè)置凸臺(tái)用于拼接。XPS板隔熱層采用雙層X(jué)PS板錯(cuò)縫布設(shè)方式進(jìn)行鋪設(shè)，單層X(jué)PS板各行也采用錯(cuò)縫布設(shè)方式鋪設(shè)。在整體鋪設(shè)區(qū)域末端外延伸段5m內(nèi)放置零散的XPS板。步驟四XPS板隔熱層202上填料鋪筑與壓實(shí)時(shí)，將填料運(yùn)至鋪設(shè)的XPS板隔熱層 202的一端，保證其上結(jié)構(gòu)層壓實(shí)的最小厚度，用裝載機(jī)將富余填料向前推鋪，平地機(jī)整平， 壓路機(jī)碾壓，避免施工機(jī)械直接碾壓XPS板隔熱層202。達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，鋪設(shè)路面結(jié)構(gòu)層 201。步驟五路面結(jié)構(gòu)層201兩側(cè)設(shè)置邊溝206，邊坡頂部設(shè)置擋水捻208和排水溝 209。實(shí)施例4 當(dāng)路段通過(guò)陡坡路提時(shí)，見(jiàn)圖3
步驟一陡坡地面線與上邊坡交界以下80cm或路面結(jié)構(gòu)層301以下80cm至下邊坡與地面線相交處高度區(qū)間挖臺(tái)階逐層壓實(shí)，臺(tái)階從最底層開(kāi)挖，開(kāi)挖臺(tái)階的寬度為2. Om,開(kāi)挖面向內(nèi)側(cè)傾斜21 4%橫坡，填挖交界處每Im進(jìn)行一次重錘夯實(shí)，夯實(shí)寬度8m，挖臺(tái)階后全部換填砂礫層307，在開(kāi)挖臺(tái)階碾壓層從上到下連續(xù)鋪設(shè)四層塑鋼土工格柵306。步驟二 挖臺(tái)階換填至填挖交界高度處，將換填砂礫307頂面設(shè)置成m的單向橫坡，鋪設(shè)一層隔水土工布304，坡腳設(shè)置排水管305，采用Φ 25帶孔PVC管，排水管305與排水系統(tǒng)順接。步驟三邊坡開(kāi)挖坡度為1 :0. 5，在隔水土工布304上回填50cm厚的砂礫層303。步驟四路面結(jié)構(gòu)層301以下30cm處嚴(yán)格整平，彎道處保證單坡順直，鋪設(shè)XPS板隔熱層302，XPS板隔熱層302由XPS板組合拼接而成，單塊XPS板的長(zhǎng)度為MOcm、寬度為 120cm、厚度為km，XPS板四個(gè)側(cè)面設(shè)置凸臺(tái)用于拼接。XPS板隔熱層采用雙層X(jué)PS板錯(cuò)縫布設(shè)方式進(jìn)行鋪設(shè)，單層X(jué)PS板各行也采用錯(cuò)縫布設(shè)方式鋪設(shè)。在整體鋪設(shè)區(qū)域末端外延伸段5m內(nèi)放置零散的XPS板。步驟五XPS板隔熱層302上填料鋪筑與壓實(shí)時(shí)，將填料運(yùn)至鋪設(shè)的XPS板隔熱層 302的一端，保證其上結(jié)構(gòu)層壓實(shí)的最小厚度，用裝載機(jī)將富余填料向前推鋪，平地機(jī)整平，壓路機(jī)碾壓，避免施工機(jī)械直接碾壓XPS板隔熱層302。達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，鋪設(shè)路面結(jié)構(gòu)層
301。步驟六路面結(jié)構(gòu)層301內(nèi)側(cè)設(shè)置邊溝，路面結(jié)構(gòu)層301靠近陡坡的一側(cè)設(shè)置護(hù)欄
302。邊坡頂部設(shè)置擋水捻310和排水溝311。為了使隔熱層路基施工能達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期，應(yīng)從以下環(huán)節(jié)進(jìn)行過(guò)程質(zhì)量控制。(1)隔熱材料準(zhǔn)備與檢測(cè)
