路基冻融翻浆的防治

摘要:翻浆对道路安全是个严重的隐患,本文针对路基翻浆的原因进行了分析,提出了防治措施。

关键词:路基翻浆原因防治

一、发生翻浆原因分析

(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。

(2)路基填土的影响

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。

(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,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,翻浆相对就少。

(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。

二、季节性冻融翻浆地区路基施工时应符合以下规定

1.排水:

施工前应认真了解地形及水文地质情况,凡是可能危害路基强度和稳定性的地面水和地下水,均应采取有效的临时性或永久措施,使水能迅速排出路基之外;路床面应保持良好的排水状态;从路堑到路堤必须修建过渡边沟并无阻塞现象;各层填土应有路拱,使表面无积水;施工后,各式沟、管、井、涵等能形成完整有效的排水系统。

2.路堤:

(1)原地面处理:水文地质不良和湿软地段,可视情况在地表铺填厚度不小于30cm的砂砾,或作局部挖除换填处理。

当路堤高底低于20cm时(包括挖方土质路段)应翻松30～50cm并分层整形压实,其压实度为93%～95%,高速公路、一级公路取高限,其他公路取低限。

(2)填料:宜选用水稳性良好的土填筑路基;路基上部受冰冻影响部位,应选用水稳性和冻稳性均较好的粗粒土;冻土、非渗水性过湿土、腐殖土禁止用于填筑各层路堤;压实时的含水量应控制在最佳含水量±2个百分点范围内。

(3)取土场:

宜设置集中取土场,排水困难地段更宜集中取土。

(4)碾压:

各层表面碾压前应用平地机进行整平和修整路拱,切实控制松铺厚度以及填料的均匀性。压实各层表面的平整度,用三米尺丈量,其间隙高度不宜大于20mm;成型后路床顶面强度按7.1.6条、7.7.1条规定进行检查或用不小于20t的压路机碾压有无“软弹”现象。

(5)路堤高度:应满足路基能全年处于干燥或中湿状态;修低路堤时,应根据具体情况采取相应技术措施。

(6)为使路基强度和稳定性满足设计要求,施工中各类冻融翻浆防治方法可综合选用。

3.路堑:

(1)石方堑超挖回填部位应选用符合要求的石渣,压实度不得低于95%;禁止使用劣质开山料或覆盖土回填或找平;超挖部分不规则或不超过8cm时,可用混凝土修补找平;整平层宜采用级配碎石水泥稳定碎石、二灰稳定碎石类等半刚性材料。

(2)土质路堑或遇水崩解软化的风化泥质页岩等类路堑的路床压实度如不符合7.5.1条的规定时,应翻松压实或根据土质情况,换填路床强度并满足压实度要求的足够厚度的好土,并予以压实,然后加强排水措施。

(3)有裂隙水、层间水、潜水层、泉眼等路段,应按第8章规定分别采取切断、拦截、降低等措施,如加深边沟,设置渗沟、渗管、渗井等。

三、翻浆防治方法

1.换填土法:采用水稳性、冻融性好、强度高的粗粒土换填路基上部;换填选料原则,冻胀时路面不致产生有害变形,冻融时路床承载力不致下降,换填厚度应控制在最大冻深的70%～100%.

2.隔离层法:深度应设在聚冰层以下和地下水以上适当处;隔离层宜高出地表水位25cm,有效厚度一般为20cm.为防淤塞,上下面宜设防淤层,亦可在上下面反铺草上或土工织物防淤。

3.隔温层法:设置在路基上部或路面底基层处,以延缓和减小负气温的强度;材料可选择炉渣、矿渣、碎砖,厚度一般为20～50cm.

4.降低水位法:在低于现有地下水位的两侧边沟底部位设置管沟或渗沟。

5.土工布排水法:将过滤型土工布(也可用塑偏布)直接铺在土基上,上面铺填30～40cm砂砾层。

6.改善路面结构法:如设置石灰底基层、二灰砂砾基层、水泥稳定基层、砂砾垫层等,厚度可根据计算确定。

四、翻浆防治方法与措施

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。

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。

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。

4.规范施工。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。