沿江沿海地區(qū)城市道路翻漿病害的防治
2015-06-24
道路翻漿是指路基或基層混合料中的泥塊，由于受到外力的作用，使得路面發(fā)生嚴(yán)重的彈簧狀變形，并出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。其中泥塊是造成路面翻漿的根源。由細(xì)粒土和水分構(gòu)成的泥塊，其中細(xì)粒土和水分是造成翻漿的兩個(gè)重要因素，而外力的施工則促成了翻漿的形成。
一般沿江、沿海地區(qū)城市地下水位普遍比較高，這樣就造成了排水的不暢，特別是土質(zhì)情況表層為粉性土，下層為透水性差的粘性土的地段較多，并且年凍結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，初凍時(shí)冷暖交替，促使了負(fù)溫作用下的水分聚流，翻漿道路段在同季節(jié)有著不同的變化過(guò)程。每年秋季由于雨水增多而使得地面水分下滲，從而使地下水位升高，路基水分大量的聚積，使路基含水量增多甚至達(dá)到超飽和狀態(tài)，這是發(fā)生翻漿現(xiàn)象的先決條件。而到了冬季，氣溫開始下降，路基上層土體開始凍結(jié)，路基下部土體溫度仍然較高，在土體內(nèi)水分會(huì)由溫度高處往溫度較低處移動(dòng)，從而增大了路基上層土體的水份含量，并且隨著溫度的降低，這些水分會(huì)凍結(jié)成冰，使路面發(fā)生凍脹或隆起現(xiàn)象。到了春季，氣溫開始逐漸回升，路基上層的土體首先融化，下層土體尚未解凍，水分無(wú)法向下滲透，造成了土基強(qiáng)度的快速降低以至失去承載能力，在行車的作用下出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象。
導(dǎo)致道路翻漿的主要影響因素有以下幾個(gè)方面：
A.水分。翻漿現(xiàn)象的本質(zhì)其實(shí)就是水分在土基中的轉(zhuǎn)移和變化的過(guò)程。在沿江、沿海地區(qū)，由于地下水位普遍較高，地勢(shì)低洼路基附近的地表水及淺的地下水為翻漿的形成提供了充足的水源。這是沿江、沿海地區(qū)城市道路形成翻漿的重要條件，與此同時(shí)，沿江、沿海地區(qū)秋雨過(guò)多，使得土基含量加大，增高了地下水位，所以會(huì)形成翻漿現(xiàn)象。
B.土質(zhì)。粉性土是極易發(fā)生翻漿的土質(zhì)，這種土的毛細(xì)水上升速度比較高，而且毛細(xì)水的上升速度特別快，在負(fù)溫作用下水分會(huì)嚴(yán)重的聚流，加快了土體強(qiáng)度的降低速度，使得土體失去穩(wěn)定性；而粘性土的毛細(xì)水上升水位雖然也很高，但是上升的速度比較慢，只有在水源充足的情況下，才能形成翻漿；砂性土在一般情況下不會(huì)發(fā)生翻漿。
C.溫度。形成翻漿的重要條件其中有一定的凍結(jié)深度和冷量。在同樣的冷結(jié)深度和冷量的條件下，冬季負(fù)溫作用的特點(diǎn)和化凍速度的快、慢對(duì)形成翻漿的影響也很大。沿江、沿海地區(qū)初凍溫度較暖，且冷暖交替出現(xiàn)，溫度在O~5℃之間停留時(shí)間較長(zhǎng)，凍結(jié)線長(zhǎng)期停留在路面下較淺處，大量的水分聚流到路面很近的地方，故容易發(fā)生翻漿現(xiàn)象。反之，如果冬季一開始就很冷，凍結(jié)線很快下降到距離路面較深的地方，土基上部聚冰少就不易出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象。除此以外春季氣溫的變化特點(diǎn)和化凍速度對(duì)翻漿也有影響。如果春季化凍快天氣驟暖土基急速融化則會(huì)加重翻漿的程度。
