王永仲

【摘 要】凍脹與翻漿是是新疆地區(qū)內(nèi)分布較廣、危害較大的兩種道路病害，因而也是路基路面設計、施工、監(jiān)理等工程技術人員必須考慮的問題。工程中應首先考慮采用在預想凍深范圍內(nèi)換填凍脹土的“置換法”，而在凍結深度較大、交通量比較少或缺少優(yōu)質(zhì)置換材料的情況下，適于采用隔溫法防止凍脹。

【關鍵詞】道路病害；翻漿凍脹；治理措施

0.前言

路基是路面結構的基床，支撐著路面結構，承受著由路面?zhèn)鱽淼暮奢d，當路基填高等于1.5m時，還將一部分輪載傳遞到地基。路基和地基的強度、變形和穩(wěn)定性，對路面結構的壽命產(chǎn)生重要影響。由于強度不足往往導致填方路基的橫向不均勻沉降變形，路基兩側出現(xiàn)縱向裂縫。路基施工受實際條件的限制時，如天氣太干燥，局部路堤填料含水率低，土塊粉碎不足，致使路基壓實度不均勻；暗埋式構造物因其長度限制使路基邊緣不能超寬碾壓，致使路基邊緣壓實度不夠；某些加減速道與行車道沒有同步施工，當拼接處理得不好時，其拼接處也產(chǎn)生壓實度不足的情況。在填方路堤施工中，當路堤施工到一定高度以后，路堤邊緣土體往往存在壓實度不足問題，由于填方土體的最佳含水率控制不力，壓實效果達不到要求，考慮到施工安全和進度，使得壓實或壓實作用時間不足，路基壓實不充分，致使路基壓實度達不到要求，在包括降雨入滲、地下水位變動等周圍水環(huán)境影響下，路基吸水而引起土體含水率增大，造成土體重度的改變，土體強度降低，造成路基承載能力不足。使用凍脹性土的路段，當有水分供給時，在冬季負氣溫作用下，水分連續(xù)向上聚流，在路基上部形成冰夾層、冰透鏡體，導致路面不均勻隆起，使柔性路面開裂、剛性路面錯縫或折斷的現(xiàn)象，稱為凍脹。使用凍脹性土的路段，在春融期間，由于土基含水過多、強度急劇降低，在行車作用下路面發(fā)生彈簧、裂縫、鼓包、冒泥等現(xiàn)象，稱為翻漿。

1.道路凍脹與翻漿成因分析

道路凍脹與翻漿是多種因素綜合作用的結果，土質(zhì)、水、溫度與路面是影響凍脹的四個主要因素。翻漿除受這四個因素影響外，還受行車荷載因素的影響。在上述諸因素中，土質(zhì)、溫度和水是形成凍脹與翻漿的三個基本條件。

1.1人為因素

在下列情況下，都將加劇翻漿的形成設計時對翻漿的因素考慮不周，路基設計高度不夠，特別是低洼地帶，路線沒有避開不利的水文地質(zhì)地帶，缺乏防治翻漿的措施，以及路面結構組合不當，厚度偏薄等。填筑方案不合理，不同土質(zhì)填料混雜填筑，或采用大量的粉質(zhì)土、腐殖土、鹽漬土、大塊凍土等劣質(zhì)填料，或分層填筑時壓實度不足。排水設施堵塞，路拱有反向坡，路面、路肩積水，對翻漿估計不足，且無適當?shù)姆雷o措施。

1.2材料因素

粉性土具有最強的凍脹性，最容易形成翻漿。這種土的毛細水上升較高且快，在負溫度作用下水分易于遷移，如水源供給充足可形成特別嚴重的凍脹，在春融時承載能力急劇下降易于形成翻漿。黏性土的毛細水上升雖高，但速度慢，只在水源供給充足且凍結速度緩慢的情況下，才能形成比較嚴重的凍脹與翻漿。粉性土和黏性土含有較多腐殖質(zhì)和易溶鹽時，則更易形成凍脹與翻漿。粗粒土在一般情況下不易引起凍脹與翻漿，因其毛細水上升高度小、聚冰少，且在飽水情況下也能保持一定的強度；但當粗粒土中粉黏粒含量超過一定量以后，凍脹性明顯增加，也能形成凍脹與翻漿。凍脹與翻漿的過程，實質(zhì)上就是水在路基中遷移、相變的過程。路基附近的地表積水及淺的地下水，能提供充足的水源，是形成凍脹與翻漿的重要條件。降雨及灌溉會使路基土的含水率增大，使地下水位升高，從而促成凍脹與翻漿的形成。

