李東旭,崔亞云
(1.綏化市公路工程造價(jià)站;2.綏化市綏慶養(yǎng)路段)
路基翻漿是指路基出現(xiàn)彈軟,瀝青路面出現(xiàn)龜網(wǎng)裂縫、車(chē)轍痕跡,從裂縫中冒出泥漿。由于降水下滲使地下水位升高,進(jìn)入冬季,當(dāng)路基表面開(kāi)始結(jié)冰時(shí),土孔隙內(nèi)的自由水在首先開(kāi)始結(jié)凍,形成冰晶體,當(dāng)溫度繼續(xù)下降時(shí),與冰晶體接觸的弱結(jié)合水被吸引至冰晶體上凍結(jié),于是與冰晶體接觸處土粒上的水膜變薄,由于水分子的吸引作用,路基下溫度高處的水分不斷向上移動(dòng),當(dāng)水源供給充足時(shí),發(fā)生連續(xù)移動(dòng),就使路基上大量聚冰,形成聚冰層,如果聚冰層過(guò)厚,路基中水分凍結(jié)后體積膨脹,如超過(guò)孔隙所能容納的數(shù)量,就要引起路基冰脹,嚴(yán)重時(shí)造成路面隆起開(kāi)裂。春季氣溫回升,路面結(jié)構(gòu)層及路基開(kāi)始化凍,由于路面結(jié)構(gòu)層的吸熱和導(dǎo)溫性較強(qiáng),使結(jié)構(gòu)層本身及路基上面的土層融化,因而冰凍層上即融化水分不能向下或兩側(cè)排出,使路基上部處于過(guò)濕狀態(tài),當(dāng)溫度繼續(xù)升高,融化至聚冰層時(shí),路基溫度更大,有時(shí)甚至超過(guò)液限,這樣路基化凍過(guò)程中的強(qiáng)度顯著降低,以至喪失承重能力,在行車(chē)作用下依次發(fā)生鼓包、彈簧、開(kāi)裂、車(chē)轍冒漿、路面大量破壞,形成翻漿。路面嚴(yán)重破損,路基翻漿主要發(fā)生在季節(jié)性冰凍地區(qū)的春融時(shí)節(jié)。
秋季(聚水)——冬季(凍結(jié))——春融(含水量增加)——強(qiáng)度降低——行車(chē)荷載翻漿。
(1)地下水、地表水和汽化水是影響路基翻漿的內(nèi)在因素。當(dāng)公路穿過(guò)濕地時(shí),由于長(zhǎng)期受到地下水影響,通過(guò)土壤的毛細(xì)作用,土基含水量偏高,土質(zhì)潮濕,從而引起翻漿;另外,進(jìn)入雨季,公路邊溝往往存有大量地表水,在路基排水不暢的地段形成積水泡,由于水壓的作用,路基含水量增高,也會(huì)導(dǎo)致翻漿。
(2)公路施工和交通量等是影響路基翻漿的外在因素。公路施工時(shí)遇到降雨,路基土層的含水量由于雨水的滲透而增高。盡管會(huì)有蒸發(fā),但其含水量應(yīng)會(huì)高于路基施工時(shí)的含水量指標(biāo),引起路基翻漿。此外,交通量增大也是產(chǎn)生公路翻漿不可忽視的因素。一般地,交通量越大,公路產(chǎn)生翻漿的可能性就越高。
(3)土質(zhì)。粉性土是最容易翻漿的土。
(4)溫度。一定的凍結(jié)深度和一定的冷量(冬季各月負(fù)氣溫的總和)是形成翻漿的重要條件。
(5)人為因素。①設(shè)計(jì)不當(dāng);②施工質(zhì)量有問(wèn)題;③養(yǎng)護(hù)不當(dāng)。
總之,翻漿的產(chǎn)生是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,是路基含水量、公路交通量和公路建筑材料等諸多因素共同影響的結(jié)果。春融時(shí)期的晝夜溫差較大,土壤的解凍在由地表向下層逐漸發(fā)展的過(guò)程中,路基的凍融現(xiàn)象交替出現(xiàn),路基含水量較大的路段內(nèi)會(huì)形成一定數(shù)量的冰晶水。這時(shí),土基因含水量偏大而出現(xiàn)彈軟。有行車(chē)荷載作用時(shí),路面就會(huì)凸凹不平,在行車(chē)帶處形成車(chē)轍,路面表面的裂縫內(nèi)出現(xiàn)濕痕,這樣就形成了翻漿。
