道路翻浆的原因及防治

    郭　森　马成志

    摘要：道路翻浆是我国寒冷地区特有的公路冻害现象 ,它不仅会破坏路面 ,妨碍行车 ,严重的还会中断交通 ,对公路的通行能力和通行质量有极大影响。本文详细分析了道路翻浆发生的原因，并提出了防治办法。

    关键词：道路翻浆；影响因素；防治方法

    1 翻浆产生的原因：

    道路翻浆的主要原因是气温，体现在冻结和融化两个方面。秋季是路基水分聚积时期，秋季雨水增多地面水分下渗，地下水位升高，使路基含水量增多甚至达到超饱和状态，这是发生翻浆现象的先决条件。当冬天气温降低，路基上部土体温度降低时,土体内的毛细水和薄膜水都开始冻结。如果冻结线暂时停留在某一深度处，下层未冻区内的毛细水和薄膜水会源源不断地向冻结线处聚集，并随即冻结形成一个含有大量冰晶体的聚冰层。随着冻结线的逐渐向下推移和停留，在更深处还可能形成新的聚冰层。与此同时，路基土体发生不均匀冻胀，路面被抬高，甚至出现冻胀裂缝，严重者可能隆起几十厘米。春天气温回升，路基的冰晶开始从冻层上部融化，或从上、下两面融化。由于路面导热比路肩大，因而路基中部化冻比两侧快，并形成一个凹槽。路基凹槽中大量水分不能排出，甚至变成稀泥，就使道路失去承载能力。道路在行车作用下路面被进一步压坏，泥浆从路面裂缝里挤出来，发生弹簧、裂缝、鼓包等现象，形成翻浆。

    2 影响翻浆的因素：

    2.1 土质。粉性土是易发生翻浆的土质，这种土的毛细水上升较高且快，在负温作用下水分聚流严重，土体强度降低快，失去稳定性；粘性土毛细水上升虽高，但速度慢，只有水源充足情况下，才能形成翻浆；砂性土在一般情况下不会发生翻浆。

    2.2 气候。多雨的秋天，暖和的冬天，骤热的晚春，春融期降雨等都是翻浆形成的不利气候。初冬时气温较高或冷暖交替，冻结线长期停留在路面下较浅处，大量水分就会聚流到距路面很近的地方，将产生严重翻浆。反之，初冬很冷，冻结线很快下降到距路面较深处，则路基上部聚冰少就不易出现翻浆。

    2.3 水分。翻浆过程就是水在路基土中转移、变化的过程。地面排水困难，路基填土高度不足，边沟积水或利用边沟作农田灌渠，提供的充足水源是形成翻浆的重要因素。

    2.4 行车荷载。道路翻浆是通过行车荷载作用最后形成和暴露的。在其它条件相同时，在翻浆季节交通量愈大、车辆愈重，则翻浆就会愈多、愈严重。

    2.5 路面结构。路面结构对翻浆有一定的影响。如果在比较潮湿的土基上铺筑黑色路面,因该路面结构透气性差，路基中的水分不能通畅地从表面蒸发出来，使路基强度降低，在行车荷载的作用下就会出现严重的翻浆现象。

    3 翻浆的防治：

    3.1 提高路基，加强排水。

    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。

    3.2 换土。

    加强路面或将路面下一定深度以内易致翻浆的土（如粉土）换填好土(如砂砾)。

    3.3 铺设隔离层。

    用沥青土、沥青毡纸、塑料布等作成封闭式隔离层隔断土壤水分的渗入和聚流。也可用有反滤层的砾石及其他粒料作成透水性隔离层，以排渗土基水和防止地下水上升。

    3.4 修隔温层。

    用炉渣、碎砖、压缩的泥炭、松和柏树皮等作隔温层，阻止路基冻结线向深处推移，减薄冻层。

    3.5 降低地下水位。

    设横向盲沟。对公路纵坡大于3%的翻浆路段，在路槽下设置横向盲沟以及时排出透水性基层内的纵向水流和春融期土基化冻时的多余水分。

    设置渗沟。可采用有管渗沟降低路基附近的地下水位或用拦截渗沟拦截并排除流向路基的层间水。

    3.6 改善路面结构

    3.6.1 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。

    3.6.2 铺设石灰土、煤渣石灰土垫层。

    3.6.2.1 石灰土结构层：石灰土具有一定性的板体性，可使行车荷载传至土基上的应力分布均匀并逐渐扩散减少，石灰土水稳定性和冰稳定性较好，力学强度较好。石灰土属于多孔性材料，对上基水温状况有调节作用。

    3.6.2.2 煤渣石灰土结构层：煤渣石灰土结构层水稳定性比石灰土好。

    3.7 作导温层。

    用颗粒均匀的砾石、碎石等作透风的导温层，使土体迅速向深处冻结，在离路面较近处不致形成有害的聚冰层。

    3.8 翻浆治理的新工艺、新技术。

    土工合成材料治理道路翻浆，改善道路的使用情况，设置抗浆路基结构控制道路翻浆，用聚氯乙烯膜包围路基等。

    4 结语

    翻桨现象是道路的病害之一，并且发生的频率范围都很大，掌握了翻浆的原因，考虑路线经过地段的土质、水文及地质等情况，考虑该地区的气候、温度、地质、地理等情况，科学施工，只有这样，翻浆现象才能够根除，从而减少道路病害，加速我国道路建设的发展。

    参考文献

    [1]中华人民共和国行业标准：公路养护技术规范(JTJ-1996)人民交通出版社.

    [2]洪康.土质学与土力学[M].北京：人民交通出版社，1990.

    [3]陈洪凯，张雪琴，唐红梅等.高寒地区道路翻浆发育机理研究[J].重庆交通学院学报.2002.21(3):47~51.

    [4]霍凯成，张全林，罗国荣.用土工合成材料治理道路翻浆的研究[J].岩土力学.2003.24(1):45~48.

    [5]王伯惠编著：《道路翻浆防治》,人民交通出版社,北京，1959.

    作者简介：郭森，男，36岁，工程师。大学本科，1997年毕业于内蒙古农业大学，一直工作在工程第一线。先后从事施工、监理、造价、招投标等工作。曾多次被评为优秀工作者。已通过一级建造师、国家监理工程师，国家造价师、质检工程师等资格考试。