修士辉
摘 要:道路翻浆是路基常见的问题之一,也是影响道路施工质量的重要因素。文章从路基翻浆的产生原因、影响因素等出发,结合实际工程经验总结出路基翻浆的防治措施。文章研究对于广大道路施工人员和相关从业者的理论实践具有一定的借鉴意义。
关键词:道路翻浆;产生原因;防治措施
中图分类号:U418.6 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)20-0164-02
近年来,我国道路交通事业进入了蓬勃发展的高速阶段。伴随着道路交通量的持续增长、重载车辆的不断增多,对于公路路面、路基等级的要求也日益提高。与此同时,诸如道路翻浆等情况的发生也成为了困扰广大施工人员的问题。产生道路翻浆的原因主要包括地下水位高、路基含水过多、行车作用等。季节性冰冻地区的春融季节和盐渍土、沼泽、水网、灌区等,是道路翻浆问题的高发季节和高发地区。由于道路翻浆对道路施工的重要影响,因此近年来得到了广大研究者的共同关注。本次研究拟结合自身工程实践经历,对道路翻浆问题的成因、影响因素及防治措施等进行系统论述,以期有效延长道路使用寿命,并为相关从业者提供实际借鉴和理论参考。
1 道路翻浆的形成原因及影响因素
1.1 道路翻浆的形成原因
一般而言,由于夏季自然降水或人工灌溉引起的地表水渗透,使得路基含水量有所提高。而冬季由于气温骤降而导致路基上层土发生冻结,下层土中所含的水分渗透至上层结冰并体积膨胀,使得路面产生开裂或鼓包等现象。等到第二年春季气温回升,路基上层冻土融化并在车辆行驶的外力作用下形成翻浆,如图1所示。翻浆的水分的来源可分为地下水、地面水、土体水、气态水及混合水等。
1.2 道路翻浆的影响因素
1.2.1 土质类型
土质的类型决定了其在低温环境下聚积水分的难易度,并进一步影响道路翻浆的发生概率及严重程度。一般而言,粉性土颗粒细、渗水性能差,在季节冰冻地区更容易使路基产生水分积累,极易产生翻浆现象;此外,粘性土、腐殖土、盐渍土等也较易产生翻浆现象。砂性土不具粘着性和塑性,且透水性极强,作路基时易压实,在含水量较高的情况下仍能保持稳定,一般情况下不会发生翻浆。由于不同地区的土质、降水量、气候不同,因此应根据施工地的自然状况、土质状况来选取适宜的土质类型。目前,国内土的分类体系较为多样,未来还应建立统一的土质分类标准。
1.2.2 水体变化
路基内粘质岩土体的冻融过程、道路相关地段的地下水、地表水、路面排水及路基浸水等因素,对翻浆的形成也具有一定作用。由于水体随着气温的变化会发生体积上的改变,当温度低于0 ℃时便凝结成冰并出现体积膨胀,因此可对路面造成破坏,并由于车辆的持续碾压造成道路翻浆。
1.2.3 温度与气候
温度是道路翻浆产生的重要因素。当冬季初冻时,温度在0 ℃~3 ℃之间长时间停留,则土壤冻结缓慢,大量水分聚流到距路面近的地方,极易产生严重翻浆。另外春季解冻时温度上升较快,路基土急速融化从而造成翻浆。此外,多雨的秋季、较暖的冬季、雨水充沛的春季等都会促使道路翻浆现象的发生。
1.2.4 路面材料
车辆荷载、外界降水和气温变化等因素,均对公路路面的材料提出了较高的要求。为了最大限度地降低道路翻浆的产生情况,要求路面材料的选用必须具备一定的结构强度、温度稳定性及不透水性。由于各地区的交通状况、气候条件、材料价格等存在较大差异,因此实际工程中应充分考虑上述因素与工程预算,综合选择经济性与耐用度均适宜的材料类型。
1.2.5 交通车辆
伴随着我国地方经济水平的不断提升,以及近年来物流等运输产业的迅猛发展,一方面交通量的水平出现了较为明显的增长,另一方面超载车的数量也出现了显著增加。在其他条件相同的情况下,某个路段的交通量愈大、车辆载重越高、刹车次数越多,道路翻浆发生的几率和情况也就越显著。
2 道路翻浆的防治措施
2.1 加强路基排水
加强路基的排水工作是改善道路翻浆情况的有效措施,详细做法包括:采用透水性良好的土填筑路基、垫高路基以保持上部土层的干燥、做好排水工作避免地下水和地表水的侵蚀、现场施工严格按照技术标准进行、做好土基的压实工作使其达到较高的密实程度等。
2.2 更换填土层
土质问题引起的道路翻浆,可通过更换填土层来解决。一般而言,不同土质发生翻浆情况从易到难的排序为粉性土、粘性土、砂性土,因此可采用砂砾、炉渣或砂土等材料进行填土层的更换。换土的厚度应根据地区情况、道路等级、车流现状、材料特性等综合确定。
2.3 加铺隔离层
①透水性隔离层。在路面以下用碎石、砾石、碎砖等粗粒料铺设7~15 cm高的隔离层;为防止泥土堵塞,隔离层上下底面均应加铺1~2 cm厚的草皮、炉渣;与边坡接头处要用大块碎石或砾石铺进50 cm宽,隔离层底面至少高出边沟底25 cm。
②不透水隔离层。对于无砂石地区,可铺设不透水隔离层来防治道路翻浆,如:两层油毡纸中间涂沥青、用3 cm厚的沥青拌和土壤或用渣油拌和土壤、铺设塑料薄膜等。
2.4 设置路肩盲沟或渗水沟
可通过设置盲沟及渗水沟的方式来加快路基积水的排出。盲沟应用渗水性良好的砾石填充,沟底坡度4%~5%,出水口至少高于边沟水位30 cm。盲沟的设置可在翻浆路段中心线上,每隔4~6 m挖一个直径3~40 cm、深度达路基冻土层10 cm左右的圆坑,从而便于融水的排出。
2.5 改善路面结构层
可通过铺设砂砾垫层、水泥及石灰工艺废渣类型基层、设置防冻层等方式改善路面结构。砂砾垫层具有较大的空隙,可以减少路基的应力和应变。水泥、石灰类基层整体性、水稳性和冻稳性较好,可提升路面强度并抑制翻浆。
2.6 优化道路选线
在道路选线过程中,应做好地质、降雨、主导风向、气温气候等资料的采集工作。选址应避开易产生翻浆的路段,路线的走向尽量平行于当地冬季主导风向,并设置缓边坡的流线开断面以减少翻浆发生。
3 结 语
道路翻浆是公路投入使用之后常见的问题之一,近年来引起了广大工程施工人员和相关研究者的共同关注。本次研究从道路翻浆的形成及影响因素出发,并结合自身实际工程实践总结出防止道路翻浆的有效措施。文章认为,土质类型、水体变化、温度与气候、路面材料、交通状况等,是影响道路翻浆的主要因素。为了尽量减少道路翻浆的产生,相关设计、施工人员应注意加强路基排水、更换填土层、加铺隔离层、设置路肩盲沟或渗水沟、改善路面结构层并优化道路选线。由于不同地区的土质情况、降水量、季节温度与气候变化等均存在差异,实际施工中应结合所在地区的情况选取适当的治理措施,从而使路基翻浆这一问题得到根本性解决。
参考文献:
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[2] 魏建军.道路翻浆的防治措施[J].内蒙古公路与运输,2010,(5):43-44.
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