1.3溫度及行車荷載因素

沒有一定的凍結深度或冰凍指數(shù)是難以形成凍脹與翻漿的，沒有更大的凍結深度或冰凍指數(shù)是難以形成嚴重凍脹與翻漿的。而在同樣凍結深度或冰凍指數(shù)的條件下，凍結速度和負氣溫作用的特點對凍脹與翻漿的形成有很大影響。

1.4路面影響因素

凍脹與翻漿都是通過路面變形破壞而表現(xiàn)出來的，因此，凍脹與翻漿和路面是密切相關的。路面類型對凍脹與翻漿有影響，如在比較潮濕的土基上鋪筑瀝青路面后，由于瀝青路面透氣性較差，路基中的水分不能通暢地從表面蒸發(fā)，可能導致聚冰增加、凍脹量增大，以致出現(xiàn)翻漿。路面厚度對凍脹與翻漿也有影響，路面厚度大時可減輕凍脹，也可減輕或避免翻漿。

2.道路凍脹與翻漿主要防治措施

2.1置換法

置換法是采用非凍脹材料換填部分凍脹性土的方法，應用時需要確定的問題主要是凍結深度和置換到何種程度。采用置換法應對當?shù)氐耐临|(zhì)、氣溫及地下水進行調(diào)查，并確定采用防止凍脹措施的路面凍結深度，然后根據(jù)得到的凍結深度，確定不引起路面產(chǎn)生凍脹破壞的置換深度。凍結深度是以凍前的路面表面為基準至地基中線為目止的深度。路面凍結深度是由影響凍脹的主要因素決定的。除此之外，日照條件、路面顏色、路面結構、路面上的積雪數(shù)量等許多因素也起著重要的作用。凍結深度可以根據(jù)觀測的氣溫資料由計算來確定，但對高速公路等一些重要的路面結構，最好在凍結最嚴重時期進行實測，以確定最大凍結深度。在積雪寒冷地區(qū)，確定路面的置換深度時，各國有不同的要求，如日本以道路最大凍深的工作為標準。

2.2穩(wěn)定土處理法

道路的基層如使用不夠穩(wěn)定的土類，可摻入適當數(shù)量的水泥進行處理，能提高其強度和承載能力，并增加抗凍和抗水性能。但必須注意到，水泥劑量過大會產(chǎn)生收縮裂縫。至于粉碎、拌合與壓實等。工序也很重要，必須合乎要求。在溝渠襯砌等工程中，對于很濕的塑性土應用水泥進行穩(wěn)定，通過實踐證明也有顯著效果。

2.3防止翻漿防水工作要做好

從翻漿現(xiàn)象的實質(zhì)來看，水是其發(fā)生的基本誘因也是必要條件，所以說防止地面水、地下水或其它水分在凍結前或凍結過程中進入路基上部是防止翻漿發(fā)生的首要任務，也是抑制翻漿的最有效方法。在防水的過程中，我們應該在易發(fā)生翻漿地段可以在路基設計和施工中設計置隔離層，例如利用土工布等，這是個長期的防治，在工程的同時也要對當時時期的溫度進行長期監(jiān)控，如果溫度持續(xù)的寒冷我們可以進行機械操作，如果溫度變化較大我們需要在不同的溫度使用不同的材料來防止翻漿的發(fā)生，同時需要專門的工作人員去處理好相關問題。

2.4改善路基結構

石灰土結構層： 石灰土具有一定性的板體性，可使行車荷載傳至土基上的應力分布均勻并逐漸擴散減少，石灰土水穩(wěn)定性和冰穩(wěn)定性較好，力學強度較好。石灰土屬于多孔性材料，對上基水溫狀況有調(diào)節(jié)作用。石灰土基層中的石灰劑量應根據(jù)強度和穩(wěn)定性要求合理選定。上層可采用8%～12%，下層可采用6%～8%，石灰土墊層的劑量可采用 4%～6%。石灰中所含活性氧化物不少于 60%，雜質(zhì)含量不超過10%，塊石灰占總量 70%，如果低于上述要求可相應提高石灰劑量。對土的要求是采用塑性指數(shù)一般在7～15的粘性土較好，粉性土次之，砂土則不宜使用。不易打碎的粘土和腐殖土不應采用，土中草皮、樹根等雜質(zhì)必須清除。

3.結束語

在以上這些措施中，工程中應首先考慮采用在預想凍深范圍內(nèi)換填凍脹土的“置換法”，而在凍結深度較大、交通量比較少或缺少優(yōu)質(zhì)置換材料的情況下，適于采用隔溫法防止凍脹。另外，這種方法還可以部分的應用于道路和機場等通過交通量較小的路面。穩(wěn)定土處理法則是用于粘性土構成的軟弱路基情況，也可與置換法配合使用。

【參考文獻】

[1]劉付豐.道路路面翻漿現(xiàn)象成因分析[J].黑龍江科技信息，2011（04）.