封闭施工技术在公路路基翻浆、唧泥整治中的应用

李健

（河北沧州公路建养工程有限公司，河北沧州062650）

0 引言

路基的综合性能是道路项目中的关键指标，其相应的路用性能，如持久性与适应性等，一直以来都是业内专家和学者探讨的话题之一。在实际环境中，路基的设计形式与受力状态各不相同，且易在各种自然环境条件影响下出现不均匀沉降、错台等问题，由此引起的路基翻浆、唧泥病害日益严重，极大地影响了路基结构的防渗性、耐久性和结构强度。当路基的基层表面土体在多雨环境下被浸泡之后，被软化的土质若进一步受到行车荷载的剧烈作用，将会迫使泥化的土通过路面间隙向路基外面挤出，翻冒成浆，使公路沿线渐次出现区段性空板。目前虽对路基结构混凝土的翻浆、唧泥等病害已探索出一些措施，但在建路基在使用一段时间后仍经常出现翻浆、唧泥，对路基服役期间的翻浆、唧泥等病害控制的研究仍然很有价值。

1 翻浆、唧泥的成因

1.1 路基的土质不合格

路基填充材料的粒径搭配不科学，土体中的软弱破碎岩土与黏性土等，因其具有遇水膨胀的不良性质，加上冻胀性大但又不易与水结合，导致路基的整个排水性能较差。当土体中水量增加时，多余的游离水无法以径流的形式疏干，造成土质软化，松散性提高，再加上车辆荷载的施加形成冲击、挤压与抽吸效应，使路基土体逐步由硬塑转为软塑，从而沿着公路基层和面层翻冒，造成翻浆、唧泥。

1.2 水的浸泡

数据显示，对于翻浆或唧泥等不良路段，较为常见的存在诸如沿线排水装备损坏、地基沉降显著或现场操作时纵横坡度设置不当等现象，造成区段性排水不畅，在地表水（暴雨、冰雪融化等）积聚后造成地下水位的上升，路基填料通过毛细吸水，土体膨胀软化，路基承载力降低，公路基层填料在行车反复通过后被压入土层，形成陷槽。在水的侵蚀下，软化范围逐渐增大，泥浆随着行车运动的挤压与抽吸而顺着应力薄弱处漫溢至路面。

1.3 行车活载的作用

对于翻浆或唧泥，其原因一般跟路基上行驶的车辆荷载有关，路基中的行驶荷载所导致的动应力普遍较大，且沿路基方向和横断面方向上存在不均匀的分布情况。在车辆荷载往返作用下，路基土体的塑性形变逐步累积，继而导致基层损坏。当下的快速路以及超载等现象，将对基层的塑性破坏具有更大的效应，在基本等同的环境中，车流量越大，载重越大，则会使路基的唧泥病害越严重，且发生的概率也更高。

1.4 路基结构的缺陷

路基结构的缺陷主要指基层厚度不足与基层土质污染板结等。基层厚度不足会使路床弹性变小，路基受力不均，路面材料受力后侵入路拱造成路拱面破坏，路面中心积水无法顺利排出而积淤，造成路基压实强度降低，形成塑性变形，产生路面空板。行车经行时淤泥受力而出露，具体体现为翻浆、唧泥等病害。造成路基翻浆的原因，还包括基层受污染而形成板结。路面清洁程度、粒径、材料性能不达标，其耐磨、抗压性能偏差，在行车碾压下逐渐粉末化。待积水渗入路基，即会产生翻浆、唧泥现象[1]。

2 目前常见的整治措施与施工方法

针对路基基层翻浆的形成原因，通过分析其具体翻浆逻辑，可以形成针对性的整治方案。具体为：第一，对路基的土体性能进行改善，换填掉不合格的软弱土层；第二，对沿线排水装置进行优化，补充隔排水措施，在根本上防范水体导致的路基侵蚀现象；第三，为避免车辆行车荷载导致对路基的冲击动力，应对路基的复合承载力进行改进提升[2]。对于翻浆或唧泥的病害，常见的整治措施总结如下。

2.1 换填法

换填法是普遍采用的一种翻浆病害整治方法。其利用夜间低峰时间，挖除基层，清理软弱层，利用碎石土、中粗砂、三七灰土等分层夯填，提高基层的表层强度。该方法实施简便、所用材料少、成本较低，但在实施中，要考虑路基填土条件、施工设备配置与换填料性质和来源综合分析确定施工工序与具体方法，同时要求封闭部分线路，影响行车运输。

