探讨东北地区道路翻浆的因素及防治措施

宋策

摘 要：东北地区公路路基施工中，经常出现翻浆现象，既影响工程质量、进度、投资成本，又给人们的日常生活带来诸多不便。作者从导致道路翻浆的因素进行分析，探究其防治措施，供同行参考。

关键词：道路翻浆；因素；防治措施

公路路基是公路施工的重要组成部分，它的施工质量的好坏，直接影响到整个公路施工质量问题以及对工期、成本也有很大的影响。路基翻浆是前期施工最重要的工作。常见现象通常有出现弹簧、破裂、冒泥浆现象。在公路路基施工中，由于受到各种因素的影响，特别是在雨季来临时，路基翻浆时常发生。经常会遇到由路基翻浆造成的路基稳定性差、沉降过大等问题，影响了工程进度和工程质量。道路翻浆（road mud squeezing）是道路冻害的一种物理地质现象。

冻土是一种由固体土颗粒、冰、液态水和气体四种基本成分所组成的多相复合体，分为多年冻土（两年或两年以上）、季节冻土（冬季冻结，夏季全部融化）和瞬时冻土（几个小时至半月）三类。

通辽地区是我国东北地区属季节性冻土地区。

一、本地区道路翻浆的因素有以下几方面

1.导致道路翻浆的自然因素

东北季节性冻土地区的气候特点是夏季高温多雨，冬季寒冷干燥。因夏季多雨，一般导致地下水位较高，在地表排水不良情况下，当冬季来临，气温降至负温度，路面以下的路基土中的毛细水、自由水首先结冻，薄膜水逐渐移向冰晶体而结冻，随着气温的下降，零度等温线不断下移，形成一层、两层或多层聚冰层。土基中水分冻结后体积膨胀，使路面冻裂或冻胀隆起。待到来年春季，气温回升至零度以上时路面结构层及路基开始化冻，由于路面导热性大，使结构层自身及其下路基土融化较快，路基中的水分不能迅速向下或向两侧排除，土基上层便呈现过湿状态，有时甚至超过液限。路基强度及承载能力显著降低，在行车荷载反复作用下发生"弹簧"、开裂、鼓包，严重时泥浆外冒，路面大量破坏，就形成了翻浆。

2.导致道路翻浆的人为因素

（1）地下水位较高地段，路基设计偏低，填土高度小，冬季冻结时，地下水向冻结面大量转移，造成路基上部大量聚冰，导致春容期翻浆。

（2）路基用土不当。粉性土是最容易翻浆的土，该土的毛细管水上升较高、较快，在0℃以下水分聚流严重，且当土中水分增多时强度降低很快，容易失稳。

（3）道路结构设计中，保温、排水设施不完善、不妥当。

（4）道路施工时，路基路面压实度没有达到规范要求。

（5）行车荷载。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。

（6）养护不及时，导致雨、雪、水大量渗透到结构层中。

二、本地区道路翻浆防治措施

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。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。

2.正确选择路基用土。粘性土毛细水上升虽高，但上升速度较慢，因此，不易形成比较严重的翻浆，砂土冻结过程中水分聚流现象很轻，同时该土即使含有大量水分，也能保持一定强度。因此，在一般情况下都不会发生翻浆。所以，季节性冻土地区，一般选择粘性土（塑性指数一般在7～15）或砂性土作为路基用土。

3.改善路基、路面结构。一般铺设砂砾垫层。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，从而减小路基的应力和应变。也可铺设石灰土、煤渣石灰土垫层和二灰碎石基层，以加大路面结构层的厚度，石灰土的水稳性和冻稳性较好，能减轻路基的冻胀和翻浆。可有效预防翻浆。

4.修隔温层。在路面下铺一层炉渣、矿渣、碎砖等材料。因其小孔隙多，传热能力小，可使它下面的土层不冻结或减小冻结深度，起到预防翻浆的作用。隔温层的厚度一般为20cm至50cm，其宽度要比路面每边多30cm至50cm。

5.铺设隔离层。当地下水位或地面积水位较高，路基处于潮湿或过湿状态，且又不宜提高路基时，可鋪设隔离层。隔离层铺设在路基顶面以下0.5m至0.8m处，目的在于隔断毛细管水上升进入路基上部，防止在负温差时的水分积聚，以保持路基上部处于干燥状态。隔离层按使用材料的不同，可分为透水和不透水两种。透水的隔离层是采用碎石、砾石、粗砂、无纺布等材料铺成的，厚度为0.1m至0.2m。不透水的隔离层可用沥青土（厚2.5m至3.0cm）、喷洒沥青材料（2mm至5mm）或者铺油毛毯、塑料薄膜等做成。

6.在道路施工中，严格按照设计和施工规范，控制路基和路面每个结构层的压实度。 压实使土的强度大大提高，使土基的塑性变形明显减小，使土的透水性降低，毛细上升高度减少。从而有效预防翻浆。

7.添加化学外加剂来处理道路翻浆。通常在道路翻浆处置过程中，可以采用化学固化剂进行处理，向土中添加一些化学固化材料，用来吸收土中的水，由于胶结作用使土颗粒紧密胶结在一起，形成具有一定强度且致密性的混合土体，降低道路翻浆发生的可能性，常用的一些固化剂有水泥、石灰等，目前，随着高分子化学的发展，新材料不断涌现，各种复合材料、混合材料、化合材料、聚合物材料不断应用到土工工程中，这给土体加固提供了极好的发展前景，目前国内外研究土壤的改性材料将会成为治理道路翻浆冒泥的发展趋势。

8.加强道路养护工作，有效预防道路翻浆。翻桨是冻土地区道路的主要病害之一，发生的频率范围都很大，掌握了道路翻浆的原因，精心设计，认真施工，尽量从源头上杜绝翻浆的发生。

路基翻浆在不同地区也有各自的特点，在拟定处理方法前，宜搜集详细的资料，考虑多种因素的影响，处理好施工质量、进度和成本投入之间的关系，找到最佳切入点，使施工机械、人员发挥其最佳效能，在适当增加投资的情况下换来了路基填筑的高质量和缩短工期的高效率。