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路基季节性冻融翻浆原因与防治

发布于:2015-06-24 18:53:24 来自:道路桥梁/道路工程 [复制转发]
1前言
  我省地处青藏高原,平均海拔在3000米以上,除了常年冻土以外,还有就是季节性冰冻地区,而翻浆是季节性冰冻地区特有的冻害现象,当每年春融季节来临时,许多公路路面出现弹簧,网裂,鼓包,甚至冒泥,路面被压翻等现象。翻浆对道路安全是个严重的隐患,轻则降低车速,多耗燃料,增加养护费用,重则会发生车毁人亡的严重交通事故,为此,对于翻浆要采取以防为主,防治结合的原则,避免事故的发生。
  2发生翻浆原因分析
  路基翻浆主要是由路基土质,水,路面结构,行车荷载,温度等决定的,其相关关系是:土质——内因,水——条件,温度——媒介,这三个是道路发生翻浆的自然因素,一旦三者共同作用,加上行车荷载的激发,翻浆就产生了。
  (1)水对翻浆的影响
  水是翻浆最基本最主要的因素之一,翻浆的过程,实质上就是水在路基中迁移、相变的过程,是形成翻浆的重要条件。路基中水的来源主要有以下几点:见下表;
  我省许多新建路面完工通车不久即出现翻浆等病害,其中很重要的原因就是施工过程中没有修建排水措施,排水系统不能发挥自己的作用,所以在防治翻浆过程中首先要摸清水的来源,采取必要措施防止水侵入路基内部,降低地下水位,施工过程中减少路基原始含水量,完善排水系统,切断入侵路基的水源。
  (2)路基填土的影响
  不同类别的路基填土,在水的作用下,所产生的变形积累是不同的,各类土冻前土基含水量和冰冻期聚冰量有显著差异,下面简要谈谈几类土的性质:
  ①砂类土:这种土属于粗粒土,透水性好,无塑性或低塑性,毛细作用弱,冻结过程中水分聚流现象轻,强度和水稳性比较好,即使含有较多水分也能保持一定强度。
  ②粉性土:这种土属于细粒土,它的透水性小,吸湿性大,毛细作用强烈,在0℃下水分聚流现象严重,一旦土体水分增加其强度很快降低,水温性较差,很容易翻浆。
  ③粘土:具有一定的可塑性,干缩性,透水性比较差,遇水膨胀,但毛细水作用较慢,一旦水分充足遇冷后也会发生翻浆。
  路基在水、温度等多种因素影响下如果路基填料选择恰当,也会使翻浆减少的,因此,在条件容许的情况下,尽量选择粗粒式填料更能有效防治翻浆。
 (3)温度的影响
  翻浆的发生主要集中在初春季节,这是因为初春季节的气温不是很稳定,忽冷忽热,促使土体中水的聚流和聚冰及其位置,当冷暖交替时间比较长的时候,特别是在青藏高原早晚温差特别大,这就使得冰冻线长期停留在路面下较浅的地方,使得大量水分聚流到距地面很近得地方,土基上部聚冰少,翻浆现对就少,因此,采取必要措施,在路基中设置隔离层或保温层是比较有效的防治翻浆的方法。
  (4)路面结构影响
  季节性冰冻地区的路面结构在设计时考虑防冻要求,特别是山区路堑地段,超炸,超挖所形成的大小坑槽等;土质路堑或遇水崩解软化的风化泥质页岩路堑,找平填料质量差,施工又未作特殊处理,极易发生翻浆。一般来说,水泥混凝土路面的容许冻胀值为2cm,沥青混凝土路面的容许冻胀值为4cm,次高级路面的容许冻胀值为6cm.在按强度进行路面结构层设计时,应按容许冻账进行复核。
  3防治翻浆措施
  根据国内翻浆防治经验结合我省省情,防治翻浆有以下几种措施:
  (1)提高路基高度,选择好路面类型
  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)换填水温性好的填土
  换填好的填土,特别是采用水稳性好、冰冻稳定性好、强度高的粗颗粒土换填路基上部,可以提高路基的强度和稳定性。换土层厚度可根据地区情况、公路等级、行车要求以及换填土材料等因素确定,一般路基上部换填60~80cm厚的粗粒土,路基可基本稳定。在取土过程中切忌不能取不同的土质混填,最好选择一个取土坑,填筑相同性质的土作为路基填料,这样可以保证填料质量。
  (3)搞好排水设施
  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。
  (4)规范施工
  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。
  4结束语
  在路基翻浆路段,只有因地制宜,结合当地实际情况,如工程地质、水文、气象等方面,本着经济、安全、适用的原则,精心勘察,多方案比选,才能设计出最经济合理的处理方案和防治措施来预防翻浆的发生,或使翻浆病害减少到最低程度。
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