道路翻漿的原因及防治
發(fā)布時(shí)間：2010-01-14 共1頁(yè)
一、翻漿產(chǎn)生的原因
我國(guó)北方季節(jié)性冰凍地區(qū)，在地下水位較高或地表排水不良情況下，冬季路基開始結(jié)凍，不斷向深處發(fā)展，上下層形成了溫度差。在負(fù)溫區(qū)內(nèi)，土中的毛細(xì)水、自由水首先結(jié)凍，薄膜水逐漸移向冰晶體而結(jié)凍，于是該處土粒周圍的水膜減薄而剩余了許多表面能，增加了從水膜較厚的土粒處吸濕的能力。土中溫度高處的水分便向上移動(dòng)，補(bǔ)充低溫處土粒薄膜水的轉(zhuǎn)移。在正溫區(qū)內(nèi)，下層水分向零度等溫線附近移動(dòng)，汽態(tài)水由于冷處比暖處氣壓小而移向冰晶體，凝成液態(tài)水而結(jié)冰；毛細(xì)水通過(guò)毛細(xì)作用上升移向冰晶體，部分凍結(jié)，部分轉(zhuǎn)變?yōu)楸∧に匝a(bǔ)給負(fù)溫區(qū)的水分轉(zhuǎn)移。從而造成大量水分積聚在土基上層，隨著氣溫的下降，零度等溫線不斷下移，形成一層、兩層或多層聚冰層。土基中水分凍結(jié)后體積膨脹，使路面凍裂或凍脹隆起。待到來(lái)年春季，氣溫回升至零度以上時(shí)路面結(jié)構(gòu)層及路基開始化凍，由于路面導(dǎo)熱性大，使結(jié)構(gòu)層自身及其下路基土融化較快，路基中的水分不能迅速向下或向兩側(cè)排除，土基上層便呈現(xiàn)過(guò)濕狀態(tài)，有時(shí)甚至超過(guò)液限。路基強(qiáng)度及承載能力顯著降低，在行車荷載反復(fù)作用下發(fā)生"彈簧"、開裂、鼓包，嚴(yán)重時(shí)泥漿外冒，路面大量破壞，就形成了翻漿。
二、影響翻漿的因素
１、土質(zhì)。粉性土是最容易翻漿的土，該土的毛細(xì)管水上升較高、較快，在０℃以下水分聚流嚴(yán)重，且當(dāng)土中水分增多時(shí)強(qiáng)度降低很快，容易失穩(wěn)。粘性土毛細(xì)水上升雖高，但上升速度較慢，因此，只有在水源供給充足、且土基凍結(jié)速度緩慢的情況下，才可能形成比較嚴(yán)重的翻漿，砂土在一般情況下都不會(huì)發(fā)生翻漿，它在凍結(jié)過(guò)程中水分聚流現(xiàn)象很輕，同時(shí)該土即使含有大量水分，也能保持一定強(qiáng)度。
２、氣候。多雨的秋天；暖和的冬天；驟熱的晚春；春融期降雨等都是加劇濕度積聚和翻漿形成的不利氣候。例如，初冬時(shí)氣溫較高或冷暖交替，凍結(jié)線長(zhǎng)期停留在路面下較淺處，大量水分就會(huì)聚流到距路面很近的地方，將產(chǎn)生嚴(yán)重翻漿。反之，初冬很冷，凍結(jié)線很快下降到距路面較深處，則路基上部聚冰少就不易出現(xiàn)翻漿。
３、水。翻漿過(guò)程就是水在路基土中轉(zhuǎn)移、變化的過(guò)程。地面排水困難，路基填土高度不足，邊溝積水或利用邊溝作農(nóng)田灌渠，路基靠近坑塘、地下水位較高的路段，提供的充足水源是形成翻漿的重要因素。
４、行車荷載。道路翻漿是通過(guò)行車荷載作用最后形成和暴露的。在其它條件相同時(shí)，在翻漿季節(jié)交通量愈大、車輛愈重，則翻漿就會(huì)愈多、愈嚴(yán)重。
三、翻漿的防治
１、提高路基，加強(qiáng)排水。根據(jù)實(shí)際情況加高路基，使路基上部土層遠(yuǎn)離地下或地表水面。路基加高的數(shù)值，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貎鐾辽疃龋坊临|(zhì)和水文情況，以路基最小填土高度及臨界高度確定，一般應(yīng)保證路基處于干燥狀態(tài)。良好的路面路基排水可防止地面水或地下水侵入路基，使路基土體保持干燥，從而減輕凍結(jié)時(shí)水分聚流的來(lái)源，這是預(yù)防和處理翻漿的重要措施。
２、修隔溫層。在路面下鋪一層爐渣、礦渣、碎磚等材料。因其小孔隙多，傳熱能力小，可使它下面的土層不凍結(jié)或減小凍結(jié)深度，起到預(yù)防翻漿的作用。隔溫層的厚度一般為２０至５０ｃｍ，其寬度要比路面每邊多３０至５０ｃｍ。
