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摘要:翻浆的发生,不仅会破坏路面,也妨碍行车,严重的还会中断交通,对国民经济建设,国防战备都具有一定的危害。应根除翻浆病害,延长道路的使用寿命。本文分析了路基中翻浆现象的发生原因,提出了路基中翻浆现象的处理措施。
关键词:路基翻浆现象处理措施
春融期间,由于土基含水过多,强度急剧降低,再加上重复行车的作用,路基发生的弹簧、鼓包、裂缝、冒浆、车辙等现象,称为翻浆。翻浆的发生,不仅会破坏路面,也妨碍行车,严重的还会中断交通,对国民经济建设,国防战备都具有一定的危害。因此,路基翻浆的防治是一项比较重要的工作。
一、路基中翻浆现象的发生原因
路基是在复杂情况下工作的构造物,在整个使用过程中受到各种自然因素的影响。减少和预防好各种自然因素对路基的影响。保证路基的强度稳定性,减小路基发生病害。翻浆是路基在行车荷载作用下,路基表面硬壳层或承载力土层被车轮等的局部超荷载的挤压,破坏土质结构使其承载力下降,路基表面硬壳层从而产生表层局部沉陷和车撤边部凸起的现象。造成这种现象的原因有几个方面:
1、土质关系
填筑路基的土质是决定路基稳定性强度的关键。在可选择填方的条件下,一般选用砂性土,它的透水性强、筛分级配合理、压缩性强、遇水膨胀小、毛细水上升高度小、液性指数偏低。如路基拱度大于1.5%,平整度好,压实度大于98%时,基本不出现翻浆,是较好的筑路材料。如采用粉性土质天然液性指数i大0.5而小于0.75,土质毛细水份上升速度快、渗透性差、遇水膨胀大、易使水份积聚,在行车外力作用下易造成路基翻浆。
2、水文方面
地面排水困难、路基填土高度小,边沟积水或利用边沟作农田灌溉、使路基土质水份积聚、毛细水份向上渗透,地下水位较高,含水量大于最佳含水量,在行车不规则碾压外力作用下,较易产生翻浆。
3、气候影响
春雨绵绵的春天、气温聚热的晚春、暴雨接连的夏天使路基处于潮湿,含水量大于最佳含水量,降低了路基土质受压承载强度,液性指数增大产生翻浆。
4、行车条件
交通量的剧增,重型车的急剧不规则通行,使路基土质在含水量大于或小于最佳含水量较多时、路基硬壳层松散承力层过压不均匀,加速翻浆。
5、养护不当
路基路拱太小,路基表面平整度差,有坑槽辙沟,路肩横坡度不合规定,路肩堆积杂物,路面洒水过多等等,易产生翻浆隐患。
6、路基压实条件
路基填筑土层时,下层土质在填筑前过于潮湿或洒水过多,使下层土质表层含水量大于最佳含水量时就填上土层,并在压路机的碾压次数过多或局部压实不均衡下,使部分土质变成死土,造成翻浆隐患。
7、施工条件
主要出现在路基修整路槽上,当填筑路基时,在填至接近路槽标高时,要注意不要以0.1米以内的高度作为一个层次填筑高度,要在最后的2—3层中作填土高度控制,使最后一层的高度控制在0.2—0.25米的高度填筑以避免层与层间分离不粘结。
二、路基中翻浆现象的处理措施
1、做好路基排水抬高路基
适用地下水类、地面水类、混合水类和轻型、中型、重型翻浆路面。平原、丘陵山区的一切新旧路均适用。良好的路基排水可以防止地面水或地下水浸入路基,使路基土体保持干燥,从而减轻冻结时水分聚流的来源。提高路基是一种显著、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水位间的距离,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。
提高路基的措施适用于取土方便的路段,宜采用适水性良好的土填筑的路堤。当路线通过农田时,为了少占耕地,应与路面设计综合考虑,以确定合理的填土高度。在重冰冻地区及粉性土地段,在提高路基时还要与其他措施如砂垫层、石灰土等配合使用。
