淺析路基翻漿的預防治理和養護措施

吳向軍

(天水公路管理局金龍山收費公路管理所,甘肅天水 741000)

淺析路基翻漿的預防治理和養護措施

吳向軍

(天水公路管理局金龍山收費公路管理所,甘肅天水 741000)

文章通過對路基翻漿病害發生的過程和影響因素進行分析,提出了相應的預防和治理措施,并且總結了季節性的養護辦法。

路基翻漿 病害治理 預防措施 養護辦法

1 概述

伴隨著我國公路建設事業的不斷發展,在國民經濟發展及大運輸量的需要下,對公路質量的要求也不斷提高。路基是公路路面的結構基礎,也是承載路面載荷壓力的載體,對于公路來說,路基的建設質量尤為關鍵,對路基的常見病害:路基翻漿現象,是需要公路建設者們重點攻克的問題。路基翻漿一般多發生于我國的東北、華北、西南等季節性冰凍地區,由于各種因素地下水位不斷變化,加之路面承受的載荷壓力過大從而超過其承受范圍時,就會導致路基的彈簧、鼓包、裂縫及冒漿現象。翻漿病害不但導致路面凹凸不平,影響行車安全,在雨天積水后,更容易導致路面的損害,縮短公路的使用壽命。

2 產生路基翻漿的原因

(1)土質原因。土質是決定路基穩定性強弱的重要因素。一般我們在公路建設中常用三種類型土,分別是粘性土、粉性土和砂性土,其中粉性土是最容易導致路基翻漿的土質,因為粉性土的毛細水能夠導致地下水快速的上升凝聚,在冬季氣溫下降時水分聚流從而形成冰凍,如果凍結層在某一深度長時間停留,就會在凍結線附近形成聚冰層,在春季化凍時,由于路面結構層的吸熱和導溫性較強,化凍后水分不容易排出,在行車載荷壓力下就會形成翻漿。而且當粉性土中水分增多時,強度降低的幅度也較其他土質更快些。粘性土較粉性土在毛細水上升中速度較慢,雖然它在干旱季節僅因地下水不容易形成翻漿病害,但是如果在雨季,由于粘性土對水資源的過濾能力較差,就會容易形成翻漿。砂性土一般不會發生翻漿,因為它的毛細水上升高度小,而且過濾水的能力較好,本身也具有較強的穩定性,所以強度最好最為穩定。(2)溫度影響。能夠形成路基翻漿的必要條件是一定的凍結深度和冬季每月負氣溫總和達到一定的數量,同時,冬季的負氣溫作用也對凍結速度和翻漿影響較大。當入冬氣溫不算太低且冷暖交替溫差較大時,由于冷熱不均凍結線會長期停留在路面下較淺處,水分子則會大量聚集在路基頂面,容易產生嚴重的翻漿;如果深冬溫度持續較低,凍結線就會下降到距離路面較深的路基底部,而路面下聚冰較少則很難反生翻漿。當入春后,天氣急速轉暖,冰凍快速融化就會導致翻漿發生的幾率。所以從季節上來看,初秋和深冬、入春是應該重點防治路基翻漿的時期。(3)水的影響。從路基翻漿的發生過程中可以看出,翻漿就是水分在土基中上下轉移、變化的過程,所以說控制水分是控制路基翻漿病害的基本內容。不論是路基附近的地表水,或是地下水,雨季中的大量降水,都能夠導致路基中含水量的增加、地下水位的上升,在路面交通的載荷壓力作用下,導致翻漿病害的反生。

3 路基翻漿的防治措施

根據路基翻漿的發生過程和原因可以得出翻漿的防治辦法:首先改善土基的穩定和強度,防止地表水和地下水在凍結過程中進入路基的上部,而且將聚冰層的水分及時排除或者蓄積在透水性較好的路面結構中。(1)提高路基,做好路基排水。預防和處理地面水和地下水翻漿的第一步措施是保證路基排水,這樣可以防止水分下滲到路基,從而能使路基保持干燥和穩定性,減輕凍結時的水分來源。可以根據道路環境和土質的具體情況設置排水溝。提高路基能增加路基邊緣到地下水和地面水位間的距離,保持路基上部土質的干燥,在水分凍結中不宜過分聚冰,這是一種效果顯著、簡便易行,且較為經濟的方法。在取土方便的路段更適宜此種方法,填土時要注意采用透水性良好的土質進行填筑。在粉性土地區和嚴重冰凍地區,在提高路基施工中要注意,填土要與砂礫墊層和是石灰土配合使用。(2)做好防水工作。防治地表水、地面水或者其他水分在凍結中進入路基上部,除了排水,還需注意防水。一般我們可以在路基頂面下0.5m～0.8m處設置隔離層,用來阻斷毛細水的上升通道,保持路基上部土質的干燥。鋪設隔離層特別適用于地面積水和地下水位較高,且不宜提高路基的路段采用。隔離層按照使用材料的不同可分為透水性隔離層和不透水隔離層。透水性隔離層使用碎石、礫石、粗砂或者爐渣做成,一步鋪設厚度在10cm到20cm之間;不透水隔離層多采用8%～10%的瀝青土或者6%～8%的瀝青砂鋪設而成,厚度在2.5cm左右,有的不透水隔離層也會直接噴灑瀝青而成,厚度在2mm～5mm。不論是新路還是老路,都適用于鋪設隔離層來控制翻漿病害,特別適用于新線;一般在透水路面下只能鋪設透水隔離層,而不透水隔離層適用于不透水路基。(3)換填土。對于因為土質原因而造成翻漿的路段,可以將路基上部的土質進行換填,采用透水性和冰凍穩定性都較好、強度較高的粗顆粒土進行填筑,從而提高路基的強度和穩定性。換土的厚度需要根據地區、道路、行車的情況綜合考慮,一般來說,換填厚度為40cm～60cm即可保證路基的穩定性,并且用換填法治理路基翻漿,要盡早開挖換填,才能保證有效性和經濟合理性。(4)改善路面結構層。利用石灰和水泥對路面板體的穩定性作用,可以鋪筑石灰穩定類或者水泥穩定類基層、墊層,不但能夠提高路面的穩定性、力學強度和水穩性,并且能有效降低和防止路基凍脹和翻漿的發生。但是在重度冰凍地區,石灰土不可單獨使用,需要配合砂礫墊層應用和鋪設。使用砂礫、中(粗)砂鋪設砂礫墊層,本身具備一定的強度,可將路面承受的行車載荷壓力進一步擴散,建設路基的應力作用,并且能在化凍過程中蓄水和排水,減小路面的凍脹和沉陷。

4 翻漿路段的養護措施

對于翻漿病害的發生,在每個季節應該根據各自不同的現象,采取不同的養護措施,并且以預防性養護為主,從而降低路基翻漿病害發生的機會。秋季時要重點保持路基的干燥穩定性,從而減少在冬季由于溫差從土層中聚流的水份。首先要避免路面積水,及時治理路面裂縫、松散、坑槽等病害;并且要檢查排水設施的通暢,及時修整。冬季應及時清除路面積雪防治水分滲入路基,降低路基中水分向上匯集的程度。春季應全面清除路面殘留積雪、積冰和雜物,防止積雪融化后路面結冰給行車帶來的安全隱患。對產生網裂、反射及凍脹裂縫的路段立即灌縫,對易發生翻漿路段在做好預防性養護的同時,及時排除路面積水。并及時清理排水邊溝、涵洞淤積,確保排水暢通,降低路基含水量,提高路基、路面強度。

[1]武福建,史田.淺談路基翻漿的養護管理[J].科技致富向導,2011年17期.