2.2 挤密桩复合地基法

挤密桩法具有对行车干扰相对较小、操作较简便的特点，能在线路运营的情况下组织施工。首先小型钻孔机具按照一定间距与布置在基层成孔，为水泥土与石灰土的搭配比例进行试验确定，应采取分层回填、夯实的办法，将桩体与土质形成整体的复合状态，从而明显改善地基的动力性能，提高承载力与抗震性。

2.3 分层注浆加固法

采用探挖、探测等形式确定翻浆、唧泥地段淤泥下卧层的深度与分布情况，利用钻孔灌浆的方式来改良路基，充填孔洞，堵截流水，挤压毛细水孔，提高抗渗能力与整体承载力。根据土体性质、翻浆量等计算注浆半径与注浆液扩散半径，合理布置钻孔数、孔距、孔深，确定灌浆压力，配制速凝浆液，待成孔后定量、定压灌注[3]。

2.4 路基面排水法

该方法旨在采用有效措施，如修缮排水系统、疏通排水沟网等做法，及时排出路基地表水，保持路基的永久干燥状态，阻隔地表水下渗软化路基。主要有导水管插入陷槽疏干、单向或双向挖切沟排除陷槽积水、设置横向盲沟与渗沟、并辅以铺设土工膜隔阻土层等实施手段，彻底阻止地表水渗入，实现对路基翻浆现象的根治。

3 封闭施工的原理与工艺

3.1 封闭施工的原理

从公路路基翻浆、唧泥的成因分析，水是造成病害的根源。据统计，翻浆地段大多是地表水滞留在路基与路面之间，在长期软化作用下，路基土体逐渐受到侵蚀，塑性加大。故而，如将地表水合理分流，及时处理，不形成对路基本体的流动渗透是解决路基翻浆病害重点研究的方向。基层封闭施工即利用高密度聚乙烯材质的复合防排水板铺覆于做好路拱的路基基层表面顶部，形成一个隔阻封闭层，该封闭层非常紧密，地表水无法直接下渗，只能从顶部位置的两边排水系统顺流，而不致下渗侵蚀路基，从根本上防治路基翻浆、唧泥病害[4]。

3.2 封闭施工工艺

人工清理。将基层填料装袋搬至道路外侧（铺覆防排水板范围外），方便回填。破底清除填料后在路基基层表层顶面做出路拱。

铺覆复合防排水板。清除填料后，先均匀摊铺10cm 厚中粗砂，整平后其上铺覆复合排水板，排水板在纵、横向做好搭接，接口处用黏胶粘连牢固，厚10cm 中砂一般设置在排水板的上方，从而形成稳固的封闭层。防排水板应互相搭接，并与两侧排水沟沟壁位置连接，为利于排水可利用预制块对排水板进行镶压，使其牢固。

对粒料进行回筑，平整好路面。在封闭层完成后，粒料回筑和路面整理工作应当随即展开，实施时，对公路的方向、起伏、标高等参数进行监控。

线路养护。公路运行低峰时段须安排专人看护线路，保证车辆行驶安全与线路稳定，直至恢复正常的行车状态。

3.3 工程实例

某公路标段范围内，经探测有34 处发生翻浆、唧泥病害，病害区段长度从30 延米至550 延米不等，在2011年实际整治中均采用基层封闭施工，经过2年多的运营观测，没有再发生类似病害，达到了预期的整治效果。

4 与其他整治方法的经济技术比较

在实际应用中，翻浆、唧泥路基基层的封闭整治取得了良好的效果，但是与其他整治方法比较，也有一定的缺点与不足。常见翻浆、唧泥整治方法优缺点比较，见表1。

表1 常见翻浆、唧泥整治方法经济技术比较

5 结语

路面翻浆、唧泥是水泥混凝土公路最常见的病害之一，它直接影响公路结构的稳定性，增大公路养护的难度，危及行车安全，在每年的整治过程中耗费了大量的人力和物力。本文在分析翻浆、唧泥成因的基础上，根据基层封闭施工阻隔地表水侵蚀的特性，结合其他整治方法，进行技术经济指标的对比研究与探讨，旨在提供新的途径与手段，从而能有效整治翻浆、唧泥。但是，由于翻浆、唧泥是由多种因素共同导致的病害，在项目实践上，需对整治方法全面比选，必要时综合两种或多种方法并举，才能达到防治目的。