３、鋪設(shè)隔離層。當(dāng)?shù)叵滤换虻孛娣e水位較高，路基處于潮濕或過(guò)濕狀態(tài)，且又不宜提高路基時(shí)，可鋪設(shè)隔離層。隔離層鋪設(shè)在路基頂面以下０．５至０．８ｍ處，目的在于隔斷毛細(xì)管水上升進(jìn)入路基上部，防止在負(fù)溫差時(shí)的水分積聚，以保持路基上部處于干燥狀態(tài)。隔離層按使用材料的不同，可分為透水和不透水兩種。透水的隔離層是采用碎石、礫石、粗砂、無(wú)紡布等材料鋪成的，厚度為０．１至０．２ｍ。不透水的隔離層可用瀝青土（厚２．５至３．Ｏｃｍ）、噴灑瀝青材料（２至５ｍｍ）或者鋪油毛毯、塑料薄膜等做成。
４、降低地下水位。為了不讓地下水大量上升到路基上部土層，可設(shè)法降低地下水，常用以下兩種方法，
（１）設(shè)置滲溝。當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，可在邊溝底下設(shè)置排水滲溝，以降低地下水位。
（２）路肩盲溝。為排除春融期路基中的自由水，達(dá)到疏干路基上部土體的目的，可在路肩上設(shè)置橫向盲溝，盲溝應(yīng)用滲水性良好的碎礫石填充，溝底宜做成４％至５％的坡度，盲溝出水口應(yīng)高出邊溝水面３０ｃｍ。
５、改善路面結(jié)構(gòu)。
（１）、鋪設(shè)砂礫墊層。砂礫墊層采用砂礫、粗砂或中砂鋪成，具有較大的空隙，能隔斷毛細(xì)管水的上升；化凍時(shí)能蓄水，排水；凍融過(guò)程中體積變化小，可減小路面的凍脹和沉陷；具有一定的強(qiáng)度，能將荷載進(jìn)一步擴(kuò)散，從面減小路基的應(yīng)力和應(yīng)變。
（２）、鋪設(shè)石灰土、煤渣石灰土墊層。石灰土的水穩(wěn)性和凍穩(wěn)性較好，能減輕路基的凍脹和翻漿。但在重冰凍地區(qū)潮濕路段不宜直接采用，須與其它措施配合應(yīng)用，如石灰土下鋪設(shè)砂墊層。煤渣石灰土防治路基翻漿的作用與石灰土大致相同。（）
我國(guó)北方季節(jié)性冰凍地區(qū)，在地下水位較高或地表排水不良情況下，冬季路基開始結(jié)凍，不斷向深處發(fā)展，上下層形成了溫度差。在負(fù)溫區(qū)內(nèi)，土中的毛細(xì)水、自由水首先結(jié)凍，薄膜水逐漸移向冰晶體而結(jié)凍，于是該處土粒周圍的水膜減薄而剩余了許多表面能，增加了從水膜較厚的土粒處吸濕的能力。土中溫度高處的水分便向上移動(dòng)，補(bǔ)充低溫處土粒薄膜水的轉(zhuǎn)移。在正溫區(qū)內(nèi)，下層水分向零度等溫線附近移動(dòng)，汽態(tài)水由于冷處比暖處氣壓小而移向冰晶體，凝成液態(tài)水而結(jié)冰；毛細(xì)水通過(guò)毛細(xì)作用上升移向冰晶體，部分凍結(jié)，部分轉(zhuǎn)變?yōu)楸∧に匝a(bǔ)給負(fù)溫區(qū)的水分轉(zhuǎn)移。從而造成大量水分積聚在土基上層，隨著氣溫的下降，零度等溫線不斷下移，形成一層、兩層或多層聚冰層。土基中水分凍結(jié)后體積膨脹，使路面凍裂或凍脹隆起。待到來(lái)年春季，氣溫回升至零度以上時(shí)路面結(jié)構(gòu)層及路基開始化凍，由于路面導(dǎo)熱性大，使結(jié)構(gòu)層自身及其下路基土融化較快，路基中的水分不能迅速向下或向兩側(cè)排除，土基上層便呈現(xiàn)過(guò)濕狀態(tài)，有時(shí)甚至超過(guò)液限。路基強(qiáng)度及承載能力顯著降低，在行車荷載反復(fù)作用下發(fā)生"彈簧"、開裂、鼓包，嚴(yán)重時(shí)泥漿外冒，路面大量破壞，就形成了翻漿。
二、影響翻漿的因素
１、土質(zhì)。粉性土是最容易翻漿的土，該土的毛細(xì)管水上升較高、較快，在０℃以下水分聚流嚴(yán)重，且當(dāng)土中水分增多時(shí)強(qiáng)度降低很快，容易失穩(wěn)。粘性土毛細(xì)水上升雖高，但上升速度較慢，因此，只有在水源供給充足、且土基凍結(jié)速度緩慢的情況下，才可能形成比較嚴(yán)重的翻漿，砂土在一般情況下都不會(huì)發(fā)生翻漿，它在凍結(jié)過(guò)程中水分聚流現(xiàn)象很輕，同時(shí)該土即使含有大量水分，也能保持一定強(qiáng)度。
