沥青道路翻浆成因和早期预防

时间:2022-06-05 02:15:00

沥青道路翻浆成因和早期预防

中图分类号:TV442文献标识码: A

沥青道路翻浆在北方地区是常见的一种路面病害,分析道路翻浆形成机理和主要影响因素,提前采取预防措施,有助于发挥道路的整体社会效益。

一、道路翻浆机理

春季冰融时,由于沥青道路结构层的吸热和导温性较强, 路基上层的土体首先融化,下层土体尚未解冻,于是路基化冻后的水分难以排出,前期路面渗透水分过多的路基就会处于过湿状态。这样路基在冰融过程中强度显著降低,以至丧失承载能力, 在行车荷载的反复作用下,路面会出现鼓包、弹簧、裂缝、车辙等现象,严重时冒泥浆,就形成翻浆现象。

二、道路翻浆主要影响因素

(一)土质

粉质土透水性差,毛细水上升高度大,无可塑性,所以粉质土在冻结过程中水分聚集和迁移的现象最严重,冰融时水分也不易排出,因此最容易引发翻浆。粘性土的透水性比粉质土稍好,但渗透系数依然较低,毛细水的上升高度比较小,因此当粘性土路基所处的地下水位较高时也会产生翻浆。砂砾填筑的地基渗透性好,路基积水可以很容易的排出,而且强度高,水稳定性好,毛细水上升比较小,在冻结过程中水分聚流现象很轻,冻结过程一般不产生水分迁移现象,一般情况下不发生翻浆。

(二)水分

路基较低地段由于长期受到地下水影响,通过土壤的毛细作用,路基的含水量会大大提高;进入雨季,路面、边沟排水不畅的时候,由于水压作用,路面积水通过路面裂缝和边缘缝隙渗透到路基,造成路基含水量的提高。进入冻结期,路基上部的水分会冻结积聚,形成聚冰层,为翻浆的形成提供条件

(三)行车荷载

道路翻浆是通过行车荷裁的反复作用,最后形成和暴露出来的。目前交通量逐年增大,超限超载车辆也日趋严重,路况条件相近的情况下,交通量大,车辆重的路段更容易发生翻浆现象。

(四)养护方式

目前道路养护由于受资金、技术等方面的限制,缺乏系统的养护措施,注重矫正性养护,预防性养护做的比较少,缺乏主动性。如道路面层出现裂纹后,不能及时修复,裂纹就会进一步发展成裂缝,雨水就会沿着缝隙渗入基层,特别是在冻结前,雨水渗入会使路基土壤含水量大大增加。

(五)施工质量

在施工中没有严格按照设计文件和规范要求施工,发现坑坟井穴等意外情况处理措施不当,基层施工中含水量不符合要求导致基层压实效果不好,这些问题都对基层质量造成影响,容易引起基层提前破坏,从而在水的作用下诱发翻浆。

(六)气候影响

冬季一开始就很冷,冻层很深,底层水分上不来,这样路基上层就不会积聚大量的水分,离路面深处即使聚水分较多,影响也不会大,这样道路翻浆情况就会大大减少。相反,初冬时气温较高或冷暖交替,冻结线长期停留在路面下较浅处,大量水分就会聚流到距路面很近的地方,将产生严重的翻浆。

三、道路翻浆早期预防

(一)水是道路翻浆的决定性因素,水进入沥青路面几乎是不可避免的,做好道路的排水问题是预防道路翻浆的关键。

1、深挖边沟,保证排水畅通。

深挖边沟是最常见和最有效的降水措施,这样做使相对水位降低,减轻地下水的渗水压力,降低路基的含水量,使路基保持相对干燥的状态。及时清理边沟内杂物,保证边沟排水通畅,在雨季可以避免边沟大量积水,使路基土的含水量不会大幅提高,从而保证了路基的强度,减少翻浆的出现。

2、做好日常养护,及时排除表层水。

及时处理裂纹、松散、坑槽、车辙等病害,避免积水。路肩边坡按规范修整好,边坡土药拍压密实,防止冲刷和坍塌影响边沟排水。经常检查排水设施,保障排水畅通。在路基较低的路段,可以设置盲沟和渗水井,这种方法适用于路基土透水性较好的地下水类翻浆路段。盲沟布置应与路中心线垂直,纵坡大于1%的宜于路中心线成60°~75°的交角,顺下坡方向,两边交错排列,间距根据现场确定。

3、铺设隔离层,防止毛细水进入上部路基

隔离层通常铺设在路基顶面以下50―80cm处,其目的是防止毛细水进入上部路基,保持上部土基干燥,有效防止翻浆发生。隔离层按照所用材料的不同可以分为透水型和不透水型。透水型隔离层是在聚冰层之下人工铺设10~20cm碎石垫层,上下反铺草皮,防止隔离层被淤塞。隔离层底部高出地表水面25cm以上,向路基两侧做3%的横坡排水将毛细水排至侧沟。不透水的隔离层可用沥青含量为8%―10%的沥青土或6%―8%的沥青砂,厚度2.5―3.0cm,或用沥青直接喷洒,厚2―5mm,也可用2―3层的油毛毡、或不易老化的塑料薄膜等做成。

(二)改善路基结构

提高路基是一种效果显著、简便易行、比较经济的常用措施,此方法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,在取土方便的路段可以采用。在施工中,要严格选择填料,压实时含水量控制在最佳含水量的±2%范围内;对于特殊路段,要严格按照相关要求做好路基处理,譬如选用空隙率较大的砂砾垫层,可以隔断毛细水的上升,化冻时可以蓄水同时作为排水通道以减少路基的积水。

(三)优化路线设计

在选线勘测设计阶段,做好路线通过路段沿线的地质,水文及气候等情况的详细调查,一般来说,设计路线尽量避开易发生翻浆等地质不良路段。遇到变向路段,在满足有关要求的情况下,尽量采用较大的竖曲线半径,以减少行车侧向离心力对路面的影响。还要考虑路线走向应尽量与当地冬季主导风向平行,防止降雪和风吹雪在路基两侧堆积。

道路翻浆是频发的病害之一,在四季交替中要根据各自的特点提前做好基础性养护;防治的根本途径是防止地面水、地下水或其他水体在冻结前或冻结过程中进入路基上部。基于这一核心机理,从设计到施工,以及在后期的养护中,都要精心设计、认真实施,做好早期预防,尽量从源头上杜绝翻浆的发生,达到提高道路的社会整体效益目的。

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