公路路基翻浆的原因及维护施工

2019-07-15 01:02刘成江
科技创新与应用 2019年12期
关键词:路基公路

刘成江

摘要:我国东北地区冬季较为寒冷,这也导致北方公路翻浆病害普遍存在,其会对路面造成严重的破坏,严重影响正常的交通运输,而且还会造成公路维修养护工作量增加。翻浆在我国北方公路上发生频率较高,涉及范围较广,因此需要针对公路路面翻浆的原因进行分析,并针对实际情况来制定具体的措施,对翻漿病害进行治理,保持公路的正常通行,延长公路的使用寿命。文章从翻浆概述入手,分析了公路路基发生翻浆病害的原因,并进一步对公路路基翻浆的处置和预防施工措施进行了具体的阐述。

关键词:公路;路基;翻浆;原因;维护施工

中图分类号:U418.53 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2019)12-0195-02

前言

公路路基翻浆在我国东北地区公路上十分常见,其作为季节性冻害,在不同时期也具有不同的特点,即使同一时期,由于所处地段不同,翻浆发生的原因也会存在差异。因此对于公路路基翻浆病害,需要针对具体J隋况来积极采取有效的维护施工,对病害加以治理,确保公路交通运输的正常、稳定、安全运营。

1翻浆概述

公路路基翻浆是公路各种病害中最为主要的病害之一,最常发生在季节性冰冻地区的春融时节。通常情况下在春融时节,路基或是路面基层中水分含量较大,强度处于较低水平,这样在车辆荷载作用下会出现翻浆病害。特别是当公路某一路段中路基土质较差,再加之周围存在湿地或是路基坡脚处存在积水等现象时,翻浆病害更易发生。而且盐渍土和沼泽地也是翻浆病害高发区。另外,夏季时雨水较多的情况下,公路路面密水性处于较低水平时,雨水会渗入到路基结构中,造成路基含水率过高,因此而发生翻浆。

2公路路基发生翻浆病害的原因

2.1土质因素

在当前公路路基施工过程中,其土质多为粘土、粉土及砂土。粉性土中会导致地下水大量向上凝聚,在低温下,水分聚流下还会有冰冻产生,严重影响土体强度及稳定性。粘性土中毛细水也会有所上升,但速度相对缓慢,而且在干旱季节也无法形成翻浆条件。但在雨季时,粘性土容易发生翻浆问题。砂性土过滤能力较强,自身易形成性,具有较好的鄂伦春力强度,通常情况下该土质构成的路基不会出现翻浆病害。因此在公路路基建设过程中,尽量采用砂性土,有效的降低头翻浆病害的发生几率。

2.2温度因素

公路路基翻浆的出现,与温度具有直接的关系,特别低温及冻结深度也会对翻浆病害的形成带来直接的影响。由于初冬季节温差较大,冷热不均,温度停留期较长,在路面较浅的位置会有冻结线长期的停留,因此距离路面较低的位置处会产生大量水分聚流,在车载作用下导致翻浆病害发生。但在持续低温条件下,冻结线则会下降至距离路面较深的位置,这时靠近路面位置冰聚集的较少,不会出现翻浆现象。另外,在春季气温变化及化冻速度等也会导致翻浆现象产生。

2.3水分因素

水分因素在翻浆过程中发挥着重要的作用,因此在翻浆病害防治过程中,针对路基可能接触的水分成为防治工作的重点内容。当路基处于地势力低洼处时,由于地表水及浅的地下水会有充足的水源供应,为翻浆病害形成提供了必要条件。同时在雨季时,随着降水量的增加,路基含水量较大,再加之车荷载作用,这导致地下水水位及路面不稳定的情况增加,这就极易导致路基翻浆病害发生。

2.4路面结构因素

翻浆病害的发生受路面结构及路基状态影响也较大。当路基较为潮湿的情况下,在其上面进行硬化路面铺设,这种情况下路面结构透水性能较差,会有大量的水分在路面下积聚,而且随着温度变化还会转移不同形态,再加之车载作用下,路基通常会出现严重的翻浆现象。

2.5行车荷载

公路长时间的在车辆荷载作用下会对路面路基带来不同程度的损坏。车辆荷载虽然无法直接导致翻浆病害发生,但在车辆荷载作用下,一旦翻浆的其他条件具备时,则会出现翻浆现象,而且车辆荷载越大,翻浆现象也会越发严重。

3公路路基翻浆的处置和预防施工措施

在公路实际运营过程中,造成路基翻浆病害发生的原因较多,一旦发生翻浆病害,必然会严重危害路面的行车安全。特别是对于我国东北地区,需要针对于公路翻浆病害进行重点排查,针对不同翻浆情况积极采取有针对性的维护施工,实现对路基翻浆的有效控制,保证公路运输的安全。

