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浅论路基翻浆的防治

 导读:因此,只有加强对翻浆的原因和影响因素的深入认识才能进一步进行防治,从而提高道路的使用寿命。在我国北方季节性冰冻地区,翻浆路段的路基在秋天往往并无问题,土壤中含水量并不多,土壤中水分的增加,主要是外界水的侵入,毛细水上升和温差聚流现象造成的。在路面以下45-55cm处,用碎石、砾石、碎砖等粗粒料在路基全宽上铺7-15cm厚作为透水隔离层。

  关键词:路基,翻浆三合土,隔离层,防治
 
  前言
  翻浆是寒冷地区道路上所特有的冻害现象,在我国分布很广是一种普遍的病害,它严重地破坏了路面,影响交通运输,对国民经济国防不利,也大大增加了道路养护的工程量。因此,只有加强对翻浆的原因和影响因素的深入认识才能进一步进行防治,从而提高道路的使用寿命。
 
  下面就路基翻浆的原因,造成的因素及防治措施做一浅析:
  一、路基翻浆的原因:
  在我国北方季节性冰冻地区,翻浆路段的路基在秋天往往并无问题,土壤中含水量并不多,土壤中水分的增加,主要是外界水的侵入,毛细水上升和温差聚流现象造成的。路基深部比较温暖,土壤中水分在温差作用下产生聚流,土壤中的水分向路基上层已冻结的土层方向聚集,路基土壤中水分才大大增加,由于水分的不断供给,逐渐在路基上部一定范围内形成一层、二层或多层聚冰层,土基中水分冻结后体积膨胀,由于路基填土是粉质土,土质不均匀,使路面冻裂或冻胀隆起,春融化冻时,气温回升,土基开始解冻,由于路面导热性大,路中的融解速度较两侧快,水分不易向下及两侧排除,土基上层便呈现过湿状态,当融解到聚水冰层时,土层的温度有时会超过液限,土基承载力极低,道路表面常会出现不均匀起伏,鼓包龟裂和潮湿斑点、弹簧现象,一经车辆通过,路面沉陷破坏出现翻浆。
 
  二、造成路基翻浆的因素
  (一)水分
  水是影响道路翻浆的基本因素,因此防治道路翻浆按水分的存在形式不同来源进行分类。
  1、地下水类道路翻浆
  地热低洼地区,如路基填土高度很小,地下水位又高,冬季冻结时,地下水就会不断向上层聚流,使土壤含水量大大增加,引起翻浆。
  在丘陵地区或山区的路堑地段由于开挖,使路基顶面接近地下含水层,在半填半挖地段,路堑边坡切断含水量水层,这种情形都容易产生翻浆。
  城市道路由于地下管道漏水,冬天使路面发生鼓胀,春天发生翻浆。发表论文。
  2、地表水类道路翻浆
  当地势低洼平坦,路旁有农田水利灌溉工程,或路基通过盐滩时,水分大量积聚在路基两旁,渗进路基土壤,在聚流作用下,发生翻浆。如养护不当,路面裂纹多,大量雨水、雪水渗进路基土壤中造成局部翻浆。
  城镇中,排水设施损坏,因水分浸渗到路基土壤中造成道路翻浆。
  3、土体水类道路翻浆
  施工中遇雨或路基填土过湿或过多地填了大块冻土等,造成道路局部翻浆。
  4、气态水类道路翻浆
  路面为沥青路面时,由于蒸发受到阻碍,水气都聚集在路面下,而沥青路面导温性能强,温差变化急速,冬季聚流现象严重,易发生翻浆。
  5、混合水类道路翻浆
  当受地表水、地下水、土体水等其中任意两种因素或两种以上因素的影响,造成的翻浆为混合水翻浆,这类翻浆往往很严重。
  (二)土质
  采用粉性土质做路基,便构成了冻胀与翻浆的内因,粉性土质毛细上升速度快,作用强烈,为水分向上积聚创造了条件。
  (三)气候
  多雨的秋天、温和的冬天、骤热的晚春、春融期降雨等都是加剧温度积聚和翻浆现象的不利气候。
  (四)人为因素
  1、行车。翻浆只有通过行车的作用才会暴露出来,通行过大的交通量或过重的汽车,能加速翻浆的产生。
  2、根据主要翻浆根源,采取正确设计、施工,及时排水弥补裂缝养护措施,道路的翻浆是可以避免的。
 