XPS板依據(jù)設(shè)計(jì)要求控制指標(biāo)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行加工，出廠前進(jìn)行自檢，自檢合格后對(duì)每匹次的材料均進(jìn)行抽檢，對(duì)抽檢到XPS板先進(jìn)行人工初檢、初壓，從中隨機(jī)選取5塊板子， 在板材不同位置取樣，進(jìn)行送檢，由業(yè)主委托有XPS板檢測(cè)能力的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，完成第三方檢測(cè)，檢測(cè)合格后，方可對(duì)到貨進(jìn)行標(biāo)記，運(yùn)抵工地使用。該環(huán)節(jié)要保證XPS板性狀和品質(zhì)符合設(shè)計(jì)要求。(2 )隔熱材料運(yùn)輸與儲(chǔ)存
XPS板屬于輕質(zhì)易燃化工材料，要求全程注意防火，運(yùn)至工地還要對(duì)板材進(jìn)行圍捆，確保合格材料安全。(3)施工前專門的技術(shù)交底
鑒于隔熱層路基尚沒(méi)有可行的施工技術(shù)規(guī)范，施工人員不熟悉施工過(guò)程及質(zhì)量控制注意事項(xiàng)，在所用材料、機(jī)械設(shè)備、人員準(zhǔn)備充分，明確設(shè)計(jì)和施工意圖，針對(duì)技術(shù)人員專門的技術(shù)交底后方可進(jìn)行施工。(4)施工季節(jié)選擇
隔熱層路基一般要求6月底以前安排施工。鋪設(shè)XPS板的施工季節(jié)對(duì)路提下凍土上限有較大影響，特別是在路提鋪設(shè)后最初的1 2年內(nèi)，隨后路中人為上限的變化趨勢(shì)逐漸穩(wěn)定，數(shù)值模擬結(jié)果顯示，直至第6年施工季節(jié)對(duì)路中人為上限的影響才逐漸消失。因此XPS 板路基的施工季節(jié)最好能選擇在冬季，如果冬季無(wú)法施工，應(yīng)避開(kāi)最大融深季節(jié)，綜合考慮 XPS板鋪設(shè)的時(shí)間應(yīng)選擇在6月底以前。(5)施工機(jī)具準(zhǔn)備
準(zhǔn)備施工機(jī)械，保證能滿足材料的運(yùn)輸、裝卸、整平、壓實(shí)各個(gè)工序緊密銜接，形成連續(xù)作業(yè)線。( 6 )施工前保通道路修筑
目前多年凍土地區(qū)公路網(wǎng)還不是很完善，在大多數(shù)重點(diǎn)公路項(xiàng)目建設(shè)中存在保通問(wèn)題，這就要求項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)要及時(shí)做好項(xiàng)目交通管制的宣傳和疏導(dǎo)工作，配備專門的人員、 設(shè)備全力做好保通工作，保證社會(huì)車輛和軍車在一定條件下順利通行，維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定和人民正常的生活物質(zhì)需求。隔熱層路基施工，要求在整個(gè)施工過(guò)程中進(jìn)行封閉施工，社會(huì)車輛通行會(huì)導(dǎo)致隔熱層路基損壞。在修筑隔熱層路基時(shí)，保通工作一定要提前做好。(7)埋置深度確定
按設(shè)計(jì)埋設(shè)深度設(shè)置?？刂聘魺釋酉侣诽?基)填筑標(biāo)高、橫坡等，按施工要求進(jìn)行壓實(shí)，整平。施工中嚴(yán)格控制工作層厚度，當(dāng)填土層厚度較大時(shí)，采取分層攤鋪碾壓，并按設(shè)計(jì)要求測(cè)試記錄粒度成份及含水量情況，采用平地機(jī)攤鋪、人工找平，壓路機(jī)跟蹤碾壓。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試每個(gè)壓實(shí)層面的壓實(shí)度，檢驗(yàn)其是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在下層壓實(shí)度沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以前不得進(jìn)行下一道工序施工。
(8)隔熱層結(jié)構(gòu)層下整平壓實(shí)