3.1春融时路基翻浆的处置

3.1.1断切补给水

在春融时路基翻浆多是存在地下补给水,针对于这种情况,可以通过设置盲沟来排除地下补给水,实现对翻浆病害的有效预防。通常情况下可以采用片石盲沟,利用土工合成材料进行盲沟施工。在具体进行盲沟施工时,宜利用混凝土基座设置在盲沟底部,盲沟靠近山体一侧则利用土工布,与路基靠近一侧和顶部利用土工膜。利用砾石作为盲沟填料,合理选择砾石粒径,确保其具有较好的透水性。由于盲沟的布设主要是排除地下渗水,因此在具体布置过程中,平面不宜受路线限制,纵向长度要小于50m,对于盲沟长度过长时,则需要将横向盲沟设置在适当的位置处,有效的将地下水排出路外。具体在根据纵向盲沟的修筑来进行横向盲沟施工,宜利用土工膜进行包裹。纵向盲沟出水口宜利用浆砌片石外包砌体,利用干砌片石进行封口。

3.1.2彻底挖除翻浆

将翻浆处的土体全部挖除,直至土体中含水率达到最佳含水率为宜。对于翻浆过深的情况,需要对开挖底面进行整平处理,利用手摆片石隔离层来隔离毛细水和补强,宜选择不规则形状的片石,摆放时宜直立紧密挤嵌,顶部利用碎石和砾石进行嵌缝。当翻浆较浅时,可以选择砂砾进行换填施工,并对砂砾中细粒土含量进行控制,避免出现毛细水上升的现象。换填的砂砾厚度需要保证在60cm以上。另外,对于高速公路和一级公路,在补给水较为丰富的地段进行翻浆处置时,以碎石桩为基础,并利用一些砂和水泥混合拌制加入到碎石桩中,以此来形成一种低强度桩体,具有较好的挤密转换作用,并能够形成复合地基。

3.1.3铺设土工膜

无论是手摆片石还是换填的砂砾之上,宜铺设一层土工膜,实现对毛细水的隔离,而且还能够有效的防止路基填料掉入到手摆片石或是砂砾层中。然后即可以进行路基路面的铺筑。

3.2无补给水的翻浆病害处置

由于地表水渗入导致的路基翻浆病害,可以通过具体的处置方法使其无补给水供给。具体可以通过挖除翻浆,利用手摆片石或是通过铺筑透水性材料,然后进行路基路面填筑施工。也可以在将翻浆挖除后,利用石灰挤密桩,并以生石灰作为填料,然后再进行路基路面铺筑,这种方法对于地表水渗入到路基中引发的翻浆效果较为理想。

3.3土工合成材料隔离处置法

采用土工合成材料隔离处置法时,通常会采用土工布或是土工膜,利用这种材料的约束和隔离功能,同时还能够起到加筋、补引和返虑的作用。利用土工布或是土工膜隔离施工时,需要将其在翻浆部位顶面进行平铺,再对填料进行分层铺筑,利用压路机将其压稳,当填筑体稳定后,利用土工布或是土工膜包裹砂砾进行换填加固,最后按正常路基施工处理即可。这种方法施工便利,具有较好的经济性,但需要一定的处置高度,当施工地段含水率较高时,还需要一定时间的沉降固结期,更适宜在过湿地段进行使用。

3.4直填骨架材料、沉降固结处置法

在公路路基施工过程中,当施工路段中遇到大面积沼泽地或是盐渍土地区时,为确保路基的稳定性,通常会采用直填骨架材来保证表层的稳定性,同时再进行普通填料的填筑,完成固结沉降后形成稳定路基。一般情况下骨架材料以片块石、砂砾及碎石为主。在具体填筑施工时逐层进行填筑,并利用轻型压路机逐层进行压实,当达到稳定性要求时,则按照具体的路堤填筑规范要求来开展施工作业。

3.5改善路面结构

在对路面结构进行改善过程中,可以通过铺设砂垫层、石灰土及炉渣石灰土等。利用铺设砂垫层后,冰冻时路面下毛细水不会有聚冰现象产生,在化冻时路基上层土壤中多余水分也会处于砂层内或是排出。而且将砂垫层作为加强基层,可以有效的提升公路整体的强度,在砂垫层施工过程中,尽量选择粗砂,对于使用细砂时,则宜增加施工的厚度,确保实现对翻浆病害的有效预防。在路基施工过程中,通过将石灰与土拌合并进行压实处理,形成石灰土体,由于石灰土体强度较高,这样地面车辆压力能够均匀的传递,对于翻浆现象能够起到有效的防范作用。在具体铺设石灰土过程中,通常需要在上冻前一个月即要完成具体的施工。在我国北方地区公路翻浆病害预防施工时,炉渣硬石灰土较为常用,炉渣石灰土无论是整体性、强度和水稳定性都优越于石灰土,因此利用其来处理翻浆路段具有较好的效果。另外,针对于具有较好透气性的路面类型及较大厚度的路面结霜,可以通过提高路基高度有效的减轻或是避免冻胀和翻浆病害的产生,提高路基的稳定性。但提高路基高度只适用于取土方便的地段。对于一些重冰冻地区,在提高路基高度的同时,还要配合其他措施的应用。

4结束语

在當前公路运营过程中,路基翻浆是较为常见的病害之一,一旦路基翻浆处理不好,路面极易出现严重破损。因此公路管理部门需要对路基翻浆病害给予充分的重视,加大对路面路基排水问题的排查,并加大对超载车辆的打击,严格对路基施工过程中的质量进行控制,有效的提高公路路基的使用性能,延长公路的使用寿命。

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