浅谈路基翻浆的防治
【摘 要】阐述了影响公路翻浆的主要因素土质、湿度、水等,提出了防治翻浆的基本途径和采取的相应措施。
【关键词】翻浆;防治措施;隔离层;防冻层
翻浆现象主要发生在我国东北、华北、西北、西南等季节性冰冻地区,多发生在水文地质条件不良路段的路基中。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并且还会增加道路养护工作。因此,路基翻浆的防治是一项比较重要的工作。
1.翻浆发生的主要影响因素
1.1影响翻浆的因素
主要有土质、温度、水、路面行车荷载、人为因素等。其中土质、温度、水三者共同作用是形成翻浆的3个自然因素。
1.2翻浆的分类和分级
按路基中水分的存在形式可分为:
1.2.1地下水类。
1.2.2地面水类。
1.2.3土体水类。
1.2.4气态水类。
1.2.5混合水类。
针对各种水源所引起的翻浆,可采取相应的措施进行根治。按翻浆高峰时期路面变形破坏程度,可将翻浆分为三级,即:
(1)轻型。
(2)中型。
(3)重型。
2.翻浆的防治措施
翻浆防治的主要措施根据翻浆类型、适用地区和条件可分为以下几种。
2.1做好路基排水抬高路基
适用地下水类、地面水类、混合水类。轻型、中型、重型都适用。适用于平原、丘陵山区的一切新旧路。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,并宜采用适水性良好的土填的路堤,路线通过农田地区,为了少占耕地,并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。
2.2铺设隔离层
2.2.1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10cm—20cm。为了防止淤塞,应在隔离层上面和下面铺设1cm—2cm的泥炭、草皮或炉渣、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%的横坡和边坡接头的地方,用大块碎砾石铺进50cm。
2.2.2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:
(1)沥青含量为8%—10%的沥青土或6%—8%的沥青砂,厚度一般为2.5cm—3.0cm。
(2)直接喷洒厚度为2cm—5cm的沥青。
(3)2层—3层油毡或塑料薄膜。
(4)复合土二膜,一布一膜者即可。
2.3设置路肩盲沟或渗沟
2.3.1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,将宜与路中心线成60°—75°的交角(顺下坡方向),两边交错排列。一般5m—6m设置一道,深度为20cm—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%—5%的坡度。盲沟出水口应高出边沟水位30 cm,出口按一般盲沟处理。
2.3.2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。
2.4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。一般可根据地区情况、道路等级、行车要求、换填材料等因素确定换土厚度。一些地区的经验认为,在路基上层填40cm—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,一经发现苗头,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。
2.5改善路面结构层
2.5.1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,经调查研究得出:中湿段砂“砾”垫层的经验厚度为0.15m—0.20m,潮湿路段为0.2m—0.3m。排水原则是将春融期汇集于砂垫层中的水分通过路肩盲沟排走,其厚度应由路面强度及砂(砾)垫层构造和施工要求决定,一般为0.1m—0.m。
2.5.2铺设水泥稳定类、石灰稳定类或石灰工艺废渣类型基“垫”层
这类基“垫”层有较好的整体性、水稳性和冻稳性,可以提高路面的整体强度,起到缓减和防止路基冻胀和翻浆作用,但在重冰冻地区潮湿路段,石灰土不宜直接采用,须与其他措施配合应用,如在石灰土下铺设砂垫层等。
2.5.3设置防冻层
对于高级和次高级路面结构层的总厚度,除满足强度要求外,还应满足防冻层厚度要求,以避免路基内出现较厚的聚冰带,从而防止产生导致路面开裂的不
均匀冻胀。
3.翻浆路段的养护
翻浆现象是一个四季都在发生变化的过程。因此,在各个季节里,应根据各自不同的现象,采取适当养护措施,加强预防性防治工作,以防止或减轻翻浆病害。
3.1秋季养护
秋季养护的中心内容是排水,尽可能防止水分进入路基,保持路基处于干燥状态,以减少冬季冻结过程中由于温差作用向路面下土层聚流的水分,这是最根本的措施。
3.2冬季养护
冬季养护的中心内容,是采取措施减轻路基水分在温差作用下向路基上层积聚的程度。同时要防止水分渗入路基,所以冬季养护工作应及时清除翻浆路段上的积雪,常上路检查,发现路面出现裂缝、坑槽要及时修补,融化雪水要及时排除。
3.3春季养护
春季是翻浆暴露时期,在天气转暖情况下,翻浆发展很快。养护工作中心内容是抢防,当路面出现潮湿斑点、松散、龟裂,表明翻浆已开始露头,对鼓包、车辙或大片裂缝、行车颠簸、路基发软等现象,应采取防抢措施。
3.4夏季养护
夏季是翻浆的恢复期,这时的养护中心内容是修复翻浆破坏的路基、路面,采取根治翻浆的措施。首先要查明翻浆的原因,对损坏路段的长度、起止时间、气温变化、表面特征、养护情况等进行调查分析,做出记录,确定合理的方法和措施。
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