春季,公路最容易出现病害和破坏。因路基排水不畅,长期积水,春季气温回升,路基上层的土体首先融化,下层土体尚未解冻,水分渗透不下去,使路面水和地下水上升渗入公路结构层和路床中,土基强度很快降低以至失去承载能力。在含水量已达饱和、强度较差的路段容易出现翻浆。
翻浆是指路面出现弹簧、破裂、冒浆的现象。
我国北方季节性冰冻地区,在地下水位较高或地表排水不良情况下,冬季路基开始结冻,不断向深处发展,上下层形成了温度坡差,由于气候的变化,零度等温线不断下移,形成一层、两层或多层聚冰层。土基中水分冻结后体积膨胀,由于土质不均匀,使路面冻死或冻胀隆起。春季气温回升,由于路面导热性大,路中的溶解速度较两侧快,水分不易向下及两侧排泄。土基土层便呈现过湿状态,当容解到聚冰层时,土层的湿度有时会超过液限。土基承载力极低,在车辆通过时,稀软的泥浆会沿着汗裂的路面裂缝挤出或形成较深的车辙和鼓包,形成翻浆。
治理翻浆的基本途径
防止地面水、地下水或其他水分在冻结前或冻结过程中进入路基上部。
基本施工步骤
根据实际情况加高路基,使路基上部土层远离地下或地表水面。路基加高的数值,应根据当地冻土深度,路基土质和水文情况,以路基最小填土高度及临界高度确定,一般应保证路基处于干燥状态。良好的路面路基排水可防止地面水或地下水侵入路基,使路基土体保持干燥,从而减轻冻结时水分聚流的来源,这是预防和处理翻浆的重要措施。
※ 设置渗沟
在翻浆路段的中心和边缘,每隔4~6m挖30~40cm、深至聚冰层以下10cm左右的小坑,定期将坑中水分掏出。如在未摸清翻浆情况前可在100m左右先开挖试验坑。翻浆消失后再用原来土壤或掺拌石灰土回填,回填时不要用砂砾回填,防止形成“水囊”和翻浆传染。
※ 路肩盲沟
盲沟应用渗水性良好的碎砾石填充,沟底宜做成4%至5%的坡度。在翻浆路段两侧路肩上每隔4~10m开挖横向明沟,宽30~40cm,深根据冻融情况逐渐加深,保持在化冻层下5~15cm,待化冻到最大深度的一半就不再往下挖了。明沟用完后可以用砂砾料回填,做成路肩盲沟。回填时须注意,防止以后的不均匀冻胀和沉陷,出现搓板或者波浪影响行车。
※ 铺设隔离层
当地下水位或地面积水位较高,路基处于潮湿或过湿状态,且又不宜提高路基时,可铺设隔离层。隔离层铺设在路基顶面以下0.5至0.8m处,目的在于隔断毛细管水上升进入路基上部,防止在负温差时的水分积聚,以保持路基上部处于干燥状态。隔离层按使用材料的不同,可分为透水和不透水两种。透水的隔离层是采用碎石、砾石、粗砂、无纺布等材料铺成的,厚度为0.1至0.2m。不透水的隔离层可用沥青土(厚2.5至3.0cm)、喷洒沥青材料(2至5mm)或者铺油毛毯、塑料薄膜等做成。
铺设砂砾垫层
砂砾垫层采用砂砾、粗砂或中砂铺成,具有较大的空隙,能隔断毛细管水的上升;化冻时能蓄水,排水;冻融过程中体积变化小,可减小路面的冻胀和沉陷;具有一定的强度,能将荷载进一步扩散,从面减小路基的应力和应变。
铺设石灰土、煤渣石灰土垫层
石灰土的水稳性和冻稳性较好,能减轻路基的冻胀和翻浆。但在重冰冻地区潮湿路段不宜直接采用,须与其它措施配合应用,如石灰土下铺设砂垫层。煤渣石灰土防治路基翻浆的作用与石灰土大致相同。
在路面下铺一层炉渣、矿渣、碎砖等材料。因其孔隙多,传热能力小,可使下面的土层不冻结或减小冻结深度,起到预防翻浆的作用。隔温层的厚度一般为20至50cm,其宽度要比路面每边多30至50cm。
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