  三、翻浆的根治方法 
  (一)提高路基
  根据实际情况加高路基,使路基上部土层远离地下或地表水面,路基加高的数值,应根据当地冻土深度、路基土质和水文情况,以路基最小填土高度及临界高度确定方法而定,一般应保证路基处于干燥状态。此法适用于平原区的土路和其他地区取土容易的路段。发表论文。如当地只能采用粉砂土填筑时,因其毛细水上升高,单靠提高路基不能彻底根治翻浆,这时除提高路基外,还应采用砂垫层等综合治理,城镇街道,交叉口等地点,不能采用提高路基的办法。
  (二)加强路基地上水地下水的处理
  1、做好路基排水,采取扩大边沟深度在1~1.5m,底宽在1m左右,但此方法不适于平原洼地,设置截水沟拦截山坡流向路基的水流,以及设置截水暗沟,用以截除地下含水层的水分。
  2、为了不让地下水大量上升到路基上部土层,可设法降低地下水。
  2·1 修管渗沟即:在路基两旁的边沟底上,向下挖一道深沟,比现有的地下水位再深一些。先在沟底安放四周带孔的瓦管,管上填满碎石、碎砖或砾石,最上层用20cm厚的粘土夯实封口,粘土与碎石等粒料之间可铺一层3cm厚草皮。这样地下水可经瓦管排走而降低其水位。
  2·2 也可沟底以较大石块垒起来代替瓦管,而采用肓沟降低地下水位。
  (三)改善路面结构
  1、铺砂垫层
  铺砂垫层施工方便,效果好,是防治翻浆常用的方法,特别是在产砂砾地区更宜采用。砂垫层或减少地下水的毛细水的毛细上升高度,在冰冻时不会聚冰,路基上层土壤在化冻时期的多余水分,可含蓄在砂层内又可排出去,粗砂或中砂,即使在含水饱和时也是稳定的,同时,砂垫层又可作为路面的一个加强基层,能提高道路的整体强度,砂垫层的用砂越粗越好,且不应含粉砂和泥土,如必须使用细砂,则应加大厚度。
  2、铺石灰土
  石灰和土拌合后压实,变成强度很高的石灰土;硬结成半刚性板体,能均匀传布车辆压力,防止土基变形和翻浆,不宜采用一层石灰一层土的层铺法,石灰土施工期应在上冻前一个月结束,以保证养生和初期成型的时间。
  3、铺炉渣石灰土
  炉渣石灰土也叫三合土,是我国冰冻地区防治道路翻浆的一种有效材料,它的整体性和强度比石灰土高,水稳定性也比石灰土好。发表论文。
  (四)换土
  换土适用于处理旧路的局部翻浆,且路基有一定高度的路段,换填的材料最好是砂砾或炉渣,也可采用砂土。
  (五)设隔离层
  1、透水性隔离层
  在路面以下45-55cm处,用碎石、砾石、碎砖等粗粒料在路基全宽上铺7-15cm厚作为透水隔离层。以阻止毛细水上升到路基上层,隔离层底面应有3-4%横坡度,它的上下两底面,均应铺一层厚1-2cm的苔藓、泥炭、或草皮、炉渣,防止泥土堵塞,与边坡接头处要用大块碎石或砾石铺进50cm宽,同时要使隔离层底面高出边沟底至少25cm。东北地区聚冰层一般在路面下65-75cm,则隔离层应设在路面下70-80cm,华北等地区聚冰层位置较浅,隔离层深度可适当减少。
  2、不透水隔离层
  不透水隔离层采用不透水材料:
  2·1两层油毡纸中间涂沥青
  2·2用3cm厚的沥青拌和土壤或用渣油拌和土壤作隔离层
  2·3土基面上直接喷洒0.2-0.5的沥青或渣油
  2·4用塑料薄膜作为隔离层
  对于无砂石地区铺不透水隔离层是防治翻浆的有效措施
 
  结束语
  综上所述,路基翻浆不仅与设计、施工、养护措施环节有关,而且与路线经过的不同地区的气候、温度、地质、地理、水文等自然因素有关。因此,掌握了翻浆的原因,对每项道路工程采取正确设计统筹管理,科学施工,适当有计划的采用各种不同方法的养护,这样才能根除翻浆,减少道路病害,改善提高道路质量,加速道路建设的发展。
 
参考文献:
[1]金效仪主编《路基路面工程》北京:人民交通出版社1993
[2]龚伟编《道路与桥涵》北京:中国建筑工业出版社1988

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