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山区公路路基翻浆成因及预防措施

时间:2024-07-28

韩少辉

(彭阳县农村公路建设管理中心,彭阳 756599)

山区公路路基翻浆成因及预防措施

韩少辉

(彭阳县农村公路建设管理中心,彭阳 756599)

公路路基翻浆能够损坏公路路基和路面,影响行车安全,对于公路路基翻浆的预防至关重要。山区公路翻浆成因复杂,预防困难。本文简要分析了山区公路路基翻浆的成因,并针对性的探讨了几点预防措施,旨在为预防山区公路路基翻浆,保证山区公路行车安全提供参考。

山区公路;路基翻浆;成因;预防措施

前言:翻浆现象指的是路基含水量过多,导致路基损坏,路面出现冒泥、裂缝、鼓包的现象。翻浆不仅会导致路基损坏、路面质量下降,还会影响交通安全,甚至导致交通中断。山区昼夜温差较大、环境复杂,很容易引起公路路基翻浆,基于以上,本文简要研究了山区公路路基翻浆成因及预防措施。

1 山区公路路基翻浆成因分析

要想做好对山区公路路基翻浆的预防,首先要了解翻浆成因,只有这样才能够保证预防措施的针对性和有效性。以下从形成机理和影响因素两个方面来分析山区公路路基翻浆的成因。

1.1 翻浆的形成机理

一些排水不畅、路基潮湿、易发生冰冻作用的路段容易发生翻浆现象,同时公路养护不及时、交通量增加也是翻浆产生的主要原因之一。公路路基翻浆的产生机理分析如下:由于路基水分较多,环境温度较低,路基出现冻结作用,而山区温差较大,这就使得路基土层中的水分产生聚流作用,水分上行,形成聚冰层,从而使路基产生断裂或故障,而到了春暖时节,温差现象明显,路基土层融化,而路基下土层融化速度较快,两侧土层融化速度慢,这就形成了凹槽状的冻土结构,融化的水分难以排除,经过车辆反复辗压,形成泥浆,通过先前产生的裂缝排到路面上,就形成了翻浆现象。

1.2 影响翻浆形成的主要因素

山区公路路基翻浆的影响因素复杂,主要有土层因素、水温因素、气候因素、行车荷载因素、设计施工因素等,下面对影响翻浆形成的因素进行分析。

1.2.1 土层因素

不同土质的颗粒大小、渗水性不同,其形成的聚流作用也就不同,因此土层因素是影响公路翻浆的主要原因,粉性土颗粒较细、渗水性不好,水位上升较快,因此公路路基在化冻后形成的聚流作用较大,从而很容易产生翻浆现象,粘性土如果存在易溶性的盐和腐殖质也容易产生翻浆[1]。对于山区公路来说,这两种土质较多,这是山区公路路基易形成翻浆的重要原因。

1.2.2 水文因素

水是公路路基形成翻浆不可或缺的条件,其进入路基的主要方式有两种,一种是雨水和雪水以地表水的形式渗入到公路路基中,一种是地下水形成的聚流作用。对于山区来说,其降水量一般较为充沛,雨水和雪水汇集到排水不良路段,集水渗入路基,还有在深挖方和地下水位较高路段,易形成聚流,这就为山区公路路基翻浆埋下及大的隐患。

1.2.3 山区气候因素

通过对翻浆形成机理的分析可知,温差的变化对于形成翻浆至关重要,路基只有形成一定的冻结之后才可能出现翻浆。对于一些山区而言,其气候变化较大,而春暖时节,地基下融化快,两侧融化慢,这就使得水分会上升聚流在路基上层,水分排出困难,加之车辆反复辗压,从而易引发翻浆。

1.2.4 行车因素

行车荷载是导致公路路基翻浆的直接原因。随着山区社会经济的日益发展,公路行车负荷逐年增加,目前,山区公路等级较低,路况较差,超限超载严重,加之道路超期服役,使的行车和路况等级不相匹配,这也是形成翻浆的重要原因。

1.2.5 设计施工及养护因素

①设计因素:在山区公路设计中对山区的实际气候情况和土壤状况考虑不多,设计等级较低,低估公路的交通量,致使一些预防翻浆的设计缺失;②施工因素:施工的过程中,由于资金限治,多以就地取材,选择一些粉质土、黏土作为回填土,降低了路基土层的渗水能力,使得聚流作用加剧,引发翻浆;③养护因素:山区公路养护困难,路多人少,养护资金困难,加之职工预防性科学养护意识不强,使得公路得不到及时和科学的养护,从而易引发翻浆[2]。