２、氣候。多雨的秋天；暖和的冬天；驟熱的晚春；春融期降雨等都是加劇濕度積聚和翻漿形成的不利氣候。例如，初冬時(shí)氣溫較高或冷暖交替，凍結(jié)線長(zhǎng)期停留在路面下較淺處，大量水分就會(huì)聚流到距路面很近的地方，將產(chǎn)生嚴(yán)重翻漿。反之，初冬很冷，凍結(jié)線很快下降到距路面較深處，則路基上部聚冰少就不易出現(xiàn)翻漿。
３、水。翻漿過(guò)程就是水在路基土中轉(zhuǎn)移、變化的過(guò)程。地面排水困難，路基填土高度不足，邊溝積水或利用邊溝作農(nóng)田灌渠，路基靠近坑塘、地下水位較高的路段，提供的充足水源是形成翻漿的重要因素。
４、行車荷載。道路翻漿是通過(guò)行車荷載作用最后形成和暴露的。在其它條件相同時(shí)，在翻漿季節(jié)交通量愈大、車輛愈重，則翻漿就會(huì)愈多、愈嚴(yán)重。
三、翻漿的防治
１、提高路基，加強(qiáng)排水。根據(jù)實(shí)際情況加高路基，使路基上部土層遠(yuǎn)離地下或地表水面。路基加高的數(shù)值，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貎鐾辽疃龋坊临|(zhì)和水文情況，以路基最小填土高度及臨界高度確定，一般應(yīng)保證路基處于干燥狀態(tài)。良好的路面路基排水可防止地面水或地下水侵入路基，使路基土體保持干燥，從而減輕凍結(jié)時(shí)水分聚流的來(lái)源，這是預(yù)防和處理翻漿的重要措施。
２、修隔溫層。在路面下鋪一層爐渣、礦渣、碎磚等材料。因其小孔隙多，傳熱能力小，可使它下面的土層不凍結(jié)或減小凍結(jié)深度，起到預(yù)防翻漿的作用。隔溫層的厚度一般為２０至５０ｃｍ，其寬度要比路面每邊多３０至５０ｃｍ。
３、鋪設(shè)隔離層。當(dāng)?shù)叵滤换虻孛娣e水位較高，路基處于潮濕或過(guò)濕狀態(tài)，且又不宜提高路基時(shí)，可鋪設(shè)隔離層。隔離層鋪設(shè)在路基頂面以下０．５至０．８ｍ處，目的在于隔斷毛細(xì)管水上升進(jìn)入路基上部，防止在負(fù)溫差時(shí)的水分積聚，以保持路基上部處于干燥狀態(tài)。隔離層按使用材料的不同，可分為透水和不透水兩種。透水的隔離層是采用碎石、礫石、粗砂、無(wú)紡布等材料鋪成的，厚度為０．１至０．２ｍ。不透水的隔離層可用瀝青土（厚２．５至３．Ｏｃｍ）、噴灑瀝青材料（２至５ｍｍ）或者鋪油毛毯、塑料薄膜等做成。
４、降低地下水位。為了不讓地下水大量上升到路基上部土層，可設(shè)法降低地下水，常用以下兩種方法，
（１）設(shè)置滲溝。當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，可在邊溝底下設(shè)置排水滲溝，以降低地下水位。
（２）路肩盲溝。為排除春融期路基中的自由水，達(dá)到疏干路基上部土體的目的，可在路肩上設(shè)置橫向盲溝，盲溝應(yīng)用滲水性良好的碎礫石填充，溝底宜做成４％至５％的坡度，盲溝出水口應(yīng)高出邊溝水面３０ｃｍ。
５、改善路面結(jié)構(gòu)。
（１）、鋪設(shè)砂礫墊層。砂礫墊層采用砂礫、粗砂或中砂鋪成，具有較大的空隙，能隔斷毛細(xì)管水的上升；化凍時(shí)能蓄水，排水；凍融過(guò)程中體積變化小，可減小路面的凍脹和沉陷；具有一定的強(qiáng)度，能將荷載進(jìn)一步擴(kuò)散，從面減小路基的應(yīng)力和應(yīng)變。
（２）、鋪設(shè)石灰土、煤渣石灰土墊層。石灰土的水穩(wěn)性和凍穩(wěn)性較好，能減輕路基的凍脹和翻漿。但在重冰凍地區(qū)潮濕路段不宜直接采用，須與其它措施配合應(yīng)用，如石灰土下鋪設(shè)砂墊層。煤渣石灰土防治路基翻漿的作用與石灰土大致相同。（）
