劉成江
摘要:我國東北地區(qū)冬季較為寒冷,這也導(dǎo)致北方公路翻漿病害普遍存在,其會對路面造成嚴(yán)重的破壞,嚴(yán)重影響正常的交通運輸,而且還會造成公路維修養(yǎng)護(hù)工作量增加。翻漿在我國北方公路上發(fā)生頻率較高,涉及范圍較廣,因此需要針對公路路面翻漿的原因進(jìn)行分析,并針對實際情況來制定具體的措施,對翻漿病害進(jìn)行治理,保持公路的正常通行,延長公路的使用壽命。文章從翻漿概述入手,分析了公路路基發(fā)生翻漿病害的原因,并進(jìn)一步對公路路基翻漿的處置和預(yù)防施工措施進(jìn)行了具體的闡述。
關(guān)鍵詞:公路;路基;翻漿;原因;維護(hù)施工
中圖分類號:U418.53 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-2945(2019)12-0195-02
前言
公路路基翻漿在我國東北地區(qū)公路上十分常見,其作為季節(jié)性凍害,在不同時期也具有不同的特點,即使同一時期,由于所處地段不同,翻漿發(fā)生的原因也會存在差異。因此對于公路路基翻漿病害,需要針對具體J隋況來積極采取有效的維護(hù)施工,對病害加以治理,確保公路交通運輸?shù)恼?、穩(wěn)定、安全運營。
1翻漿概述
公路路基翻漿是公路各種病害中最為主要的病害之一,最常發(fā)生在季節(jié)性冰凍地區(qū)的春融時節(jié)。通常情況下在春融時節(jié),路基或是路面基層中水分含量較大,強(qiáng)度處于較低水平,這樣在車輛荷載作用下會出現(xiàn)翻漿病害。特別是當(dāng)公路某一路段中路基土質(zhì)較差,再加之周圍存在濕地或是路基坡腳處存在積水等現(xiàn)象時,翻漿病害更易發(fā)生。而且鹽漬土和沼澤地也是翻漿病害高發(fā)區(qū)。另外,夏季時雨水較多的情況下,公路路面密水性處于較低水平時,雨水會滲入到路基結(jié)構(gòu)中,造成路基含水率過高,因此而發(fā)生翻漿。
2公路路基發(fā)生翻漿病害的原因
2.1土質(zhì)因素
在當(dāng)前公路路基施工過程中,其土質(zhì)多為粘土、粉土及砂土。粉性土中會導(dǎo)致地下水大量向上凝聚,在低溫下,水分聚流下還會有冰凍產(chǎn)生,嚴(yán)重影響土體強(qiáng)度及穩(wěn)定性。粘性土中毛細(xì)水也會有所上升,但速度相對緩慢,而且在干旱季節(jié)也無法形成翻漿條件。但在雨季時,粘性土容易發(fā)生翻漿問題。砂性土過濾能力較強(qiáng),自身易形成性,具有較好的鄂倫春力強(qiáng)度,通常情況下該土質(zhì)構(gòu)成的路基不會出現(xiàn)翻漿病害。因此在公路路基建設(shè)過程中,盡量采用砂性土,有效的降低頭翻漿病害的發(fā)生幾率。
2.2溫度因素
公路路基翻漿的出現(xiàn),與溫度具有直接的關(guān)系,特別低溫及凍結(jié)深度也會對翻漿病害的形成帶來直接的影響。由于初冬季節(jié)溫差較大,冷熱不均,溫度停留期較長,在路面較淺的位置會有凍結(jié)線長期的停留,因此距離路面較低的位置處會產(chǎn)生大量水分聚流,在車載作用下導(dǎo)致翻漿病害發(fā)生。但在持續(xù)低溫條件下,凍結(jié)線則會下降至距離路面較深的位置,這時靠近路面位置冰聚集的較少,不會出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象。另外,在春季氣溫變化及化凍速度等也會導(dǎo)致翻漿現(xiàn)象產(chǎn)生。
2.3水分因素