隔熱層路基中使用的XPS板對(duì)下部結(jié)構(gòu)層平整度和壓實(shí)度要求較嚴(yán)，不平整的下墊層會(huì)使施工壓實(shí)時(shí)存在“反彈”現(xiàn)象，無(wú)法達(dá)到隔熱層路基施工質(zhì)量要求。在平面曲線上，要盡可能整平修筑該結(jié)構(gòu)層，當(dāng)完全水平有困難時(shí)，也要保證一塊(排)隔熱板在同一個(gè)單坡結(jié)構(gòu)面上。該結(jié)構(gòu)層修筑處理的好壞，直接影響隔熱層路基的施工質(zhì)量。(9)鋪設(shè)XPS板隔熱層
在下墊層標(biāo)高、壓實(shí)度、平整度達(dá)到控制指標(biāo)后，將滿足要求的定制XPS隔熱材料，依據(jù)設(shè)計(jì)搭接方式進(jìn)行鋪設(shè)，本環(huán)節(jié)注意搭接和彎道處理問(wèn)題。在定購(gòu)隔熱材料時(shí)應(yīng)該考慮擬定搭接方式，由廠家預(yù)先制作搭接槽或在施工時(shí)采用粘合劑進(jìn)行膠接連接，從而提高工程質(zhì)量，減少勞動(dòng)強(qiáng)度。當(dāng)鋪設(shè)兩層板材時(shí)，對(duì)每一層均進(jìn)行錯(cuò)縫鋪設(shè)。直線段線形要素簡(jiǎn)單，拼接布設(shè)板材相對(duì)較容易，曲線段拼接相對(duì)困難，建議采用直向積累、集中拼縫處理的方法進(jìn)行鋪設(shè)，拼縫處理時(shí)，拼縫用不規(guī)則板材用同質(zhì)板材現(xiàn)場(chǎng)切割組拼，相鄰板材原有搭接方式同時(shí)被打斷，該處連接在施工時(shí)采用粘合劑進(jìn)行膠接連接。鋪設(shè)滿足整個(gè)區(qū)段滑順自然，板材嵌擠緊密，不留空隙。滿足全區(qū)段幅寬要求，在彎道處局部適量加寬，達(dá)到全區(qū)段最小有效寬度滿足設(shè)計(jì)要求。(10)層上填料及壓實(shí)
考慮到板材自身強(qiáng)度問(wèn)題，施工機(jī)械不能直接碾壓XPS隔熱板。在XPS板鋪設(shè)完成檢查無(wú)誤后，用自卸汽車將上層填料運(yùn)抵鋪設(shè)段的一端卸料，由鏟車將填料按照預(yù)留壓實(shí)厚度向前將過(guò)剩的填料推運(yùn)，依次類推，完成板材上填料的鋪筑工作，隨后用平地機(jī)整平，壓路機(jī)壓實(shí)。層上填料要有足夠厚度才能進(jìn)行壓實(shí)，壓實(shí)層不宜太薄，要滿足設(shè)計(jì)給出的最小壓實(shí)層厚度。層上壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求。(11)銜接過(guò)渡處理
由設(shè)置保溫隔熱材料區(qū)段到非保溫隔熱區(qū)段應(yīng)提供過(guò)渡區(qū)域，使這種突變得到控制。 建議在整體鋪設(shè)區(qū)域末端外延伸段5m內(nèi)不固定的放置XPS板材，對(duì)于一些較敏感的保溫隔熱地區(qū)，應(yīng)采用更長(zhǎng)的過(guò)渡區(qū)域來(lái)達(dá)到更微細(xì)的過(guò)渡轉(zhuǎn)變效果。
權(quán)利要求
1.多年凍土地區(qū)高速公路隔熱調(diào)控路基的施工方法，其特征在于 由以下步驟實(shí)現(xiàn)步驟一地面線處基底沖擊碾壓50cm厚沖擊碾壓砂礫層或換填50cm厚的換填砂礫層， 再填筑30cm厚的砂礫層，沖擊碾壓砂礫層或換填砂礫層底面設(shè)置1的單向橫坡，沖擊碾壓砂礫層或換填砂礫層的邊坡開(kāi)挖成坡度為1 :0. 