修士輝
摘 要:道路翻漿是路基常見的問題之一,也是影響道路施工質量的重要因素。文章從路基翻漿的產生原因、影響因素等出發,結合實際工程經驗總結出路基翻漿的防治措施。文章研究對于廣大道路施工人員和相關從業者的理論實踐具有一定的借鑒意義。
關鍵詞:道路翻漿;產生原因;防治措施
中圖分類號:U418.6 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)20-0164-02
近年來,我國道路交通事業進入了蓬勃發展的高速階段。伴隨著道路交通量的持續增長、重載車輛的不斷增多,對于公路路面、路基等級的要求也日益提高。與此同時,諸如道路翻漿等情況的發生也成為了困擾廣大施工人員的問題。產生道路翻漿的原因主要包括地下水位高、路基含水過多、行車作用等。季節性冰凍地區的春融季節和鹽漬土、沼澤、水網、灌區等,是道路翻漿問題的高發季節和高發地區。由于道路翻漿對道路施工的重要影響,因此近年來得到了廣大研究者的共同關注。本次研究擬結合自身工程實踐經歷,對道路翻漿問題的成因、影響因素及防治措施等進行系統論述,以期有效延長道路使用壽命,并為相關從業者提供實際借鑒和理論參考。
1 道路翻漿的形成原因及影響因素
1.1 道路翻漿的形成原因
一般而言,由于夏季自然降水或人工灌溉引起的地表水滲透,使得路基含水量有所提高。而冬季由于氣溫驟降而導致路基上層土發生凍結,下層土中所含的水分滲透至上層結冰并體積膨脹,使得路面產生開裂或鼓包等現象。等到第二年春季氣溫回升,路基上層凍土融化并在車輛行駛的外力作用下形成翻漿,如圖1所示。翻漿的水分的來源可分為地下水、地面水、土體水、氣態水及混合水等。
1.2 道路翻漿的影響因素
1.2.1 土質類型
土質的類型決定了其在低溫環境下聚積水分的難易度,并進一步影響道路翻漿的發生概率及嚴重程度。一般而言,粉性土顆粒細、滲水性能差,在季節冰凍地區更容易使路基產生水分積累,極易產生翻漿現象;此外,粘性土、腐殖土、鹽漬土等也較易產生翻漿現象。砂性土不具粘著性和塑性,且透水性極強,作路基時易壓實,在含水量較高的情況下仍能保持穩定,一般情況下不會發生翻漿。由于不同地區的土質、降水量、氣候不同,因此應根據施工地的自然狀況、土質狀況來選取適宜的土質類型。目前,國內土的分類體系較為多樣,未來還應建立統一的土質分類標準。
1.2.2 水體變化
路基內粘質巖土體的凍融過程、道路相關地段的地下水、地表水、路面排水及路基浸水等因素,對翻漿的形成也具有一定作用。由于水體隨著氣溫的變化會發生體積上的改變,當溫度低于0 ℃時便凝結成冰并出現體積膨脹,因此可對路面造成破壞,并由于車輛的持續碾壓造成道路翻漿。
1.2.3 溫度與氣候
溫度是道路翻漿產生的重要因素。當冬季初凍時,溫度在0 ℃~3 ℃之間長時間停留,則土壤凍結緩慢,大量水分聚流到距路面近的地方,極易產生嚴重翻漿。另外春季解凍時溫度上升較快,路基土急速融化從而造成翻漿。此外,多雨的秋季、較暖的冬季、雨水充沛的春季等都會促使道路翻漿現象的發生。
1.2.4 路面材料
車輛荷載、外界降水和氣溫變化等因素,均對公路路面的材料提出了較高的要求。為了最大限度地降低道路翻漿的產生情況,要求路面材料的選用必須具備一定的結構強度、溫度穩定性及不透水性。由于各地區的交通狀況、氣候條件、材料價格等存在較大差異,因此實際工程中應充分考慮上述因素與工程預算,綜合選擇經濟性與耐用度均適宜的材料類型。
1.2.5 交通車輛
伴隨著我國地方經濟水平的不斷提升,以及近年來物流等運輸產業的迅猛發展,一方面交通量的水平出現了較為明顯的增長,另一方面超載車的數量也出現了顯著增加。在其他條件相同的情況下,某個路段的交通量愈大、車輛載重越高、剎車次數越多,道路翻漿發生的幾率和情況也就越顯著。
2 道路翻漿的防治措施
2.1 加強路基排水
加強路基的排水工作是改善道路翻漿情況的有效措施,詳細做法包括:采用透水性良好的土填筑路基、墊高路基以保持上部土層的干燥、做好排水工作避免地下水和地表水的侵蝕、現場施工嚴格按照技術標準進行、做好土基的壓實工作使其達到較高的密實程度等。
2.2 更換填土層
土質問題引起的道路翻漿,可通過更換填土層來解決。一般而言,不同土質發生翻漿情況從易到難的排序為粉性土、粘性土、砂性土,因此可采用砂礫、爐渣或砂土等材料進行填土層的更換。換土的厚度應根據地區情況、道路等級、車流現狀、材料特性等綜合確定。
2.3 加鋪隔離層
①透水性隔離層。在路面以下用碎石、礫石、碎磚等粗粒料鋪設7~15 cm高的隔離層;為防止泥土堵塞,隔離層上下底面均應加鋪1~2 cm厚的草皮、爐渣;與邊坡接頭處要用大塊碎石或礫石鋪進50 cm寬,隔離層底面至少高出邊溝底25 cm。
②不透水隔離層。對于無砂石地區,可鋪設不透水隔離層來防治道路翻漿,如:兩層油氈紙中間涂瀝青、用3 cm厚的瀝青拌和土壤或用渣油拌和土壤、鋪設塑料薄膜等。
2.4 設置路肩盲溝或滲水溝
可通過設置盲溝及滲水溝的方式來加快路基積水的排出。盲溝應用滲水性良好的礫石填充,溝底坡度4%~5%,出水口至少高于邊溝水位30 cm。盲溝的設置可在翻漿路段中心線上,每隔4~6 m挖一個直徑3~40 cm、深度達路基凍土層10 cm左右的圓坑,從而便于融水的排出。
2.5 改善路面結構層
可通過鋪設砂礫墊層、水泥及石灰工藝廢渣類型基層、設置防凍層等方式改善路面結構。砂礫墊層具有較大的空隙,可以減少路基的應力和應變。水泥、石灰類基層整體性、水穩性和凍穩性較好,可提升路面強度并抑制翻漿。
2.6 優化道路選線
在道路選線過程中,應做好地質、降雨、主導風向、氣溫氣候等資料的采集工作。選址應避開易產生翻漿的路段,路線的走向盡量平行于當地冬季主導風向,并設置緩邊坡的流線開斷面以減少翻漿發生。
3 結 語
道路翻漿是公路投入使用之后常見的問題之一,近年來引起了廣大工程施工人員和相關研究者的共同關注。本次研究從道路翻漿的形成及影響因素出發,并結合自身實際工程實踐總結出防止道路翻漿的有效措施。文章認為,土質類型、水體變化、溫度與氣候、路面材料、交通狀況等,是影響道路翻漿的主要因素。為了盡量減少道路翻漿的產生,相關設計、施工人員應注意加強路基排水、更換填土層、加鋪隔離層、設置路肩盲溝或滲水溝、改善路面結構層并優化道路選線。由于不同地區的土質情況、降水量、季節溫度與氣候變化等均存在差異,實際施工中應結合所在地區的情況選取適當的治理措施,從而使路基翻漿這一問題得到根本性解決。
參考文獻:
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