一种多年冻土地区路基保温施工方法技术领域
本发明涉及一种路基结构的施工方法，尤其是一种多年冻土地区路基保温施工方
法。
背景技术
冻土是指具有负温和含冰的土体和岩石，按生存时间主要分为多年冻土和季节冻
土。我国多年冻土面积约占国土面积的22.4％，是世界第三冻土大国。冻土中由于冰以
及未冻水的存在，其性质极其复杂且对温度极为敏感。道路工程施工以及全球变暖都会
引起冻土的升温，给路基带来融沉病害，严重危害多年冻土区道路的稳定性。
目前，在中国的青藏高原，东北大、小兴安岭和天山、阿尔泰山等地区，由于地处
严寒地带，便形成了特殊的土质——永久冻土，永久冻土一般分为两层：上部是夏融
冬冻的活动层(季节性冻土)，下部是终年不融的多年冻结层。
在高原寒冷地区道路施工，经常会遇到永久冻土地段。如何确保道路路基底部的
永久冻土不被破坏(防止融化)，保证道路路基的稳定性是长久以来道路施工需要解决的
问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多年冻土地区路基结构，采用以下技术方案：
一种多年冻土地区路基保温施工方法，包括以下步骤：
(1)开挖换填施工
挖除地面线以下季节性冻土，填筑所述的填料层，钢渣层并用重型压路机进行压实；
所述的填料层的制备方法包括如下步骤：各原料所占重量百分数为：石灰18-28％，
粉煤灰25-50％，磷石膏25-35％，水玻璃0.5-1.5％，NaAlO20.1～0.2％，改性丙烯酸乳
液2-15％，将上述原料倒入搅拌机中混合搅拌均匀，得到填料层；
所述的钢渣层：钢渣层为两层，每层厚度为45-75mm，下层底部钢渣嵌入填料层中，
钢渣粒径小于等于20mm；
(2)填筑块碎石层，所述的块碎石层的粒度为15-100cm，填筑厚度为50-200cm，整
平；
(3)将填缝水泥浇注在块碎石层上，然后依次铺装铝箔层、阻热导冷层、土工布层，
然后浇注纤维混凝土层；
所述的填缝水泥层由以下组分组成：水泥：65-100份，石灰粉：15-28份；粉煤灰：
20-35份，钢纤维：25-65份，石子：15-35份，：煤矸石：5-10份，硅藻土：5-15份，：
氨基硅氧烷5-6份，丙烯酸树脂：2-4份，间苯二酚：1-3份，脂肪族羧酸三乙醇胺盐：
0.1-0.5份，水20-90份；
铝箔层：填缝水泥层上铺设铝箔层；
所述的阻热导冷层至少为聚苯乙烯(EPS)、聚氨酯(PU)、注塑聚苯乙烯(XPS)中的一
种；
所述的纤维混凝土层；由下列重量份的原料制成：水泥300-400份、河砂150-200
份、碎石300-400份、膨润土60-100份、木质纤维15-20份、竹纤维15-20份、过硫酸
钾3-4份、甲苯二异氰酸酯10-15份、庚酸烯丙酯1-5份、苹果酸钠：1-2份、苯并三氮
唑：1-2份、氢氧化钠：1-2份，钢纤维：5-15份、水适量；
(4)最后填筑密实的路堤填土。
进一步地，所述的填料层的制备方法包括如下步骤：各原料所占重量百分数为：石
灰23％，粉煤灰42％，磷石膏26％，水玻璃0.6％，NaAlO20.15％，改性丙烯酸乳液8.25％。
进一步地，所述的钢渣层：钢渣层为两层，每层厚度为50mm，下层底部钢渣嵌入
填料层中，钢渣粒径为10-15mm，所述的块碎石层的粒度为55cm.