5 1 ；步驟二 沖擊碾壓砂礫層或換填砂礫層下方鋪設(shè)一層隔水土工布，沖擊碾壓砂礫層或換填砂礫層坡腳設(shè)置排水管，與排水系統(tǒng)順接；步驟三砂礫層上方填土采取分層攤鋪碾壓方式進(jìn)行，平地機(jī)攤鋪，人工找平，壓路機(jī)跟蹤碾壓；步驟四路面結(jié)構(gòu)層以下30cm處嚴(yán)格整平，彎道處保證單坡順直，鋪設(shè)XPS板隔熱層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多年凍土地區(qū)高速公路隔熱調(diào)控路基的施工方法，其特征在于步驟一中，當(dāng)路段通過(guò)水草沼澤時(shí)，砂礫層頂部布設(shè)一層塑鋼土工格柵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多年凍土地區(qū)高速公路隔熱調(diào)控路基的施工方法，其特征在于步驟一中，當(dāng)路段通過(guò)陡坡路基時(shí)，陡坡地面線與上邊坡交界以下80cm或路面結(jié)構(gòu)層以下80cm至下邊坡與地面線相交處高度區(qū)間挖臺(tái)階逐層壓實(shí)，臺(tái)階從最底層開(kāi)挖，開(kāi)挖臺(tái)階的寬度為2. Om,開(kāi)挖面向內(nèi)側(cè)傾斜21 4%橫坡，填挖交界處每Im進(jìn)行一次重錘夯實(shí)，夯實(shí)寬度8m，挖臺(tái)階后全部填筑換填砂礫，在開(kāi)挖臺(tái)階碾壓層從上到下連續(xù)鋪設(shè)四層塑鋼土工格柵，挖臺(tái)階換填至填挖交界高度處，將換填層頂面設(shè)置成洲的單向橫坡，鋪設(shè)一層隔水土工布，其上換填和填筑50cm厚的砂礫層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多年凍土地區(qū)高速公路隔熱調(diào)控路基的施工方法，其特征在于步驟二中，排水管為Φ25帶孔PVC管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多年凍土地區(qū)高速公路隔熱調(diào)控路基的施工方法，其特征在于步驟三中，當(dāng)路段設(shè)置在淺挖、路塹區(qū)段或陡坡路提區(qū)段時(shí)，路面結(jié)構(gòu)層兩側(cè)設(shè)置邊溝或護(hù)欄。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多年凍土地區(qū)高速公路隔熱調(diào)控路基的施工方法，其特征在于步驟四中，XPS板隔熱層由XPS板組合拼接而成，單塊XPS板的長(zhǎng)度為MOcm、寬度為 120cm、厚度為km，XPS板四個(gè)側(cè)面設(shè)置凸臺(tái)用于搭接；XPS板隔熱層采用雙層X(jué)PS板錯(cuò)縫布設(shè)方式進(jìn)行鋪設(shè)，單層X(jué)PS板各行也采用錯(cuò)縫布設(shè)方式鋪設(shè)；在整體鋪設(shè)區(qū)域末端外延伸段5m內(nèi)放置零散的XPS板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多年凍土地區(qū)高速公路隔熱調(diào)控路基的施工方法。本發(fā)明在地面線處基底沖擊碾壓50cm厚沖擊碾壓砂礫層，或換填50cm厚的換填砂礫層，再填筑30cm厚砂礫層，換填砂礫層的邊坡開(kāi)挖成坡度為10.5～1；換填砂礫層下方鋪設(shè)隔水土工布，換填砂礫層坡腳設(shè)置排水管；砂礫層上方填土采取分層攤鋪碾壓方式進(jìn)行；路面結(jié)構(gòu)層以下30cm處嚴(yán)格整平，鋪設(shè)XPS板隔熱層。本發(fā)明能有效規(guī)范和保證隔熱調(diào)控路基的施工質(zhì)量，減少路基體下伏層吸熱，減少高路基誘發(fā)的公路病害，減小多年凍土路基融化及凍土路基發(fā)生的不均勻變形，減小氣候變暖和人為工程活動(dòng)對(duì)多年凍土路基特性的影響，提高路基結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)E01C3/06GK102493306SQ20111044881
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者劉戈, 李金平, 樊凱, 符進(jìn), 袁坤 申請(qǐng)人:中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司