摘要:在当前公路运营过程中,路基翻浆是较为常见的病害之一,一旦路基翻浆处理不好,路面极易出现严重破损。因此公路管理部门需要对路基翻浆病害给予充分的重视,加大对路面路基排水问题的排查,并加大对超载车辆的打击,严格对路基施工过程中的质量进行控制,有效的提高公路路基的使用性能,延长公路的使用寿命。本文探讨了公路路基翻浆的原因及治理措施。
关键词:公路路基;翻浆原因;治理措施
科学有效的路基养护维修方法能有效延长公路的使用寿命,同时也是提升行车安全舒适的核心要素。在公路养护工作中,根据翻浆产生的原因以及严重程度,制定具体防治措施,在确保维修质量的同时,还要预防公路路基翻浆等病害再次发生。公路是社会发展的重要组成部分,提高公路的使用寿命、通行能力以及行车安全舒适,不仅能够确保人们的生活质量,而且还能够有效地促进经济建设的快速发展。
1公路路基翻浆的原因
1.1水的影响
水是导致路基翻浆的必要条件:地表水(包括路面积水和路旁积水)无法及时排出,长时间积聚在一起,通过路面微裂缝和破损边沟或土质边沟渗入路基,导致路基含水量逐渐增大,强度下降,再加上外界的行车荷载反复作用,容易产生翻浆;地下水位高和公路两侧是农田灌溉的路基,冬季随着气温下降水分连续上聚集于路基顶部、冻结成冰,在春暖时融化,水分未能及时纵横向排除,导致公路路基含水量较大,强度急剧下降,容易产生翻浆。气态水在冬季强烈的温差作用下,土中水主要以气态形势向上运动,聚集于土基顶部和路面结构层内,导致路面结构层破坏和路基强度下降,容易导致翻浆。
1.2气温的影响
冬季和春季的气温作用、冻积速度和解冻速度的大小对形成翻浆的影响也很大,是形成翻浆的必要条件:初冬气温下降快,冻土深度深,路基顶部聚集水分相对会少,到初春气温缓慢上升,上聚的水分陆续回落,就不易形成翻浆;初冬气温缓慢下降,冻土深度浅,路基顶部水分聚集严重,初春气温变化大,解冻速度快,路基顶部水分不易回落,极易形成翻浆。
1.3土质的影响
土质状况是路基产生翻浆的必要条件:土的粒径极易形成毛细作用,到冬季随着气温的下降水分聚流严重,并且向上聚集于路基顶部,导致路基水分含量较大,强度降低,极易形成翻浆。粉土的毛细管上升较快,且上升较高,所以极易形成产生翻浆。粘性土毛细水上升高,但是上升缓慢,只有在水分充足且土基冷冻速度缓慢的情况下,才能形成产生翻浆。沙砾土毛细水上升高度小,在负温作用下聚流现象轻,不易聚集,路基顶部含水量在冬季变化小,同时这种土即使含水量大,也能保持一定的强度,因此用此土填筑的路基不易产生翻浆。
1.4车辆荷载的影响
车辆荷载是导致公路路基翻浆的充分条件:公路长时间承受较多车辆荷载,甚至是越来越多的超载车辆给公路带来难以承受的负担,在路基含水量较高强度降低的情况下,是引发翻浆病害的充分条件。
1.5养护的影响
公路在长时间使用过程中,养护时不及时排除路面积水、边沟积水、修补裂缝以及坑槽等病害,也是引发公路路基翻浆的重要因素。由此可见,路基翻浆的产生是多种因素综合作用的结果,包括:路基含水量、填筑用料、施工设计、车辆荷载以及公路养护等多因素共同影响的结果。
2公路路基翻浆的治理措施
2.1提高路基高度
提高路基是一种效果显著、简便易行、比较经济的常用措施。增大路基边缘至地下水或地面积水间的距离,使路基上部土层保持干燥,在冻结过程中不致因过分聚冰而失稳。提高路基一般只适用于取土方便的地段。在有些中、重冰冻地区及粉性土地段,不能单靠提高路基保证其稳定性,还要与其它措施,如砂垫层、石灰土基层等配合应用。
