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路基季節(jié)性凍融翻漿原因與防治

2010-03-23 09:34    【  【打印】【我要糾錯】

  內容提示:當每年春融季節(jié)來臨時,許多公路路面出現(xiàn)彈簧、網(wǎng)裂、鼓包,甚至冒泥、路面被壓翻等現(xiàn)象。翻漿對道路安全是個嚴重的隱患,輕則降低車速,多耗燃料,增加養(yǎng)護費用,重則會發(fā)生車毀人亡的嚴重交通事故。

  1前言

  我省地處青藏高原,平均海拔在3000米以上,除了常年凍土以外,還有就是季節(jié)性冰凍地區(qū),而翻漿是季節(jié)性冰凍地區(qū)特有的凍害現(xiàn)象,當每年春融季節(jié)來臨時,許多公路路面出現(xiàn)彈簧,網(wǎng)裂,鼓包,甚至冒泥,路面被壓翻等現(xiàn)象。翻漿對道路安全是個嚴重的隱患,輕則降低車速,多耗燃料,增加養(yǎng)護費用,重則會發(fā)生車毀人亡的嚴重交通事故,為此,對于翻漿要采取以防為主,防治結合的原則,避免事故的發(fā)生。

  2發(fā)生翻漿原因分析

  路基翻漿主要是由路基土質,水,路面結構,行車荷載,溫度等決定的,其相關關系是:土質——內因,水——條件,溫度——媒介,這三個是道路發(fā)生翻漿的自然因素,一旦三者共同作用,加上行車荷載的激發(fā),翻漿就產生了。

 。1)水對翻漿的影響

  水是翻漿最基本最主要的因素之一,翻漿的過程,實質上就是水在路基中遷移、相變的過程,是形成翻漿的重要條件。路基中水的來源主要有以下幾點:見下表;

  我省許多新建路面完工通車不久即出現(xiàn)翻漿等病害,其中很重要的原因就是施工過程中沒有修建排水措施,排水系統(tǒng)不能發(fā)揮自己的作用,所以在防治翻漿過程中首先要摸清水的來源,采取必要措施防止水侵入路基內部,降低地下水位,施工過程中減少路基原始含水量,完善排水系統(tǒng),切斷入侵路基的水源。

 。2)路基填土的影響

  不同類別的路基填土,在水的作用下,所產生的變形積累是不同的,各類土凍前土基含水量和冰凍期聚冰量有顯著差異,下面簡要談談幾類土的性質:

 、偕邦愅粒哼@種土屬于粗粒土,透水性好,無塑性或低塑性,毛細作用弱,凍結過程中水分聚流現(xiàn)象輕,強度和水穩(wěn)性比較好,即使含有較多水分也能保持一定強度。

 、诜坌酝粒哼@種土屬于細粒土,它的透水性小,吸濕性大,毛細作用強烈,在0℃下水分聚流現(xiàn)象嚴重,一旦土體水分增加其強度很快降低,水溫性較差,很容易翻漿。

  ③粘土:具有一定的可塑性,干縮性,透水性比較差,遇水膨脹,但毛細水作用較慢,一旦水分充足遇冷后也會發(fā)生翻漿。

  路基在水、溫度等多種因素影響下如果路基填料選擇恰當,也會使翻漿減少的,因此,在條件容許的情況下,盡量選擇粗粒式填料更能有效防治翻漿。

。3)溫度的影響

  翻漿的發(fā)生主要集中在初春季節(jié),這是因為初春季節(jié)的氣溫不是很穩(wěn)定,忽冷忽熱,促使土體中水的聚流和聚冰及其位置,當冷暖交替時間比較長的時候,特別是在青藏高原早晚溫差特別大,這就使得冰凍線長期停留在路面下較淺的地方,使得大量水分聚流到距地面很近得地方,土基上部聚冰少,翻漿現(xiàn)對就少,因此,采取必要措施,在路基中設置隔離層或保溫層是比較有效的防治翻漿的方法。

  (4)路面結構影響

  季節(jié)性冰凍地區(qū)的路面結構在設計時考慮防凍要求,特別是山區(qū)路塹地段,超炸,超挖所形成的大小坑槽等;土質路塹或遇水崩解軟化的風化泥質頁巖路塹,找平填料質量差,施工又未作特殊處理,極易發(fā)生翻漿。一般來說,水泥混凝土路面的容許凍脹值為2cm,瀝青混凝土路面的容許凍脹值為4cm,次高級路面的容許凍脹值為6cm.在按強度進行路面結構層設計時,應按容許凍賬進行復核。

  3防治翻漿措施

  根據(jù)國內翻漿防治經(jīng)驗結合我省省情,防治翻漿有以下幾種措施:

 。1)提高路基高度,選擇好路面類型

  路線因盡量設置在干燥地段,當路線必須經(jīng)過水文地質不良地段時,就要采取預防措施,搞好地面水及地下水的處理,要在基底填筑一層砂礫層,對于經(jīng)常發(fā)生翻漿的地段,特別是路堤比較矮而且容易發(fā)生翻漿路段,適當抬高路基填土。透氣性越好的路面類型及厚度較大的路面結構,相應就能減輕或避免凍脹與翻漿的產生。

 。2)換填水溫性好的填土

  換填好的填土,特別是采用水穩(wěn)性好、冰凍穩(wěn)定性好、強度高的粗顆粒土換填路基上部,可以提高路基的強度和穩(wěn)定性。換土層厚度可根據(jù)地區(qū)情況、公路等級、行車要求以及換填土材料等因素確定,一般路基上部換填60~80cm厚的粗粒土,路基可基本穩(wěn)定。在取土過程中切忌不能取不同的土質混填,最好選擇一個取土坑,填筑相同性質的土作為路基填料,這樣可以保證填料質量。

 。3)搞好排水設施

  對于路塹不良地段或挖山嚴重的路段,要加大排水設施的建設,邊溝要深,不能有滲漏,出水要迅速,不可長期堵在排水溝里造成對路基的滲透,排水系統(tǒng)要健全,能夠發(fā)揮自己的作用。在取土坑要做好臨時排水設施,必要時修建過渡邊溝,施工過程中路床必須始終保持在良好的排水狀態(tài)。

 。4)規(guī)范施工

  有一部分翻漿發(fā)生是由于在施工中沒有嚴格按照規(guī)范施工造成的,所以要規(guī)范施工,只有在材料含水量在壓實試驗的界限范圍內時,路堤的壓實才能進行,超出或不到最佳含水量時不能填筑路基,必須采取相關措施是材料在最佳含水量附近進行填筑,同時做好試驗工作。

  4結束語

  在路基翻漿路段,只有因地制宜,結合當?shù)貙嶋H情況,如工程地質、水文、氣象等方面,本著經(jīng)濟、安全、適用的原則,精心勘察,多方案比選,才能設計出最經(jīng)濟合理的處理方案和防治措施來預防翻漿的發(fā)生,或使翻漿病害減少到最低程度。

延伸閱讀:季節(jié)性 防治 翻漿
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