水分因素在翻漿過程中發(fā)揮著重要的作用,因此在翻漿病害防治過程中,針對路基可能接觸的水分成為防治工作的重點內(nèi)容。當(dāng)路基處于地勢力低洼處時,由于地表水及淺的地下水會有充足的水源供應(yīng),為翻漿病害形成提供了必要條件。同時在雨季時,隨著降水量的增加,路基含水量較大,再加之車荷載作用,這導(dǎo)致地下水水位及路面不穩(wěn)定的情況增加,這就極易導(dǎo)致路基翻漿病害發(fā)生。
2.4路面結(jié)構(gòu)因素
翻漿病害的發(fā)生受路面結(jié)構(gòu)及路基狀態(tài)影響也較大。當(dāng)路基較為潮濕的情況下,在其上面進(jìn)行硬化路面鋪設(shè),這種情況下路面結(jié)構(gòu)透水性能較差,會有大量的水分在路面下積聚,而且隨著溫度變化還會轉(zhuǎn)移不同形態(tài),再加之車載作用下,路基通常會出現(xiàn)嚴(yán)重的翻漿現(xiàn)象。
2.5行車荷載
公路長時間的在車輛荷載作用下會對路面路基帶來不同程度的損壞。車輛荷載雖然無法直接導(dǎo)致翻漿病害發(fā)生,但在車輛荷載作用下,一旦翻漿的其他條件具備時,則會出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象,而且車輛荷載越大,翻漿現(xiàn)象也會越發(fā)嚴(yán)重。
3公路路基翻漿的處置和預(yù)防施工措施
在公路實際運營過程中,造成路基翻漿病害發(fā)生的原因較多,一旦發(fā)生翻漿病害,必然會嚴(yán)重危害路面的行車安全。特別是對于我國東北地區(qū),需要針對于公路翻漿病害進(jìn)行重點排查,針對不同翻漿情況積極采取有針對性的維護(hù)施工,實現(xiàn)對路基翻漿的有效控制,保證公路運輸?shù)陌踩?/p>
3.1春融時路基翻漿的處置
3.1.1斷切補(bǔ)給水
在春融時路基翻漿多是存在地下補(bǔ)給水,針對于這種情況,可以通過設(shè)置盲溝來排除地下補(bǔ)給水,實現(xiàn)對翻漿病害的有效預(yù)防。通常情況下可以采用片石盲溝,利用土工合成材料進(jìn)行盲溝施工。在具體進(jìn)行盲溝施工時,宜利用混凝土基座設(shè)置在盲溝底部,盲溝靠近山體一側(cè)則利用土工布,與路基靠近一側(cè)和頂部利用土工膜。利用礫石作為盲溝填料,合理選擇礫石粒徑,確保其具有較好的透水性。由于盲溝的布設(shè)主要是排除地下滲水,因此在具體布置過程中,平面不宜受路線限制,縱向長度要小于50m,對于盲溝長度過長時,則需要將橫向盲溝設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢锰帲行У膶⒌叵滤懦雎吠?。具體在根據(jù)縱向盲溝的修筑來進(jìn)行橫向盲溝施工,宜利用土工膜進(jìn)行包裹。縱向盲溝出水口宜利用漿砌片石外包砌體,利用干砌片石進(jìn)行封口。
3.1.2徹底挖除翻漿
將翻漿處的土體全部挖除,直至土體中含水率達(dá)到最佳含水率為宜。對于翻漿過深的情況,需要對開挖底面進(jìn)行整平處理,利用手?jǐn)[片石隔離層來隔離毛細(xì)水和補(bǔ)強(qiáng),宜選擇不規(guī)則形狀的片石,擺放時宜直立緊密擠嵌,頂部利用碎石和礫石進(jìn)行嵌縫。當(dāng)翻漿較淺時,可以選擇砂礫進(jìn)行換填施工,并對砂礫中細(xì)粒土含量進(jìn)行控制,避免出現(xiàn)毛細(xì)水上升的現(xiàn)象。換填的砂礫厚度需要保證在60cm以上。另外,對于高速公路和一級公路,在補(bǔ)給水較為豐富的地段進(jìn)行翻漿處置時,以碎石樁為基礎(chǔ),并利用一些砂和水泥混合拌制加入到碎石樁中,以此來形成一種低強(qiáng)度樁體,具有較好的擠密轉(zhuǎn)換作用,并能夠形成復(fù)合地基。
3.1.3鋪設(shè)土工膜
無論是手?jǐn)[片石還是換填的砂礫之上,宜鋪設(shè)一層土工膜,實現(xiàn)對毛細(xì)水的隔離,而且還能夠有效的防止路基填料掉入到手?jǐn)[片石或是砂礫層中。然后即可以進(jìn)行路基路面的鋪筑。