进一步地，所述的填缝水泥层由以下组分组成：水泥：72份，石灰粉：19份；粉
煤灰：28份，钢纤维：30份，石子：22份，：煤矸石：8份，硅藻土：6份，：氨基硅氧
烷5.5份，丙烯酸树脂：3份，间苯二酚：2份，脂肪族羧酸三乙醇胺盐：0.35份，水
30份。
进一步地，所述的填缝水泥层由以下组分组成：水泥：85份，石灰粉：27份；粉
煤灰：33份，钢纤维：40份，石子：32份，：煤矸石：9份，硅藻土：12份，：氨基硅
氧烷6份，丙烯酸树脂：2.7份，间苯二酚：2.55份，脂肪族羧酸三乙醇胺盐：0.35份，
水45份。
进一步地，铝箔层厚度为1-5mm。
进一步地，纤维混凝土层；由下列重量份的原料制成：水泥360份、河砂160份、
碎石345份、膨润土82份、木质纤维18份、竹纤维16份、过硫酸钾3.6份、甲苯二异
氰酸酯12份、庚酸烯丙酯3.4份、苹果酸钠：1.6份、苯并三氮唑：1.3份、氢氧化钠：
1.5份，钢纤维：11.2份、水适量。
本发明的效果在于：本发明多年冻土地区路基结构，通过对整体结构的设计铺设以
及具体各层材料的要求，利用不同材料的导热通风性能，充分发挥各自的优点，实现冷
季大量吸入冷能的同时，有效限制暖季的吸热量，大幅提高了路基在一个冻融周期内的
净放热量，从而更加有效地降低路基下伏冻土的温度。因此，这种路基可保护路基下的
多年冻土，避免冻胀和融沉发生，提高路基结构的安全性和稳定性，施工方法明确，可
作为多年冻土地区公路路基建设的基本方法。
具体实施方式
实施例1
一种多年冻土地区路基保温施工方法，包括以下步骤：
(1)开挖换填施工
挖除地面线以下季节性冻土，填筑所述的填料层，钢渣层并用重型压路机进行压实；
所述的填料层的制备方法包括如下步骤：各原料所占重量百分数为：石灰26％，粉
煤灰44％，磷石膏26％，水玻璃0.8％，NaAlO20.15％，改性丙烯酸乳液3.05％，将上
述原料倒入搅拌机中混合搅拌均匀，得到填料层；
所述的钢渣层：钢渣层为两层，每层厚度为46mm，下层底部钢渣嵌入填料层中，
钢渣粒径小于等于20mm；
(2)填筑块碎石层，所述的块碎石层的粒度为19cm，填筑厚度为100cm，整平；
(3)将填缝水泥浇注在块碎石层上，然后依次铺装铝箔层、阻热导冷层、土工布层，
然后浇注纤维混凝土层；
所述的填缝水泥层由以下组分组成：水泥：78份，石灰粉：18份；粉煤灰：31份，
钢纤维：42份，石子：23份，：煤矸石：7份，硅藻土：8份，：氨基硅氧烷5.5份，丙
烯酸树脂：2.8份，间苯二酚：1.9份，脂肪族羧酸三乙醇胺盐：0.35份，水30份；
铝箔层：填缝水泥层上铺设铝箔层；
所述的阻热导冷层至少为聚氨酯和注塑聚苯乙烯。
纤维混凝土层；由下列重量份的原料制成：水泥325份、河砂186份、碎石315份、
膨润土85份、木质纤维16份、竹纤维17份、过硫酸钾3.8份、甲苯二异氰酸酯12.5
份、庚酸烯丙酯3.6份、苹果酸钠：1.45份、苯并三氮唑：1.76份、氢氧化钠：1.34份，
钢纤维：5.8份、水适量；
(4)最后填筑密实的路堤填土；
施工后多年冻土地区路基结构包括以下结构层：从下到上依次为填料层、钢渣层、
块碎石层、填缝水泥层、铝箔层、阻热导冷层、土工布层、纤维混凝土层、铺筑路堤填
土层。
实施例2
一种多年冻土地区路基保温施工方法，包括以下步骤：
(1)开挖换填施工
挖除地面线以下季节性冻土，填筑所述的填料层，钢渣层并用重型压路机进行压实；
所述的填料层的制备方法包括如下步骤：各原料所占重量百分数为：石灰21％，粉
煤灰42％，磷石膏28％，水玻璃1.1％，NaAlO20.17％，改性丙烯酸乳液7.73％，将上
述原料倒入搅拌机中混合搅拌均匀，得到填料层；
所述的钢渣层：钢渣层为两层，每层厚度为50mm，下层底部钢渣嵌入填料层中，
钢渣粒径小于等于20mm；
(2)填筑块碎石层，所述的块碎石层的粒度为25cm；，填筑厚度为120cm，整平；
(3)将填缝水泥浇注在块碎石层上，然后依次铺装铝箔层、阻热导冷层、土工布层，
然后浇注纤维混凝土层；
所述的填缝水泥层由以下组分组成：水泥：78份，石灰粉：22份；粉煤灰：20份，
钢纤维：36份，石子：23份，：煤矸石：7份，硅藻土：8份，：氨基硅氧烷5.5份，丙
烯酸树脂：2.6份，间苯二酚：2.3份，脂肪族羧酸三乙醇胺盐：0.33份，水35份；
铝箔层：填缝水泥层上铺设铝箔层；
所述的阻热导冷层为注塑聚苯乙烯(XPS)；
纤维混凝土层；由下列重量份的原料制成：水泥360份、河砂170份、碎石320份、
膨润土76份、木质纤维17份、竹纤维19份、过硫酸钾3.75份、甲苯二异氰酸酯13.2
份、庚酸烯丙酯3.3份、苹果酸钠：1.7份、苯并三氮唑：1.65份、氢氧化钠：1.4份，
钢纤维：9.9份、水适量；
(4)最后填筑密实的路堤填土。
施工后多年冻土地区路基结构包括以下结构层：从下到上依次为填料层、钢渣层、块碎
石层、填缝水泥层、铝箔层、阻热导冷层、土工布层、纤维混凝土层、铺筑路堤填土层。