[发明专利]处理公路冻土地基的方法

说明书

技术领域

本发明涉及改良地基或土壤的方法，尤其是一种冻土地基的处理方法。

背景技术

冻土由于其低温、易变、温度敏感等的特殊工程地质性质,修建其上的道路容易产生路基下沉、路面开裂、凹陷、冻胀翻浆等病害,严重影响着多年冻土区道路的稳定性和安全通行。

现有的方法包括设置隔热层、热棒或遮阳板：在路基的底部或路基表面以下某一深度铺设隔热层用来增加路堤热阻，减小路基的融化深度，调节路基人为上限的埋深和形态，这种路基称作隔热层路基。在暖季，路基外气温比路基内部及其基底下面的高，隔热材料可以很好的防止热量从路基外流入路基内，防止冻土地基升温。但当进入冷季时，地温高于气温, 多年冻土向大气散热以恢复多年冻土的热平衡, 而路基中的保温材料仍保持着热阻效应, 即阻止路基下伏多年冻土向大气的散热, 在此期间保温材料起着不利于保护多年冻土的作用。因此，保温处理措施不可能改变因修筑路基而引起的地—气热交换的发展趋势。

碎、片石路基是利用一定级配的碎、片石因孔隙中的空气是否发生对流而具有可变的导热系数的特性来实现路基内部的降温。碎、片石路基为多孔介质结构，当气流流过碎石表面时，由于气体与碎、片石表面存在温度差而在二者之间产生热量交换，其在暖季具有热屏蔽作用，在冷季具有对流降温作用。但是该种路基对石料需求较大、要求较高。碎、片石的风化、孔隙堵塞都会影响对流的效果和路基稳定性。最佳孔径问题也是控制的难点。

热棒是一种利用液气转换对流和循环来实现热量传输的系统。热棒单向传热，反向不传热。在温暖季节，热棒会停止工作，其使用效果受到众多因素的影响，特别是冻结期长短问题，若冻结期短，融化期长，冻结核尚未在下一个冬季来临之前就全部融化，那么就失去了热棒的应用价值。热棒路基的造价较高，且部分采用热棒路基的地段往往产生在热棒周围一定范围内会产生一定的沉降，其主要机理值得进一步研究。

遮阳板能够阻止太阳对路基阳面边坡的直接辐射，明显减少了路基吸收的辐射热，显著降低了路基的温度，同时减少或阻隔带有融化潜热的雨水下渗路基，切断路基边坡的雨水补给。但遮阳板面板易变形、损坏，多年冻土地区温差大，遮阳板材料热胀冷缩量大，遮阳板在使用中因内应力导致结构变形、损坏，不利于工程措施持久使用。

据上所述，与被动降温措施相比，现有的主动降温措施能更好的保持冻土路基的稳定性。但这些措施的核心还是保护“多年冻土地基、尽量不扰动或少扰动冻土地基”。并且每一种措施在实际应用当中都有其针对性和局限性，冻土地基的相关问题没有得到彻底解决。

发明内容

发明目的：提供一种处理公路冻土地基的方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种处理公路冻土地基的方法，包括如下步骤：

步骤1、在预处理的冻土地基上钻若干个孔；

步骤2、选定部分钻孔，布置温度探头；

步骤3、在部分钻孔内插入双层热水循环管，通入热水，待冻土地基融化后，取出双层热水循环管；

步骤4、采用钻机，钻进并喷送压缩空气；

步骤5、停止喷送压缩空气，喷送具有预设温度的水泥，待喷送一定量后，改喷压缩空气；

步骤6、复搅预定的次数，铺设碎石和土工布。

在进一步的实施例中，包括如下步骤：

S1、在预处理的冻土地基处，根据路基施工规范要求，采用烘干法测定该区域冻土的含水率；

S2、使用风动潜孔钻机进行钻孔，孔径约6～7cm，孔的位置按梅花形布置，孔的中心位于将要施工的粉喷桩中心，间距不超过2m；

S3、在该冻土处选定温度探测孔，探测孔的中线距S2中所钻孔的中线距离为25～30cm，观测孔由地表以下0.3 ~0.7m起沿深度每隔0.5～0.6 m布置温度探头，探头深度大于桩长；

S4、在钻好的多个孔内插入双层热水循环管，管内用70～80^oC的热水循环；

S5、待预处治的冻土地基融化后，即探测孔所有温度探头检测到的温度大于0^oC，取出双层热水循环管；

S6、定位粉喷桩钻机，对正桩位，调平机身。启动钻机下钻,待搅拌钻头接近地面时,启动空压机。开启粉喷钻机，开始钻进，同时喷送高压气，钻至设计标高后停钻；

S7、关闭送气闸门，喷送来自特制的具有保温功能的灰罐中的水泥；确认水泥到桩底时，反向提升钻头，边提升边喷送水泥；当钻头提升至距地面约50cm时，关闭粉体发送器，改喷压缩空气至地面；