路线因尽量设置在干燥地段,当路线必须经过水文地质不良地段时,就要采取预防措施,搞好地面水及地下水的处理,要在基底填筑一层砂砾层,对于经常发生翻浆的地段,特别是路堤比较矮而且容易发生翻浆路段,适当抬高路基填土。透气性越好的路面类型及厚度较大的路面结构,相应就能减轻或避免冻胀与翻浆的产生。
2.2换填土层
通过分析土质对于路基翻浆的影响,可以发现粉土和粘性土对路基翻浆的形成有强烈的影响。但是砂土,由于含水量少,并且毛细水上升高度小,在强度性能方面更优,因此对于频繁发生翻浆的地区,优先选用砂性土。当遇到土质不良时,可以采用利用砂性土来换填不良土。通常将路基上层50cm左右的土层挖出,用水稳性较好的砂性土进行换填,并保证压实度符合要求。在翻浆严重路段,将不符合要求的土体挖除,填入水稳性能良好的砂砾料并压实。填料要求级配好、强度高,对于水稳类基层,要控制水泥的用量,防止反射裂缝的出现,加剧路表水分的下渗,对于有特殊要求的路段,可以考虑添加外掺剂,然后重铺路面结构层,并增设隔水层、防冻层等。
2.3铺设隔离层
当地下水位或地面积水位较高,路基处于潮湿或过湿状态,且又不宜提高路基时,可铺设隔离层。隔离层铺设在路基顶面以下0.5―0.8m处,目的在于隔断毛细管水上升进入路基上部,防止在负温差时的水分积聚,以保持路基上部处于干燥状态。隔离层按使用材料的不同,可分为透水和不透水两种。透水的隔离层是采用碎石、砾石、组砂、无纺布等材料铺成的,厚度为0.1―0.2m。为防止淤塞,应在其上或下面设置防淤层。送水隔离层应高出地面水至少0.2m,应自路中心向两侧做成3%的横坡。不透水的隔离层可用铺油毛毯、塑料薄膜等做成。在横断面布置上有不封闭式或封闭式两种。前者主要适用于一般路段,用以隔断毛细管水;后者主要适用于地面排水困难或地下水位高的路段以及不透水路面,用以隔断毛细管水和横向渗水。
2.4做好排水设施
良好的路面路基排水可防止地面水或地下水侵入路基,使路基土体保持干燥,从而减轻冻结时水分聚流的来源,这是预防和处理地面水类和地下水类翻浆的首要措施。对于路堑不良地段或挖山严重的路段,要加大排水设施的建设,边沟要深,不能有渗漏,出水要迅速,不可长期堵在排水沟里造成对路基的渗透,排水系统要健全,能够发挥自己的作用。在取土坑要做好临时排水设施,必要时修建过渡边沟,施工过程中路床必须始终保持在良好的排水状态。
2.5设置路肩盲沟
为排除害融期间路基中的自由水,达到疏予路基上部土体的目的,可在路肩上设置横向盲沟。盲沟布置应与路中心线垂直,如果路线纵坡大于1%时,则宜与路中心线成60度的斜度,两边交错排列,一般每隔5―6m设置一道。盲沟应用渗水性良好的碎(砾)石填充,沟底宜做成4%一5%的坡度,盲沟出水口应高出边沟水面30cm。
2.6科学施工
有一部分翻浆发生是由于在施工中没有严格按照规范施工造成的,所以要规范施工,只有在材料含水量在压实试验的界限范围内时,路堤的压实才能进行,超出或不到最佳含水量时不能填筑路基,必须采取相关措施是材料在最佳含水量附近进行填筑,同时做好试验工作。
总而言之,在处理公路路基翻浆时,要结合气候、土质等因素认真分析翻浆产生的原因,并针对原因采取对应的措施改善修复公路。这样才能从根本上增加公路的使用寿命和司机驾驶的安全性,才能促进公路建设产业的健康发展。
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作者简介:姜海,身份证号:320925197008170139