高原地区公路路基施工技术适应性研究

引言：

随着我国基础设的不断发展，高原地区的公路建设需求日益增长。高原地区由于特殊的海拔高、气候差、地质状况复杂等，造成了高原地区公路路基施工困难。公路路基作为公路的基石，公路路基施工的好坏直接关系到公路使用寿命以及行车的安全。高原地区公路路基施工技术适应性研究是提高高原地区公路建设水平的重要课题，本文意图为我国高原地区公路工程建设提供科学合理的技术指导。

一、高原地区自然环境特点及其对公路路基施工的影响

高原地区气候、地质及地形条件复杂，给公路路基施工带来诸多挑战。气候上，低温会引发路基土体冻胀，昼夜温差加快材料老化，强烈紫外线损害防护材料，大风妨碍施工进程并侵蚀路基；地质上，冻土冻胀融沉，软土承载能力差，膨胀土遇水膨胀失水收缩，这些都会威胁路基稳定；地形上，起伏陡峭的地形致使路基开挖填筑容易发生边坡失稳，填方滑移，加大了机械操作和材料运送的困难。

二、高原地区公路路基施工技术适应性分析

2.1 路基填筑技术

高原地区路基填筑材料的选择很重要，应该选用透水性好、冻胀敏感性小的砂砾石、碎石土等材料。对于冻土地区，可以选用保温隔热性能好的材料作为路基填料，以减少冻土的冻融循环；在填筑工艺上，高原地区空气稀薄，施工机械效率降低，应该控制每层填筑厚度，增加压实遍数，保证路基压实度达到设计要求。

2.2 冻土路基处理技术

对于冻土路基而言，当前常用的处理技术有换填法、保温法、排水隔水法以及热棒技术等。换填法就是将冻土全部或者部分挖掉，然后换成非冻胀性的材料；保温法就是铺上保温材料，阻止外界热量流入冻土，从而保证冻土处于冻结状态；排水隔水法可以防止地表水和地下水渗入路基，免除冻土融化；热棒技术则利用热虹吸原理，将路基里的热量散发到大气里，这样就能让冻土稳定下来，这些技术都有各自的优点和缺点，在实际应用的时候要依照冻土的种类，厚度，地温等情况来恰当选取。

2.3 软土路基处理技术

对软土路基而言，常用的处理技术有换填垫层法、排水固结法、深层搅拌法、加筋法等。换填垫层法就是把软土挖掉，换成强度比较大的材料；排水固结法就是用排水体来加快软土里的水排出去，让软土变强；深层搅拌法是用搅拌机把软土和固化剂搅拌在一起，变成有一定强度的柱子，这样就能增强地基承受压力的能力；加筋法就是在软土里放土工格栅之类的加筋材料，让土变得更有整体感和稳定感。

2.4 膨胀土路基处理技术

膨胀土路基处理可采取改良土性质、设置排水系统以及加强路基防护等措施，改良土性质可添加石灰、水泥等固化剂以降低膨胀土膨胀性，完善排水系统可及时排除路基范围内的雨水与地下水，减少土体含水量变化，加强路基防护，采用挡土墙、坡面防护等措施可防止膨胀土受外界因素影响发生变形。

三、高原地区公路路基施工技术优化策略

3.1 加强施工前的勘察与设计

在施工之前，要展开全面深入的地质勘探以及气候调研工作，利用地质钻探，物探等手段，确切把握施工区域的岩土层分布状况，地下水存在情形，不良地质现象，并参照气象部门最近十年的数据资料，剖析高原地区的气温，降水量，冻融循环等气候特性，依照详细的勘探成果，采用 BIM 技术对路基设计方案展开三维建模并执行动态模仿，从路基横断面形式，边坡防护构造，排水系统规划等很多方面着手改进。在施工技术和材料选取方面，先选用具备抗冻融能力的水泥稳定碎石基层，再配合适应高寒环境的土工合成材料，通过室内外试验以及现场试验段来验证技术方案的可行之处，从而保证路基设计既有科学性又具备工程可行性。

3.2 提高施工技术水平

引进并推行先进的路基施工技术和装备，这是改良高原地区公路创建速度的关键。建议引进智能压实监测体系，高原专用振动压路机等设备，凭借物联网技术随时监测路基压实度，含水量这些关键指标，而且要形成起常态化的技术训练制度。通过理论授课，实际操作练习，案例剖析等多种形式，促使施工人员学会冻土路基处理，高填方压实等特别工艺。在施工时，按照《高原地区公路工程技术标准》，采取“三阶段四区段八流程”这种标准化的作业模式，组建起质量巡查小组，每天抽检，应用 BIM 技术做施工模拟预演，从材料进场检查到分层压实验收，全程把控路基的质量，保证其整体稳定性和耐久性符合标准。

3.3 建立完善的监测体系

构建路基施工及运营期间的全生命期智能化监测系统，利用 GNSS 位移监测技术，光纤光栅温度传感器和分层沉降仪等先进设备实时获取路基沉降速率，水平位移以及地温梯度等数据。搭建多源信息融合分析平台，采用机器学习算法对收集到的数据展开深入挖掘，以设置沉降预警标准（例如日沉降速率高于5 毫米，累积沉降量超越 30 毫米）和位移变化趋向模型来自动辨别路基变形隐患，着重检测处于季节性冻土地带的路基阴阳坡温差变动情况，尽快找出融沉，冻胀等问题，一旦触发警报，立刻执行应对方案。依靠注浆稳固，换填保温材料或者增添排水系统等工程手段，随时改变施工方法或者运营保护规划，保证高原公路路基在整个严酷的环境中持续服役。

对季节性冻土区，建立阴阳坡差异化监测子系统，采用红外热成像仪、土壤温湿度剖面仪，实时监测坡面温差、冻融界面迁移，设置三级预警：黄色预警加密监测、橙色预警专家远程会诊、红色预警启动应急预案，处置措施有高压旋喷注浆加固、换填保温材料阻断冻融、增设排水设施降低水位，用BIM+GIS 技术模拟优化工程措施，自适应调整施工、维护方案，使高原公路路基在-40℃到35℃极端温差下长期稳定。

四、结论

高原地区独特的自然环境给公路路基施工带来极大困难，不同路基施工技术在高原地区适用性存在差异，通过选取合适的路基施工技术，优化设计方案，提升施工技术水平并建立完善监测体系，能够提升高原地区公路路基施工质量与稳定性。科技不断进步，应加大高原地区公路路基施工技术研究与创新力度，研发出更符合高原环境需求的新型材料与施工技术，完善路基施工技术标准与规范，促进高原地区公路建设智能化发展，给高原地区经济发展与社会进步赋予更好的交通保障。

参考文献：

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