2 山区公路路基翻浆的预防措施研究

通过对山区公路路基翻浆的成因分析可知,引起山区公路路基翻浆的关键在于水、温差和土壤,基于此,对山区公路路基翻浆的预防措施研究如下:

2.1 做好排水工作

地表水和地下水的渗入是导致山区公路路基翻浆的重要原因之一,因此可以适当提升公路路基设计的标高,以此来使公路路基远离地表水和地下水,同时有利于水分的蒸发,路基内水分少自然会降低翻浆发生的概率。

此外,还应当积极加强对路基的排水工作,路基排水方式有很多,例如拓宽边沟、设置排水沟、截流沟等,以此来排除地表水,降低路基内水分含量。

2.2 设置隔温层

路基温差较大是导致路基翻浆的重要原因,因此可以在路面下设置隔温层,减小路基的冻结作用,从而预防翻浆,隔温层的材料可以选择空隙较多、隔温能力较好的炉渣、碎砖等物质,宽度要超过路面宽度30-50cm,厚度应根据山区具体的气候设置在20-50cm之间。

2.3 降低地下水的水位

排水工作只能排除地表水,降低地表水的渗透作用,为了防治地下水的上升,应当采取有效措施来降低地下水的水位:①渗沟:若路基地下水位较高,则应当在边沟下设置渗沟,以此来排除地下水,降低地下水水位[3];②在路肩处设置盲沟:为了保证路基上部水分的排除,应在路肩处设置盲沟,需要注意的是,盲沟应当采用碎石、砂砾等渗水性好的物质填充,同时出水口要比边沟高出30厘米。

2.4 换土法

为了提升公路路基的稳定性及荷载强度,在路基上部换填上强度较高、颗粒较大、冰冻稳定性较好的颗粒土,具体方法有以下两种:①将泥浆挖除,一般来说,挖除的深度应当控制在80-100cm,在底部铺上砂砾,厚度约为40-50cm左右,在砂砾之上铺上路面结构层;②将泥浆挖除,换上炉渣,这种方法有着一定的局限性,只能够在方便采集炉渣材料的山区路段才可行,。

2.5 日常养护措施

山区公路的翻浆是一个在一年四季都在变化的过程,在秋季,路基内开始积累水分,冬季由于路基上冻分布不均,使得水分在土层中出现分布变化,而春季由于气温的回升使得路基内土层过于潮湿,夏季路基土层上部水分蒸发使得水下渗,而上部的土层过于干燥,因此应当根据不同季节山区公路路基的特点进行针对性的养护。

2.5.1 秋季养护措施

秋季是路基土层中水分积累的主要时节,因此应当做好排水措施,路面如果出现裂缝要及时用沥青料填充、修补,路肩要保证坚固、平整,边沟要防止阻塞造成积水。此外,为了防止地表水下渗,应当做好地面排水工作,积极设置排水沟、截水沟等。

2.5.2 冬季养护措施

首先,应当及时清理易积雪路段路面的积雪,其次要清理排水不畅路段边沟内积雪,防止积雪融化后雪水下渗。

2.5.3 春季养护措施

春季气温回升,路基土层融化不均,导致翻浆暴露,在春季应当积极清理路肩的积雪,排除路面融化的积水,以免水分下渗,引发路基翻浆。

2.5.4 夏季养护措施

夏季的主要养护措施是对翻浆破坏的路面进行修复,此外还应当加强排水,对公路的路基和路面进行加固,以此来预防路基翻浆。

2.6 采用水泥混凝土路面

山区公路交通荷载较大也是引起翻浆的重要原因,水泥混凝土路面强度高,耐水性好,应当在条件允许的地区和路段采用水泥混凝土路面结构,这能大大提高路面强度和道路使用寿命,降低养护成本,减少路基翻浆,提高山区公路通行能力。

结论:综上所述,公路路基翻浆能够损坏公路路基和路面,影响行车安全,对于公路路基翻浆的预防至关重要。山区公路是产生路基翻浆的主要区域,其翻浆成因复杂,防止困难。本文对山区公路路基翻浆的机理和影响因素进行了简单的分析,并针对性的提出了山区公路路基翻浆的预防措施,旨在保证山区公路优质发展,确保山区交通安全畅通。

[1]刘亚明.道路翻浆的形成及防治[J].山西焦煤科技,2007,S1:99-100.

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