2、铺设隔离层
(1)透水性隔离层。适用于地下水类和混合水类,中、重型翻浆,适用于新路。透水性隔离层采用碎石、砾石、粗砂或炉渣等做成,其厚度一般为10~20cm。为了防止淤塞,应在隔离层上面和下面铺设1~2cm的草皮、炉渣、石屑、针刺无纺布等适水性材料的防淤层。隔离层应高出地面层20cm以上,并在路基两侧做成3%~4%的横坡,边坡接头的地方用大块碎砾石铺进50cm。
(2)不透水隔离层。不透水隔离层分不封闭式和封闭式两种。前者适用于一般路段,用以隔断毛细水。后者适用于地面排水有困难或地下水位高的路段,用以隔断毛细水和横向渗水。不透水隔离层所用的材料可有:沥青含量为8%~10%的沥青土或6%~8%的沥青砂,厚度一般为2.5~3.0cm;直接喷洒厚度为2~5cm的沥青;2~3层油毡或塑料薄膜;复合土二膜,一布一膜均可。
3、设置路肩盲沟或渗沟
(1)路肩盲沟。为了及时排除春融期路基中的自由水,达到疏干路基上部土体的目的,可在路肩上设置横向盲沟,适合于路基土透水性较好的地下水翻浆类。盲沟布置应与路中心线垂直,如路段纵坡大于1%时,宜与路中心线成60度~75度的交角(顺下坡方向),两边交错排列。一般5~6m设置一道,深度为20~40cm,宽度为40cm左右。盲沟应用渗水性良好的碎(砾)石填充,沟底宜做成4度~5度的坡度。盲沟出水口应高出边沟水位30cm,出口按一般盲沟处理。
(2)排水渗沟。为了降低路基的地下水,可在边沟下设置盲沟或有管渗沟。为了拦截并排除流向路面的横向水,可采用截水沟。
4、换土
对因地质不良造成的翻浆路段,可在路基上部换填水稳定性好、冰冻稳定性好、强度高的粗颗粒土,以提高土的强度和稳定性。一般根据地区情况、道路等级、行车要求、换填材料等因素确定换土厚度。根据塔城地区的经验,认为在路基上层填40~60cm厚的砂性土,路基可以基本稳定。换土厚度也可以根据强度要求,按路面结构层厚度的计算方法确定。用换土法治理翻浆路段,应突出抓一个“早”字,发现苗头,即行开挖,用较少的工作量取得较好的效果。换土适合路基标高受到限制不能加高路基,且附近有砂性土的路段。
5、改善路面结构层
(1)铺设砂(砾)垫层是用砂砾、粗砂或中砂做成的垫层。它具有较大的空隙,能隔断毛细水的上升。化冻时能蓄水、排水,冻融过程中体积变化小,可减少路面的冻胀和沉陷。它还具有一定的强度,能将荷载进一步扩散,从而减少路基的应力和应变。砂(砾)垫层的厚度可按蓄水原则或排水原则设置。蓄水原则是指春融期间,路基化冻后过量水分全部集中于砂垫层中。根据蓄水的需要并考虑砂(砾)垫层被污染后降低蓄水能力的情况,实践经验证明:中湿段砂“砾”垫层的厚度为0.15~0.20m,潮湿路段为0.2~0.3m。排水原则是将春融期于砂垫层中的水分通过路肩盲沟排走,其厚度根据路面强度及砂(砾)垫层构造和施工要求决定一般分0.1~0.2m;
(2)铺设水泥稳定类、石灰稳定类或石灰工渣类型基“垫”层。这类基“垫”层有较好的整体性稳性和冻稳性,可以提高路面的整体强度,起到和防止路基冻胀和翻浆作用,但在重冰冻地区路段,石灰土不宜直接采用,须与其他措施配用,如在石灰土下铺设砂垫层等。
(3)设置防冻层。对于高级和次高级路面结构的总厚度,除满足强度要求外,还应满足防冻层要求,以避免路基内出现较厚的聚冰带,从而防生导致路面开裂的不均匀冻胀。
总之,翻浆现象出现的频率和范围很大,是道路的病害之一。掌握和熟悉翻浆的原因,正确运用可行的方法进行施工和设计,综合考虑路线经过地段的水文、土质及地质等情况,因地制宜。用科学的方法进行施工,做到统筹管理、合理设计。只有这样,才能把翻浆病害根除,从而延长道路的使用寿命。
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