9.5 定测阶段勘察
9.5.1~9.5.6 多年冻土地区冻土工程地质性质比较复杂,线性工程勘察过程中勘探孔间距应比非冻土区大幅度缩小,勘探孔深度应加深,尤其在桥、涵、隧道工程关键地段,否则无法查清多年冻土工程性质,为工程建设留下隐患,造成工程事故,危及生命财产安全。
多年冻土地区的建筑物宜采用柔性结构,以适应冻胀和下沉的不均匀性。多年冻土地基的利用原则一般可分为两种。
原则一:在建筑物施工和整个运营期间都保持地基土处于冻结状态。
原则二:允许地基土在施工和使用过程中逐渐融化或施工前预先融化。
地基土利用原则应根据地基多年冻土的特点,经过经济技术比较确定。如果保持地基土处于冻结状态的措施是经济合理的,则可采用原则一。通常在坚硬冻土地区按原则一利用多年冻土。当地基中存在石质土或者其他低压缩性土,融化时其变形不超过建筑物的允许值,且从建筑物的技术和结构特性以及冻土条件看,采用保持地基冻结措施并不能保证要求的建筑可信度水平时,应采用第二种原则。
土的热改良措施包括:人工冷却地基措施和无源冷冻技术。前者指机械制冷系统、液氮冷冻和机械通风措施等,后者是指热桩热棒冷冻技术、自然通风措施等。
冻土地质环境的保护要给予足够重视,冻土地区地质环境是地质历史时期的产物,保护好地质环境就保护了多年冻土,从而保障多年冻土上建筑的稳定。若在多年冻土区取土,即减少了地面覆盖的热阻,通过地面传入地中的热量增加,多年冻土将产生退化。如果在含冰冻土或厚层地下冰分布地段取土,多年冻土的融化将引起严重的地面下沉,并可能形成热融洼地或热融湖塘,这对建筑和生态环境将产生不利影响。因此,多年冻土区的取土和弃土都要从保护冻土地质环境出发,合理布置,严格控制。
在多年冻土区,取土坑可供取土的最大厚度一般为活动层厚度。为了减少对多年冻土的热干扰,保护冻土的地质环境,建议集中取土。取土场远离线路,在取土场调查时,要查明取土地点多年冻土的特征,而后确定取土范围和深度。地质环境恢复和保护措施包括:现场的恢复;交通管制;地表、地下排水的处理;取土控制等。