D.路面結(jié)構(gòu)。翻漿現(xiàn)象和路面結(jié)構(gòu)是有緊密關(guān)系的。路面結(jié)構(gòu)對(duì)翻漿有一定的影響。如果在比較潮濕的土基上鋪筑黑色路面。因該路面結(jié)構(gòu)透氣性差，路基中的水分不能通暢地從表面蒸發(fā)出來(lái)，使路基強(qiáng)度降低，在行車荷載的作用下就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的翻漿現(xiàn)象。
E.行車荷載。道路的翻漿現(xiàn)象是通過(guò)行車荷裁的作用形成暴露出來(lái)的，當(dāng)其他條件相同時(shí)在翻漿季節(jié)和翻漿路段上交通量越大、車輛越重，翻漿也會(huì)越多越嚴(yán)重。
為防治翻漿病害，我們要嚴(yán)格遵守幾項(xiàng)控制原則：首先我們要防止地面水、地下水或其它水分在凍結(jié)前或凍結(jié)過(guò)程中進(jìn)入路基上部，在易發(fā)生翻漿地段可以在路基設(shè)計(jì)和施工中設(shè)計(jì)置隔離層，例如利用土工布等。做好路基排水，提高路基等方法。其次，在化凍時(shí)可以將聚冰層中的水分及時(shí)排除或暫時(shí)蓄積在滲水性好的路面結(jié)構(gòu)層中?？梢圆扇≡O(shè)置排水溝或蓄水砂（礫）墊層等方法處理。另外，我們還可以通過(guò)提高路面強(qiáng)度和整體性的方法，來(lái)改善土基的結(jié)構(gòu)，從而有效控制道路的翻漿病害。其中我們可以采用水穩(wěn)定性和冰凍穩(wěn)定以及隔濕性好的石灰土、煤渣石灰土等結(jié)構(gòu)層的措施來(lái)防治。
在沿江、沿海城市道路施工中，為防治翻漿病害的發(fā)生，我們可以采取多種工程措施，以求將翻漿病害降到最低。首先，我們可以采用提高路基排水能力，提高路基高度的方法，以防止地面水或地下水浸入路基，保證路基的干燥。同時(shí)還減少了凍結(jié)時(shí)水分的聚流，增大了聚流途徑，這種措施效果比較顯著，同時(shí)也具有簡(jiǎn)便易行且比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特點(diǎn)。
與此同時(shí)，我們還可以采取換土的方法，來(lái)有效控制翻漿病害的發(fā)生。在沿江、沿海地區(qū)，城市道路地下水位普遍偏高，表層多為粉性土質(zhì)，那么針對(duì)這種特性，在修筑道路時(shí)，我們可以采用水穩(wěn)定性好、冰凍穩(wěn)定性好同時(shí)強(qiáng)度也比較高的粗顆料土換填路基上部，從而有效的提高路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，減少翻漿現(xiàn)象的發(fā)生。
另外，為了有效的控制翻漿現(xiàn)象的發(fā)生，我們還可以采取改善路基結(jié)構(gòu)的方法來(lái)進(jìn)行控制，通常用石灰土、煤渣石灰土等來(lái)改善路基的機(jī)構(gòu)。石灰土具有一定的板體性，可使行車荷載傳至土基上的應(yīng)力分布均勻并逐漸擴(kuò)散減少，同時(shí)石灰土的水穩(wěn)定性和冰穩(wěn)定性都較好，力學(xué)強(qiáng)度較好，而且石灰土屬于多孔性材料，對(duì)上基水溫狀況有調(diào)節(jié)作用，因此使用石灰土改善路基的結(jié)構(gòu)，可以有效的控制翻漿病害的發(fā)生。
石灰土樹料的過(guò)程中，土基層中的石灰劑量應(yīng)根據(jù)強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求進(jìn)行合理的選定。通常上層可采用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(guò)10％，塊石灰占總量70%，如果低于上述要求可相應(yīng)提高石灰劑量。
