道路翻浆成因及其防治.doc

道路翻浆成因及其防治 　　摘要：本文主要对季节性冻土地区产生道路翻浆的原因及其影响因素进行分析，并提出了一些行之有效的防治措施。 　　关键词：季节性冰冻 翻浆 冻胀 　　道路翻浆是寒冷地方的一种冻害现象，主要发生在季节性冰冻地区的春融时节。翻浆是伴随冻胀而发生的，冻胀是翻浆形成过程中一个十分重要的发展阶段。 　　一、道路翻浆发生的原因 　　在季节性冰冻地区，夏秋两季雨水偏大，尤其在秋末，气温较低，蒸发量少，当路基排水不畅时，地下水位上升。入冬后，路基表面开始冻结，其中路基土孔隙内的自由水首先冻结，形成冰晶体。随着温度的降低，冻结线向下推移，在冻结线附近土中的薄膜水被冰晶体吸附而冻结。该处土粒的结合水膜变薄，下部水膜较厚的薄膜水就不断向上迁移积聚。与此同时，毛细水在负温压作用下也向上迁移形成聚冰层。当聚冰层达到一定限度时，就会出现冻胀，使路面降低或开裂。春融期间，路面及其下面的路基土融化较快，而路基下部的冻结层仍处于冻结状态或融化较慢，在化冻开始一段时间内，路基上部的过量水分不能迅速向下或向两侧排除，当冰水不多时，路面的顶面会呈现一些潮湿的斑点，当冻土层里的冰水较多而又无法排除时，就会使路基上部处于过湿或饱水状态，强度降低，稳定性减弱，在行车荷载作用下便会出现湿软、弹簧甚至冒泥等翻浆现象。翻浆的发生，不仅会破坏路面，妨碍行车，严重者还会中断交通。因此，在翻浆地区修筑公路，要特别注意对道路沿线地质水文状况纤细调查，以便进行路基路面综合设计，防治翻浆发生。 　　二、翻浆发生的影响因素 　　影响公路翻浆的主要因素, 有土质、温度、水、行车荷载与路面等,其中土、水、温度是内因，行车荷载和路面构造是外因，翻浆的产生是它们综合作用的结果。 　　1.土质因素 　　冻胀性强的土容易产生翻浆，如粉质土，粘性土具有透水性小、毛细上升高、上升速度快的特性，在负温作用下最适宜水分迁移，聚冰。春融时承载能力随土中水分的增多而急剧下降，粘性土虽然毛细升高速度慢但在有外来水源补给充足的开敞体系中聚冰和冻胀程度都很严重???但当土中粉粘粒含量（小于0.005mm）大于5% 以后，这种土实际已变成不透水性，形成了一个不透水层，阻碍水分迁移，使冻胀性急剧减少（可减少原来的2~4倍或更多）。 　　2.温度 　　一定的冻结深度和一定的冷量是形成翻浆的重要条件。在同样的冻结深度和冷量的条件下,冬季负气温作用的特点和冻结速度的大小对形成翻浆的影响也是很大的。例如,当初冻的时候气温较高或冷暖交替出现,温度在0℃~-3℃~-5℃之间停留时间较长,冻结线长期停留在路面下较浅处,就会使大量水分聚流到距路面很近的地方,产生严重翻浆。反之,如冬季一开始就很冷,冻结线很快下降到距路面较深的地方,则土基上部聚冰少就不容易出现翻浆。除此之外,春天气温的特点和化冻速度对翻浆也是有影响的,如春季化冻时,天气骤暖,土基急速融化,则会加重翻浆的程度。 　　3.水 　　翻浆的过程,就是水在路基中的迁移、变化的过程。路基附近的地表积水及浅的地下水,能提供充足的水源,是形成翻浆的重要条件。秋季及灌溉会使路基土的含水量增加,使地下水位升高,所以也会影响翻浆的发生。 　　4.行车荷载 　　道路翻浆是通过行车荷载的作用, 最后形成和暴露出来的。动载对路基基床产生的直接影响有: 加大了基床承受的动载能力, 使基床加大变形; 增大了对基床的振动和冲击; 增强了对基床含水的抽吸作用。这些因素都加剧了翻浆的产生。当其他条件相同时,在翻浆季节, 交通量愈大, 车辆愈重, 则翻浆也会愈多、愈严重。 　　5、路面 　　道路翻浆是通过路面的变形破坏而表现出来的，并按其变形破坏程度来划分等级的。因此，翻浆和路面是密切相关的。 　　三、道路翻浆的防治措施 　　1.改善土质的冻胀性 　　(1)换土。选择水稳性好、强度高的、非冻胀性土或弱冻胀性土换填路基的上部,可以大大减轻土基的冻胀程度。如砂、砂砾、碎(砾)石、炉渣等。 　　(2)土基压实。对冻胀性强的粉性、粘性土进行充分压实,使之达到最大密实度,则土壤的毛细上升高度显著减小,水分也不易渗入,从而减轻路基上部土层内的水分转移、聚冰程度,冻胀危险性则大大减少。压实对石灰土路面的强度影响尤为重大,因为密度越大,空隙率越小,而石灰与土相互作用时其粘结效果越强,使弹性、抗冻性明显提高,能充分发挥出板体结构的特性。反之,压实不好,使石灰土结构发生较大的体积收缩,导致路面的开裂和沉陷破坏。 　　2.改善路基的水分条件 　　（1)做好路基、路面的排水。做好路基路面的排水设计。对于地面水应采取边沟、截水沟、排水沟以及路面纵、横向坡度等,截拦和排放等措施,以防其漫流、停积或下渗。对于地下水,可以采取设置盲沟、截水暗沟、立式渗井、跌水井等,以截断、疏干、