路基季节性冻融翻浆的原因与防治
2014-04-17杨永正郭东亚
杨永正,郭东亚
(1.洛阳市路联筑路工程有限公司,河南洛阳471000;2.孟津县公路管理局,河南孟津471100)
1 影响翻浆的因素
1.1 土质
粉性土是最容易翻浆的土,该土的毛细管水上升较高、较快,在零摄氏度以下水分聚流严重,容易失稳。粘性土毛细水上升虽高,但上升速度较慢,因此,只有在水源供给充足,且土基冻结速度缓慢的情况下,才可能形成比较严重的翻浆。砂土一般情况下都不会形成翻浆。
1.2 气候
多雨的秋天、暖和的冬天、骤热的晚春、春融期降雨等都是加剧湿度积聚和翻浆形成的不利气候。例如冻结线长期停留在路面下较浅处,大量水分就会聚流到距路面很近的地方,将产生严重的翻浆。反之,初冬很冷,则不容易形成翻浆。
1.3 水
翻浆过程就是在路基中通过水实施转移,该变化的过程,会有较大的地面排水难度,路基填土高度不当,边沟积水或通过边沟实施农田灌溉,路基与坑塘较近,且有较高的地下水位地段,提供充足的水源,是产生翻浆形成的主要因素。
1.4 行车荷载
道路的翻浆是通过行车荷载最后形成和暴露的,在其他条件相同时,翻浆季节交通量愈大,车辆愈多,则翻浆就会愈多,愈严重。
1.5 人为因素
设计方面,对远景交通量估计不足,路基设计高度不够,在特殊水文地质地段没有防治翻浆的措施。施工方面,填筑时用大量粉质土、腐殖性粘土等;压实时,路基压实度不够;养护方面,主要是排水不畅,路基含有较多水分,造成路面的翻浆。
2 防止翻浆的工程措施
2.1 设置隔离层
为防止翻浆,可在路基一定深度处设置隔离层。隔离层宜高出地表面25 cm,有效厚度一般为20 cm,用碎石、砾石、粗砂、土工布等铺成。为防淤塞,可在其上下面反铺草皮或土工织物防淤,上、下面宜设3% ~4%的横坡,以利排除水分。当采用不透水隔离层时,可选用8% ~10%沥青土、6% ~8%沥青砂、沥青油毡、塑料膜等作隔离层。
2.2 填土的更换
运用水稳性、冻稳性及较高强度的粗颗粒土对路基上部实施换填。材料换填的原则包括:冻胀时不至于出现有害变形,冻融时不会导致路床的承载力降低,应将换填厚度控制在最大冻深70% ~100%以内。
2.3 隔温层
运用隔温层对路基上部或路面底基层进行设置。隔离层的作用能够延缓和减小负气温的强度,从而有效保护路基。可采用炉渣、碎砖、矿渣作为隔温层材料,其厚度控制在20 ~50 cm。
2.4 横向盲沟降水
横向盲沟降水是防治丘陵和山岭区坡腰路段道路翻浆的主要措施。当路面基层采用透水性材料时,为能及时排出透水层内的纵向水流和春融期土基化冻时的多余水分,可在路槽下设横向盲沟。横向盲沟可设成人字形,纵向间距一般为2 ~5 m左右,沟深20 ~40 cm,宽40 ~50 cm,填以沙砾等透水性良好的材料,出口按一般盲沟处理。
2.5 有管渗沟降低水位
为了降低路基周围的地下水位,可运用有管渗沟的方式。为了拦截并排除流向路基的层间水,可采用载水深沟进行疏排。为了避免渗沟出现淤塞,运用土工布等进行外覆盖层,从而对渗沟实施维护,实现通畅即可。
2.6 土工布排水
土工布能够阻断土基毛细水上升,避免路基上部水下渗的。在路基上部运用土工布排水是通过一定深度内对过滤型土工布或塑编布实施平铺,使其上部采用砂砾进行30 ~40 cm的铺填,然后通过继续填土的方式直到填至路基顶面即可。
3 翻浆路段的维护
3.1 秋季维护
秋季维护的关键是排水,尽可能避免路基内有水分进入,确保路基始终处于干燥状态。避免由于冬季温差的形成产生路面下土层有水分聚流,该方法的运用是最为基础的一种,因此,在秋季进行维护应对以下几种方法进行操作:①对路面、边坡及路肩实施随时整修。应对路拱及平整度进行维护,当出现松懈、坑槽、裂缝、车辙、纵向冲沟以及搓板等病害时,应及时进行处理,避免积水。②对地上排水设备进行修整,实现地上排水的畅通。③对地下排水设备进行查看,满足地下水及时排出的效果。
3.2 冬季维护
冬天维护主要是减轻路基水分在温差效果下向路基上层聚积的程度,避免水分进入路基。①应及时铲除翻浆路段的积雪。②经常上路查看,发现路面呈现裂缝、坑槽等要及时修补,消融雪水要及时扫除。
3.3 春季维护
春季是翻浆的露出时期,在气候转暖的状况下,翻浆开展很快,维护作业中心内容是抢防。抢防办法:①在两边路肩上,每隔3 ~5 m,交织开挖横沟,沟宽通常30 ~40 cm,沟深按冻结状况,逐步加深,直到路面底层以下,沟的外口,高于边沟沟底。②路面坑洼严峻的路段,除横向外,还应顺路面边际加修纵向小盲沟,或渗水井。沟或渗水井的深度应至路面底层以下。如交通量不大,也可挖成明沟。
4 结语
对于路基翻浆路段,只有因地制宜,与当地的实际情况相结合,根据安全、适用、经济的原则进行精心勘察,通过多方面的对比,确定最为合适的施工方案及与方法,有效地预防翻浆病害。
[1]韩杰. 浅论道路翻浆的原因及防治措施[J].民营科技,2007(1).