對(duì)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(yīng)采用，土中草皮、樹根等雜質(zhì)必須清除。
為防治沿江、沿海地區(qū)城市道路的翻漿病害，通常還可以采取一些特定的路基、路面結(jié)構(gòu)形式。一般防治道路翻漿常用的路面、路基結(jié)構(gòu)形式有下列4種：一是面層、石灰土或煤渣石灰土；二是面層、煤渣石灰土或石灰土、石灰土砂、煤渣石灰土。三是面層、石灰土或煤渣石灰土、舊路。四是面層、碎石或?yàn)r青碎石、煤渣石灰土或石灰土、石灰土砂、煤渣石灰土。
一般情況下，石灰土的應(yīng)用能夠有效的起到承重和防治翻漿的作用。對(duì)于水文地質(zhì)條件差的地段，如凍前地下水位較高但提高路基有因難，則可用砂、石灰土或煤渣石灰土做墊層。
與此同時(shí)，為防止沿江、沿海地區(qū)城市道路翻漿病害的發(fā)生，我們還要對(duì)易翻漿路段進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)工作根據(jù)季節(jié)的不同，所采取的防治措施也有所不同。
春季，翻漿路段的養(yǎng)護(hù)工作主要是搶防，例如我們可以在交通量較小，重車通過(guò)不多的公路上，用木料、樹枝等維持通車，當(dāng)翻漿停止，路基趨向于穩(wěn)定后，再及時(shí)將柴排拆除，回復(fù)路基原狀。另外還要嚴(yán)格控制重型車輛在翻漿嚴(yán)重路段的通行，嚴(yán)重的可令其繞行。
夏季對(duì)翻漿路段的養(yǎng)護(hù)主要采取根治翻漿的措施，對(duì)翻漿所造成的路基、路面的破壞進(jìn)行修復(fù)。首先進(jìn)行挖換土壤，挖出路基翻漿的土和稀泥，換填砂性土或者碎石，分層壓實(shí)后再重鋪路面，對(duì)于翻漿嚴(yán)重的路段，軟土要全部的挖除，并換填砂性土。然后我們要將路表積水及時(shí)的排除，對(duì)于路面的溝槽和坑洼，要及時(shí)的修補(bǔ)，使其平整、無(wú)堆積物等，將路表積水排除干凈。另外，還可以通過(guò)設(shè)置砂樁的方式，來(lái)有效控制路面的翻漿。
到了秋季，對(duì)路段的養(yǎng)護(hù)主要是排水，防止水分浸入路基。路面長(zhǎng)期處于潮濕狀態(tài)，會(huì)使得路基發(fā)軟，最終導(dǎo)致翻漿的發(fā)生。我們應(yīng)及時(shí)的在路肩上開挖橫溝，排除表面的積水。另外還應(yīng)順路面邊緣修一些縱向的盲溝或滲水井，從而更好的排除路表的積水，防治翻漿病害的發(fā)生。
冬季氣候比較干燥，為防治翻漿冰海，對(duì)道路的養(yǎng)護(hù)工作主要是及時(shí)的清除積雪。
結(jié)束語(yǔ)：翻漿現(xiàn)象是沿江、沿海地區(qū)城市道路的主要病害之一，并且發(fā)生的頻率范圍都很大，為有效的防治沿江、沿海地區(qū)城市道路的翻漿現(xiàn)象，我們就必須掌握翻漿的形成原因，對(duì)每項(xiàng)道路工程從設(shè)計(jì)到施工都要依據(jù)科學(xué)，運(yùn)用正確可行的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，在施工過(guò)程中講求科學(xué)施工方法，做到統(tǒng)籌管理、合理設(shè)計(jì)、科學(xué)施工，只有這樣，翻漿現(xiàn)象才能夠根除，從而減少道路病害，加速我國(guó)沿江、沿海地區(qū)城市道路建設(shè)的發(fā)展。
