栗 娜
(哈尔滨市融达路桥工程有限公司,黑龙江,哈尔滨,150049)
浅谈公路路面翻浆的成因及处理技术
栗 娜
(哈尔滨市融达路桥工程有限公司,黑龙江,哈尔滨,150049)
翻浆现象是公路路面的病害之一,发生的频率很大,只有掌握了翻浆的原因,在施工过程中讲求科学施工方法,将翻浆现象彻底根除,从而减少道路病害,加速我国公路建设的发展。
公路路面;翻浆;成因;处理技术
道路翻浆是道路冻害的一种物理地质现象。冻胀的道路在春暖化冻时,路基中上部已融化的水被下部未融化的冻土所阻,不能下渗,使路基土上部处于饱水状态,承载力显著降低。土基中水分冻结后体积膨胀,使路面冻裂或冻胀隆起。待到来年春季,气温回升至零度以上时路面结构层及路基开始化冻,由于路面导热性大,使结构层自身及其下路基土融化较快,路基中的水分不能迅速向下或向两侧排除,土基上层便呈现过湿状态,有时甚至超过液限。路基强度及承载能力显著降低,在行车荷载反复作用下发生"弹簧"、开裂、鼓包,严重时泥浆外冒,路面大量破坏,就造成了道路翻浆,给公路交通带来危害。
1、土质
粉性土是易发生翻浆的土质,这种土的毛细水上升较高且快,在负温作用下水分聚流严重,土体强度降低快,失去稳定性;粘性土毛细水上升虽高,但速度慢,只有水源充足情况下,才能形成翻浆;砂性土在一般情况下部不会发生翻浆。
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。
5、水分
水是翻浆最基本最主要的因素之一,翻浆的过程,实质上就是水在路基中迁移、相变的过程,是形成翻浆的重要条件。我省许多新建路面完工通车不久即出现翻浆等病害,其中很重要的原因就是施工过程中没有修建排水措施,排水系统不能发挥自己的作用,所以在防治翻浆过程中首先要摸清水的来源,采取必要措施防止水侵入路基内部,降低地下水位,施工过程中减少路基原始含水量,完善排水系统,切断入侵路基的水源。
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
当地下水位或地面积水位较高,路基处于潮湿或过湿状态,且又不宜提高路基时,可铺设隔离层。隔离层铺设在路基顶面以下0.5—0.8m处,目的在于隔断毛细管水上升进入路基上部,防止在负温差时的水分积聚,以保持路基上部处于干燥状态。隔离层按使用材料的不同,可分为透水和不透水两种。透水的隔离层是采用碎石、砾石、组砂、无纺布等材料铺成的,厚度为0.1—0.2m。为防止淤塞,应在其上或下面设置防淤层。送水隔离层应高出地面水至少0.2m,应自路中心向两侧做成3%的横坡。不透水的隔离层可用铺油毛毯、塑料薄膜等做成。在横断面布置上有不封闭式或封闭式两种。前者主要适用于一般路段,用以隔断毛细管水;后者主要适用于地面排水困难或地下水位高的路段以及不透水路面,用以隔断毛细管水和横向渗水。
4、做好排水设施
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。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。
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,对每项道路工程从设计到施工都依据科学,运用正确可行的方法进行设计和施工,充分考虑路线经过地段的土质、水文及地质等情况,在施工过程中讲求科学施工方法,做到统筹管理、合理设计、科学施工,将翻浆现象彻底根除,从而减少道路病害,加速我国公路建设的快速发展。
[1] 于景海、赵连刚.浅谈沥青路面翻浆成因及防治[J].《中小企业管理与科技》.2008,20.
[2] 白月英、王福云.路面翻浆之因及其防治措施[J].《科技园地》.1998,01.
TU159
A
1674-3954(2011)02-0072-01