公路路基翻浆病害及处置对策

摘要：翻浆是公路路基的常见病害。描述了翻浆过程，分析了翻浆成因，并结合翻浆成因而针对性的采用了处置措施。对各种处置措施进行了论证。

关键词：翻浆 成因 处置 水损坏

1 翻浆的概念

在公路路基受到的各种危害中，公路翻浆是主要病害之一。在季节性冰冻地区的春融时节容易发生路基翻浆。按照现行《公路养护技术规范》的规定，翻浆是：在季节性冰冻地区，路基或路面基层在春融时，由于含水率过大，导致强度急剧降低，造成路基在行车的作用下，出现湿软弹簧、路面破裂、冒出泥浆等的现象。对于公路来说，当路段中的路基土质不良，或者经过湿地，或者路基坡脚存有积水等，在这种情况下，容易发生翻浆。翻浆病害的重灾区主要集中在盐渍土和沼泽地等，每当春融期间，由于公路土基中含水过多，导致强度急剧降低，在行车的重复作用下， 路基出现弹簧、鼓包、裂缝、冒浆、车辙等现象，这种现象称为翻浆。对于铜川的宜君来说，也是发生翻浆病害的重要地区。

通常情况下，路基翻浆的过程主要包括：秋季（聚水）――冬季（冻结）――春融（含水率增加）――强度降低、因行车荷载翻浆。

对于公路来说，在非春融的雨季，如果路面密水性差，导致降水直接浸入路基，进一步增加了路基或路面基层的含水率，引发翻浆。路面出现翻浆时，沉降与隆起并存，路基与路面之间往往出现倒置，混淆结构。

2 路基翻浆的成因分析

对于翻浆来说，其根本成因是水损坏（水破坏）。在春融期间，由于昼夜温差较大，对于土壤来说，在由地表向下逐渐解冻的过程中，冻融现象交替出现在路基中，在一定深度内，路基含水率较大的路段容易形成冰晶水。在这种情况下，因含水率偏大，造成土基出现弹软。在行车荷载的作用下，路面就会出现凸凹不平的现象，在行车带处容易形成车辙，在公路表面的裂缝内容易出现湿痕，进而形成翻浆。

路基翻浆产生的原因：

①内在因素（地下水、地表水和汽化水）。在湿地修建公路时，地下水通过土壤的毛细作用直接进入地基，进而增加土基的含水率，使得土质潮湿，进而引起翻浆。另外，进入雨季，由于个别地段路基排水不畅，使得大量地表水积蓄在公路边沟，由于水压的作用，进一步增加了路基的含水率，造成翻浆。

②外在因素（公路施工和交通量）。在公路施工过程中，受到降雨的影响，雨水渗透到路基土层中，使得路基的含水率增加。虽然部分水分会有蒸发，但是与路基施工时的含水率指标相比，其含水率往往会偏高，导致路基出现翻浆。此外，造成公路翻浆的各种因素中，交通量也是一个不可忽视的重要因素。通常情况下，公路产生翻浆的可能性随着交通量的增大而增加。

③土质。在土质方面，细粒土中的粉性土比较容易引发翻浆；而对于粗粒土（砂砾类土）来说，基本上不产生翻浆；片石、漂石类等巨粒土根本不存在翻浆。

④温度。形成翻浆的重要条件就是：一定的冻结深度，以及一定的冷量（冬季各月负气温的总和）。

⑤人为因素。造成路基翻浆的人为因素主要表现在：设计不当、施工质量存在问题，以及养护不当。

产生翻浆的过程比较复杂，通常情况下是路基含水率、交通量和施工材料等因素共同作用的结果。

3 路基翻浆的处置对策

诸多研究提出，翻浆的治理与预防可采用换填土、隔水层、隔温层、降低水位、改善路面结构等方法。在发生翻浆病害时，宜采用综合处置方案。

3.1 春融时的翻浆处置。这种翻浆基本上都存在补给水，宜采用如下处置对策。

现将上述对策步骤分解说明如下：

①采用盲沟排除底下补给水，这是预防翻浆再发生的关键。盲沟可采用传统的片石盲沟，而土工合成材料盲沟施工更加方便。土工合成材料盲沟示意如下图。

纵向盲沟深宜为100-150cm，宽40-60cm，盲沟底部采用C15或C20混凝土基座。盲沟靠山体一侧采用土工布，靠路基一侧和顶部采用土工膜。盲沟填料采用砾石。砾石粒径宜为5-15cm，断级配，以充分透水为佳。

盲沟以排除地下渗水为目的，平面布置不受路线限制。纵向盲沟长度不宜大于50m。纵向盲沟长度过长时，宜在适当位置设置横向盲沟，将地下水排出路外。

横向盲沟可参照纵向盲沟修筑。横向盲沟全部采用土工膜包裹，填料、深度与横向盲沟相同。纵向盲沟出水口应采用长度不小于60cm的浆砌片石外包砌体，采取干砌片石封口。

②应彻底挖除翻浆，挖除深度以达到土中含水率不大于最佳含水率3%为宜。处理原则为“挖大不挖小，挖深不挖浅”。若翻浆过深，宜整平开挖底面，采用手摆片石隔离层。手摆片石设置如下图所示。

手摆片石用于翻浆较深地段，其作用在于隔离毛细水和补强。片石最大长度尺寸不宜超过30cm，以不规则形状（俗称“狗头石”）为佳。摆放时切忌大面朝下，“直立”挤嵌紧密，在顶部采用碎石、砾石嵌缝。

对于翻浆较浅地段，可采用砂砾换填。砂砾中细粒土的含量不宜超过5%，以预防毛细水上升祸害路基。换填砂砾厚度不宜小于60cm。

③可在手摆片石或换填砂砾之上铺筑一层土工膜，目的在于隔离毛细水和防止路基填料掉入手摆片石或砂砾层。土工膜可采用一布一膜规格，也可以采用廉价的“彩条布”替代。

④在完成上述作业后，再行铺筑路基路面。通过上述方案进行处置，效果非常明显、彻底，在二级及以下等级公路中多有采用，对于高速公路、一级公路等，在车辆通行不受影响的情况下，也可以通过这种方法对翻浆进行处置。

对于高速公路和一级公路，可采用如下处置方案：

这种方法特别适用于补给水丰富地段。干拌水泥碎石桩是在碎石桩的基础上，加进一些砂和水泥混合拌制而成的、吸水后具有一定粘结强度的低强度桩。它具有挤密置换作用、复合地基作用、吸水作用和加筋作用等结构机理。铺筑透水性材料和手摆片石作用相同，可选用碎石或砾石。