道路冻胀和翻浆病害防治问题探析

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1、道路冻胀和翻浆病害防治问题探析　　【摘要】冻胀与翻浆是是新疆地区内分布较广、危害较大的两种道路病害，因而也是路基路面设计、施工、监理等工程技术人员必须考虑的问题。工程中应首先考虑采用在预想冻深范围内换填冻胀土的“置换法”，而在冻结深度较大、交通量比较少或缺少优质置换材料的情况下，适于采用隔温法防止冻胀。【关键词】道路病害；翻浆冻胀；治理措施0.前言6路基是路面结构的基床，支撑着路面结构，承受着由路面传来的荷载，当路基填高等于1.5m时，还将一部分轮载传递到地基。路基和地基的强度、变形和稳定性，对路面结构的寿命产生重要影响。由于强度不足往往导致填方路基的横向不均匀沉降变形，路基两

2、侧出现纵向裂缝。路基施工受实际条件的限制时，如天气太干燥，局部路堤填料含水率低，土块粉碎不足，致使路基压实度不均匀；暗埋式构造物因其长度限制使路基边缘不能超宽碾压，致使路基边缘压实度不够；某些加减速道与行车道没有同步施工，当拼接处理得不好时，其拼接处也产生压实度不足的情况。在填方路堤施工中，当路堤施工到一定高度以后，路堤边缘土体往往存在压实度不足问题，由于填方土体的最佳含水率控制不力，压实效果达不到要求，考虑到施工安全和进度，使得压实或压实作用时间不足，路基压实不充分，致使路基压实度达不到要求，在包括降雨入渗、地下水位变动等周围水环境影响下，路基吸水而引起土体含水率增大，造成土

3、体重度的改变，土体强度降低，造成路基承载能力不足。使用冻胀性土的路段，当有水分供给时，在冬季负气温作用下，水分连续向上聚流，在路基上部形成冰夹层、冰透镜体，导致路面不均匀隆起，使柔性路面开裂、刚性路面错缝或折断的现象，称为冻胀。使用冻胀性土的路段，在春融期间，由于土基含水过多、强度急剧降低，在行车作用下路面发生弹簧、裂缝、鼓包、冒泥等现象，称为翻浆。1.道路冻胀与翻浆成因分析道路冻胀与翻浆是多种因素综合作用的结果，土质、水、温度与路面是影响冻胀的四个主要因素。翻浆除受这四个因素影响外，还受行车荷载因素的影响。在上述诸因素中，土质、温度和水是形成冻胀与翻浆的三个基本条件。1.1人

4、为因素6在下列情况下，都将加剧翻浆的形成设计时对翻浆的因素考虑不周，路基设计高度不够，特别是低洼地带，路线没有避开不利的水文地质地带，缺乏防治翻浆的措施，以及路面结构组合不当，厚度偏薄等。填筑方案不合理，不同土质填料混杂填筑，或采用大量的粉质土、腐殖土、盐渍土、大块冻土等劣质填料，或分层填筑时压实度不足。排水设施堵塞，路拱有反向坡，路面、路肩积水，对翻浆估计不足，且无适当的防护措施。1.2材料因素粉性土具有最强的冻胀性，最容易形成翻浆。这种土的毛细水上升较高且快，在负温度作用下水分易于迁移，如水源供给充足可形成特别严重的冻胀，在春融时承载能力急剧下降易于形成翻浆。黏性土的毛细水

5、上升虽高，但速度慢，只在水源供给充足且冻结速度缓慢的情况下，才能形成比较严重的冻胀与翻浆。粉性土和黏性土含有较多腐殖质和易溶盐时，则更易形成冻胀与翻浆。粗粒土在一般情况下不易引起冻胀与翻浆，因其毛细水上升高度小、聚冰少，且在饱水情况下也能保持一定的强度；但当粗粒土中粉黏粒含量超过一定量以后，冻胀性明显增加，也能形成冻胀与翻浆。冻胀与翻浆的过程，实质上就是水在路基中迁移、相变的过程。路基附近的地表积水及浅的地下水，能提供充足的水源，是形成冻胀与翻浆的重要条件。降雨及灌溉会使路基土的含水率增大，使地下水位升高，从而促成冻胀与翻浆的形成。1.3温度及行车荷载因素6没有一定的冻结深度或

6、冰冻指数是难以形成冻胀与翻浆的，没有更大的冻结深度或冰冻指数是难以形成严重冻胀与翻浆的。而在同样冻结深度或冰冻指数的条件下，冻结速度和负气温作用的特点对冻胀与翻浆的形成有很大影响。1.4路面影响因素冻胀与翻浆都是通过路面变形破坏而表现出来的，因此，冻胀与翻浆和路面是密切相关的。路面类型对冻胀与翻浆有影响，如在比较潮湿的土基上铺筑沥青路面后，由于沥青路面透气性较差，路基中的水分不能通畅地从表面蒸发，可能导致聚冰增加、冻胀量增大，以致出现翻浆。路面厚度对冻胀与翻浆也有影响，路面厚度大时可减轻冻胀，也可减轻或避免翻浆。2.道路冻胀与翻浆主要防治措施2.1置换法6置换法是采用非冻胀材料

7、换填部分冻胀性土的方法，应用时需要确定的问题主要是冻结深度和置换到何种程度。采用置换法应对当地的土质、气温及地下水进行调查，并确定采用防止冻胀措施的路面冻结深度，然后根据得到的冻结深度，确定不引起路面产生冻胀破坏的置换深度。冻结深度是以冻前的路面表面为基准至地基中线为目止的深度。路面冻结深度是由影响冻胀的主要因素决定的。除此之外，日照条件、路面颜色、路面结构、路面上的积雪数量等许多因素也起着重要的作用。冻结深度可以根据观测的气温资料由计算来确定，但对高速公路等一些重要的路面结构，最好在冻结最