3.2無補(bǔ)給水的翻漿病害處置
由于地表水滲入導(dǎo)致的路基翻漿病害,可以通過具體的處置方法使其無補(bǔ)給水供給。具體可以通過挖除翻漿,利用手?jǐn)[片石或是通過鋪筑透水性材料,然后進(jìn)行路基路面填筑施工。也可以在將翻漿挖除后,利用石灰擠密樁,并以生石灰作為填料,然后再進(jìn)行路基路面鋪筑,這種方法對于地表水滲入到路基中引發(fā)的翻漿效果較為理想。
3.3土工合成材料隔離處置法
采用土工合成材料隔離處置法時,通常會采用土工布或是土工膜,利用這種材料的約束和隔離功能,同時還能夠起到加筋、補(bǔ)引和返慮的作用。利用土工布或是土工膜隔離施工時,需要將其在翻漿部位頂面進(jìn)行平鋪,再對填料進(jìn)行分層鋪筑,利用壓路機(jī)將其壓穩(wěn),當(dāng)填筑體穩(wěn)定后,利用土工布或是土工膜包裹砂礫進(jìn)行換填加固,最后按正常路基施工處理即可。這種方法施工便利,具有較好的經(jīng)濟(jì)性,但需要一定的處置高度,當(dāng)施工地段含水率較高時,還需要一定時間的沉降固結(jié)期,更適宜在過濕地段進(jìn)行使用。
3.4直填骨架材料、沉降固結(jié)處置法
在公路路基施工過程中,當(dāng)施工路段中遇到大面積沼澤地或是鹽漬土地區(qū)時,為確保路基的穩(wěn)定性,通常會采用直填骨架材來保證表層的穩(wěn)定性,同時再進(jìn)行普通填料的填筑,完成固結(jié)沉降后形成穩(wěn)定路基。一般情況下骨架材料以片塊石、砂礫及碎石為主。在具體填筑施工時逐層進(jìn)行填筑,并利用輕型壓路機(jī)逐層進(jìn)行壓實,當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定性要求時,則按照具體的路堤填筑規(guī)范要求來開展施工作業(yè)。
3.5改善路面結(jié)構(gòu)
在對路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善過程中,可以通過鋪設(shè)砂墊層、石灰土及爐渣石灰土等。利用鋪設(shè)砂墊層后,冰凍時路面下毛細(xì)水不會有聚冰現(xiàn)象產(chǎn)生,在化凍時路基上層土壤中多余水分也會處于砂層內(nèi)或是排出。而且將砂墊層作為加強(qiáng)基層,可以有效的提升公路整體的強(qiáng)度,在砂墊層施工過程中,盡量選擇粗砂,對于使用細(xì)砂時,則宜增加施工的厚度,確保實現(xiàn)對翻漿病害的有效預(yù)防。在路基施工過程中,通過將石灰與土拌合并進(jìn)行壓實處理,形成石灰土體,由于石灰土體強(qiáng)度較高,這樣地面車輛壓力能夠均勻的傳遞,對于翻漿現(xiàn)象能夠起到有效的防范作用。在具體鋪設(shè)石灰土過程中,通常需要在上凍前一個月即要完成具體的施工。在我國北方地區(qū)公路翻漿病害預(yù)防施工時,爐渣硬石灰土較為常用,爐渣石灰土無論是整體性、強(qiáng)度和水穩(wěn)定性都優(yōu)越于石灰土,因此利用其來處理翻漿路段具有較好的效果。另外,針對于具有較好透氣性的路面類型及較大厚度的路面結(jié)霜,可以通過提高路基高度有效的減輕或是避免凍脹和翻漿病害的產(chǎn)生,提高路基的穩(wěn)定性。但提高路基高度只適用于取土方便的地段。對于一些重冰凍地區(qū),在提高路基高度的同時,還要配合其他措施的應(yīng)用。
4結(jié)束語
在當(dāng)前公路運營過程中,路基翻漿是較為常見的病害之一,一旦路基翻漿處理不好,路面極易出現(xiàn)嚴(yán)重破損。因此公路管理部門需要對路基翻漿病害給予充分的重視,加大對路面路基排水問題的排查,并加大對超載車輛的打擊,嚴(yán)格對路基施工過程中的質(zhì)量進(jìn)行控制,有效的提高公路路基的使用性能,延長公路的使用壽命。