浅谈公路路面翻浆的成因及处理技术
【摘要】当每年春融季节来临时,许多公路路面出现弹簧、网裂、鼓包,甚至冒泥、路面被压翻等现象。翻浆对道路安全是个严重的隐患,轻则降低车速,多耗燃料,增加养护费用,重则会发生车毁人亡的严重交通事故。
【关键词】路面;翻浆;原因;处理;
一、前言
路面翻浆是季节性冰冻地区特有的冻害现象,当每年春融季节来临时,许多公路路面出现弹簧,网裂,鼓包,甚至冒泥,路面被压翻等现象。翻浆对道路安全是个严重的隐患,轻则降低车速,多耗燃料,增加养护费用,重则会发生车毁人亡的严重交通事故,为此,对于翻浆要采取以防为主,防治结合的原则,避免事故的发生。
二、路面翻浆的原因分析
1、土质的类型
①砂类土:这种土属于粗粒土,透水性好,无塑性或低塑性,毛细作用弱,冻结过程中水分聚流现象轻,强度和水稳性比较好,即使含有较多水分也能保持一定强度。
②粉性土:这种土属于细粒土,它的透水性小,吸湿性大,毛细作用强烈,在0℃下水分聚流现象严重,一旦土体水分增加其强度很快降低,水温性较差,很容易翻浆。
③粘土:具有一定的可塑性,干缩性,透水性比较差,遇水膨胀,但毛细水作用较慢,一旦水分充足遇冷后也会发生翻浆。 路基在水、温度等多种因素影响下如果路基填料选择恰当,也会使翻浆减少的,因此,在条件容许的情况下,尽量选择粗粒式填料更能有效防治翻浆。
2、温度
一定的冻结深度和冷量是形成翻浆的重要条件。在同样的冷结深度和冷量的条件下,冬季负温作用的特点和化冻结速度的快慢对形成翻浆的影响也很大。初冬温度较暖,且冷暖交替出现,温度在O―5℃之间停留时间较长,冻结线长期停留在路面下较浅处。大量的水分聚流到路面很近的地方,报容易发生翻浆现象。反之,如果冬季一开始就很冷,冻结线很快下降到距离路面较深的地方,土基上部聚冰少就不易出现翻浆现象。除此以外春季气温的变化特点和化冻速度对翻浆也有影响。如果春季化冻快天气骤暖土基急速融化则会加重翻浆的程度。
3、路面结构
翻浆现象和路面结构是有紧密关系的。路面结构对翻浆有一定的影响。如果在比较潮湿的土基上铺筑黑色路面。因该路面结构透气性差,路基中的水分不能通畅地从表面蒸发出来,使路基强度降低,在行车荷载的作用下就会出现严重的翻浆现象。土质路堑或遇水崩解软化的风化泥质路堑,找平填料质量差,施工又未作特殊处理,极易发生翻浆。一般来说,水泥混凝土路面的容许冻胀值为2cm,沥青混凝土路面的容许冻胀值为4cm,次高级路面的容许冻胀值为6cm。
4、行车荷载
道路的翻浆现象是通过行车荷裁的作用形成暴露出来的,当其他条件相同时在翻浆季节和翻浆路段上交通量越大、车辆越重,翻浆也会越多越严重。
三、路面翻浆的处理技术
1、提高路基高度提高
路基是一种效果显著、简便易行、比较经济的常用措施。增大路基边缘至地下水或地面积水间的距离,使路基上部土层保持干燥,在冻结过程中不致因过分聚冰而失稳。提高路基一般只适用于取土方便的地段。在有些中、重冰冻地区及粉性土地段,不能单靠提高路基保证其稳定性,还要与其它措施,如砂垫层、石灰土基层等配合应用。路线因尽量设置在干燥地段,当路线必须经过水文地质不良地段时,就要采取预防措施,搞好地面水及地下水的处理,要在基底填筑一层砂砾层,对于经常发生翻浆的地段,特别是路堤比较矮而且容易发生翻浆路段,适当抬高路基填土。透气性越好的路面类型及厚度较大的路面结构,相应就能减轻或避免冻胀与翻浆的产生。
2、换填土
换填好的填土,特别是采用水稳性好、冰冻稳定性好、强度高的粗颗粒土换填路基上部,可以提高路基的强度和稳定性。换土层厚度可根据地区情况、公路等级、行车要求以及换填土材料等因素确定,一般路基上部换填60~80cm厚的粗粒土,路基可基本稳定。在取土过程中切忌不能取不同的土质混填,最好选择一个取土坑,填筑相同性质的土作为路基填料,这样可以保证填料质量。当路基高程受限制,不允许提高路基且附近有条件时,可采用水稳性好、强度高的粗颗粒土换填路基上部土体,以提高路基的强度和稳定性。
3、铺设隔离层
4、搞好排水设施
对于路堑不良地段或挖山严重的路段,要加大排水设施的建设,边沟要深,不能有渗漏,出水要迅速,不可长期堵在排水沟里造成对路基的渗透,排水系统要健全,能够发挥自己的作用。在取土坑要做好临时排水设施,必要时修建过渡边沟,施工过程中路床必须始良好的路面路基排水可防止地面水或地下水侵入路基,使路基土体保持干燥,从而减轻冻结时水分聚流的来源,这是预防和处理地面水类和地下水类翻浆的首要措施终保持在良好的排水状态。
5、设置路肩盲沟
为排除害融期间路基中的自由水,达到疏予路基上部土体的目的,可在路肩上设置横向盲沟。盲沟布置应与路中心线垂直,如果路线纵坡大于1%时,则宜与路中心线成60度的斜度,两边交错排列,一般每隔5―6m设置一道。盲沟应用渗水性良好的碎(砾)石填充,沟底宜做成4%一5%的坡度,盲沟出水口应高出边沟水面30 cm。
6、科学施工
有一部分翻浆发生是由于在施工中没有严格按照规范施工造成的,所以要规范施工,只有在材料含水量在压实试验的界限范围内时,路堤的压实才能进行,超出或不到最佳含水量时不能填筑路基,必须采取相关措施是材料在最佳含水量附近进行填筑,同时做好试验工作。
7、结合植物防护,对路基翻浆进行综合治理
在抓好好对路基翻浆病害预防性养护和工程治理的同时,还必须结合植物防护对路基翻浆进行综合治理,以便收到最佳防治效果。栽植路基两侧的行道树,基根能扎入路基内部,交差纵横的根系能使路基得到稳固,树木的生长还能吸收路基内部的有机质和腐殖质,这样就改善路基的土质,增强路基的稳定性,再者,选择亲水性强、根深叶茂的树种栽植于路基两侧,能使路基范围的地下水通过枝叶生长得到蒸发。植物的这种吸水蒸发作用能使路基范围的地下水不断得到吸收,形成降水下渗,植物吸收、植物蒸发的路基水量循环体系。这样的“小气侯”形成能使路基的含水量经常处于相对稳定状态,路基不因含水量过高而发生翻浆现象,实践证明,搞好翻浆路段的植被防护能收到加速路基内部水分蒸发、散发,从而达到改善路基土质和提高路基整体的效能。
四、总结语
道路翻浆现象是道路路面的病害之一,并且发生的频率和范围很大,只有掌握了翻浆现象的成因,因地制宜,结合当地实际情况,如工程地质、水文、气象等方面,本着经济、安全、适用的原则,精心勘察,多方案比选,才能设计出最经济合理的处理方案和防治措施来预防翻浆的发生,或使翻浆病害减少到最低程度对每项道路工程从设计到施工都依据科学,从而减少道路病害,加速我国公路建设的快速发展。
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