四川公路工程咨询监理有限公司成都市610000
摘要:随着城市化进程的不断推进,我国的公路工程建设越来越多。在进行道路规划、设计、施工、养护过程中,要认识到之前修建的部分道路存在路基翻浆的状况,影响了道路的正常使用。为了减少这一现象的出现,应该深层挖掘引发路基翻浆的原因,并根据产生的原因有针对性的提出应对措施,从而做好道路的养护工作,减少道路路基翻浆现象的出现,使道路能够正常使用,更好地为经济建设服务。
关键词:路基翻浆;机理;成因;预防养护方法
引言
我国北方在建设等过程中不仅加大了对城市建设的力度,同时也加强了对公路交通的重视。北方公路在长期使用过程中极易出现翻浆现象,一旦出现该现象,不仅对公路、路基产生极大破坏,同时也严重影响该路段的正常使用,极易出现翻车等交通事故,是对我国公共财产和驾驶者人身安全产生极大威胁的主要形式之一。据不完全统计,我国北方公路出现的各类病害中,翻浆现象占据其中的70%以上,基于此,为了提升北方公路整体使用效率和安全性,必须及时对翻浆现象基本原理加以掌握,为翻浆现象分析及决策精确度的提升提供理论基础。
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因水分导致的翻浆现象
第一,当公路路面经过长时间使用出现细小裂缝时,部分残留在路面上的水分会随着裂缝流入路面下方并逐步渗透至路基中,而经过长时间积累会增加该区域内路基的含水量,水分逐渐深入路基土层的细小缝隙中,并逐步降低土层密实度,随即减小路基整体强度,当水分积累到一定程度后,经过冷冻、融化等作用的水密度、面积出现变化,路基也随之出现膨胀、缩小的现象,导致路面出现翻浆现象;第二,如该区域附近存在农田或路肩区域的地下水位较高时,水分会随着迁移聚集等方式逐步流入路基中,而因升温出现的气态水也会停留在路基顶部和路面之间,一旦出现冷冻结冰和融合的反复作用,气态水则会对路面造成侵蚀,而地下水则会出现膨胀、收缩情况,出现翻浆现象。
2.2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。
2.3行车荷载
行车荷载对于公路的使用情况,有着较为明显的影响。当行车的荷载量加大的时候,路床承受的压力也会变大,进而会影响基础内部水的活动,导致路基翻浆现象的出现。值得注意的是,相同的路面,承担的荷载量越大,出现翻浆情况的概率也就越大。
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。
3对公路路基翻浆现象进行预防及养护的几个方法
3.1加大排水力度,降低地下水位
首先,采用透水性良好的砂砾石进行路基的填筑,设计路基排水结构物,在路基中设置隔离层,防止路面水下渗,提高路基高度等。路基设计时增加排水暗沟,用于排出地下水,其次,对于施工中经常遇到的裂缝水、层间水、浅层水等,可以采用切断、拦截等技术进行改善,例如,加深边沟,设置渗沟、渗管及渗井,来降低地下水位。在土质边坡,易受到流水冲刷时,可以增设涵洞、浆砌片石或混凝土边沟、急流槽等排水设施。此外,对于路基当中的积水可以采取在路肩上开挖横沟的方式来排出,横沟间距尽量不要太长,一般在10m左右,对于路面积水时,采用人工或者路肩横沟的方式来清除。
3.2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。
3.3更换路基填土层
换填土层是改善、降低翻浆现象的有效预防养护方法之一,通过将原本强度较小或不符合该地区公路路基使用标准的土层更换为更优质、更高性能的土层,可有效提升路基整体强度,达到抑制翻浆作用的主要手段。而在更换土层时,可优先选择砂土材质。砂土相较于粉土和部分黏性土来说具有较高的强度,且含水量较低,毛细水上升的高度也有所降低,是提高路基强度、减少翻浆现象的优质土层土质材料,因此在换填土层时多使用砂土作为换填土。在换填时,首先找出极易出现翻浆的区域,按照施工设计,将路基50cm左右的土层挖开并移出,将砂土加入到坑中,并对土层进行压实,将其压实度提升至标准范围内后,在进行路面施工进行平铺等。如遇到翻浆严重公路区域可采用砂土混合砂砾材料进行填充、压实,提升该区域地基的稳固性和强度。而在填土前应当对该挖开区域路基上方进行清理,并结合实际情况考虑是否加入外加剂,同时对该区域进行隔水层、防冻层施工,预防翻浆现象的发生。
3.4改善路面结构
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。
结束语
综上所述,针对公路进行养护时,不仅需要及时掌握翻浆现象出现的主要成因,同时也需要根据具体情况对导致翻浆现象出现的主要因素和条件加以分析,通过加大排水力度、提升施工管理、及时换填土以及提升养护效率等方式加大对翻浆现象的预防及养护效果,保证公路的正常运行,提升交通安全效率,加速实现我国走可持续发展路线的基本目标。
参考文献
[1]何小林.浅谈路基翻浆发生的原因和处治措施[J].甘肃科技纵横,2013(06).
[2]高文.公路路基翻浆成因及预防养护技术要点之研究[J].大科技,2017(17):135-136.
[3]王耀虎.谈公路路基翻浆处理及预防性养护[J].甘肃科技纵横,2016,45(4):36-37.
[4]曹民帅.公路路基翻浆原因及预防养护方法浅析[J].甘肃科技纵横,2017(05).