按照對(duì)路面的破壞程度,翻漿可分為輕型、中型和重型三種類(lèi)型。
(1)保持路面表面平整堅(jiān)實(shí)、無(wú)坑槽轍溝,路拱及路肩橫坡度符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),路肩上無(wú)坑洼、堆積物、邊溝順暢不積水。對(duì)路肩上易于積水處及路面上的裂縫,應(yīng)在雨季前修理完整,防止地表水滲入路基。
(2)秋季必須疏通排水設(shè)施,使排水暢通;冬季要及時(shí)掃除積雪,使路面頂面不積雪,防止雪水滲入路基。
(3)發(fā)現(xiàn)路基有翻漿的苗頭時(shí),可在路肩上每隔3~5m交錯(cuò)挖溝深30~40cm的橫溝,深度可按路基土層的解凍深度而定,并隨解凍的深入逐步向下加深,橫溝底面要做成向外傾斜的坡,出口應(yīng)高于邊溝溝底或加深邊溝。
(4)如條件允許應(yīng)控制重型車(chē)輛通過(guò)或令車(chē)輛繞道行駛。
(1)挖滲水坑。在翻漿路段上,順路向4~6m挖一個(gè)圓坑,直徑30~40cm,將坑深要挖到凍土層以下約10cm左右。挖滲水坑的目的,是把融化的冰水引到坑內(nèi),集中加以掏除,邊化邊挖。
(2)挖換土。把已翻漿路段上的土挖出來(lái),挖到穩(wěn)定土層,然后把挖出的土攤在路肩晾干再回填或換填一層水穩(wěn)性好的土。
(3)換鋪粒料。挖除淤泥換填碎、礫石、磚或爐渣等粒料,表面平整后可直接通車(chē)。
(4)摻石灰。在翻漿路段上,摻石灰塊,并夯進(jìn)路基里面去。
(1)加高路基。按實(shí)際情況加高路基,使路基上部土層遠(yuǎn)離地下水位,路基需要加高多少,可按土地凍土深度、路基土質(zhì)和水文情況而定。
(2)降低地下水位。為了不讓地下水大量上升到路基上部土層,設(shè)置盲溝或有管滲溝以降低地下水位,截?cái)嗟叵滤疂摿?,使路基保持干燥?/p>
(3)設(shè)置透水性隔離層。其位置應(yīng)在地下水以上,一般在土基50~80cm深度處,用粗集料(碎石、礫石或粗砂)鋪筑,厚度10~20cm,分別自路基中心向兩側(cè)做成3%的橫坡,隔離層上部與路基邊緣之高差不小于50cm,底部高于邊溝20~30cm。
(4)設(shè)置不透水性隔離層。設(shè)置不透水性隔離層的深度與透水性隔離層相同,不透水性隔離層所用材料和厚度:①瀝青含量為8%~10%的瀝青土或6%~8%的瀝青砂,厚度2.5~3.0cm。②乳化瀝青直接噴灑,厚度2~5mm。
(5)設(shè)置隔溫層。為防止水的凍結(jié)和土的膨脹,可在路基中設(shè)置隔溫層,以減少冰凍層,厚度一般不小于15cm,隔溫材料可用泥炭、碎磚、爐渣等,直接鋪在路面下,寬度每邊寬出路面邊緣30~50cm。
(6)用石灰樁、砂樁、石灰砂樁加固濕軟土基。
(7)改善路面結(jié)構(gòu)。①鋪設(shè)砂(礫)墊層以隔斷毛細(xì)水上升,增進(jìn)融冰期蓄水、排水作用,減少凍結(jié)或融化時(shí)水的體積變化,減輕路面凍脹和融沉作用。②鋪設(shè)水泥穩(wěn)定類(lèi)、石灰穩(wěn)定類(lèi)、石灰工業(yè)廢渣類(lèi)等路面基層結(jié)構(gòu)層,以增強(qiáng)路面的板體性、水穩(wěn)性和凍穩(wěn)性,提高路面的力學(xué)強(qiáng)度。