道路翻浆的原因与防治措施

　　摘要：文章分析了造成道路翻浆的原因，针对造成公路翻浆的原因，采取不同的措施，尽量减少翻浆现象的发生。
　　关键词：道路翻浆；原因；防治
　　
　　一、概述
　　我国北方季节性冰冻地区，在地下水位较高或地表排水不良情况下，冬季路基开始结冻，不断向深处发展，上下层形成了温度差。在负温区内，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，于是该处土粒周围的水膜减薄而剩余了许多表面能，增加了从水膜较厚的土粒处吸湿的能力。土中温度高处的水分便向上移动，补充低温处土粒薄膜水的转移。
　　在正温区内，下层水分向零度等温线附近移动，汽态水由于冷处比暖处气压小而移向冰晶体，凝成液态水而结冰；毛细水通过毛细作用上升移向冰晶体，部分冻结，部分转变为薄膜水以补给负温区的水分转移。从而造成大量水分积聚在土基上层，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。
　　二、造成路面翻浆的主要原因
　　(一)受地表水类的影响。公路建设，它不同于其他建筑的建设，公路在一般情况下应修建在地表外一定的高度(在平原一般高于地表1.0米左右)，但公路建设面积较大，地域较广，受地形、地物等因素限制较大，个别地段路基仍处于低洼地带。因受地下水位较高、地表水排水不良等影响，以及上层滞水、地下潜水、层间裂隙水、山泉水和排水管道漏水等诸多水类影响，会导致路基潮湿，使路基含水量过大甚至达到饱和状态，造成路基强度的降低，在这种情况下路基在行车荷载的作用下出现弹软、沉陷、翻浆，这是造成道路翻浆的一个根本原因。
　　(二)受地表水类的影响。人们常说的地表水主要是指季节性积水，它包括路基、路面排水不良而造成的路旁积水和路面积水。因受地表水类的影响，使路基较长时间在水中浸泡，表面积水侵入路基内部，导致路基含水量过大或者达到饱和状态，造成路基强度降低，严重时达到半流动状态，从而导致路面翻浆。这是造成道路翻浆的又一根本原因所在。
　　(三)受土质的影响。路基基层地质结构、土质颗粒的大小也是影响道路翻浆的一个因素，因公路在设计中及施工中受地质条件等诸多因素的限制，如采用粉砂土或粘土修筑路基时，由于粉砂土、粘土颗粒较细、表面积较大、吸附水较多。易造成含水量过大，若遇雨季施工或用过湿的土质填筑路堤，或不按有关施工技术规范施工，使路基含水量过大，这也是导致道路翻浆的一个原因。
　　除上述因素外，造成道路翻浆的原因还与诸多自然因素及客观条件等有关，如路基靠近坑塘、鱼池、边沟排水不畅、边沟被利用排放污水、农田排涝、灌溉、路面积水、积雪、路基高度不足、水文、地质情况复杂、交通量过大、重型车辆过多等。这些都极易导致道路翻浆的原因。
　　综上所述，造成道路翻浆的根本原因主要与水类来源、土质类型、温差冻胀的大小、以及受行车的作用等有着直接的关系。其中最根本的原因是冻胀和行车作用。因此，我们在公路建设施工与养护过程中，针对造成道路翻浆的各种原因，采取不同的预防治理措施和施工方法，用科学的方法加以修建和养护，这样才能使公路少出或不出现翻浆，以利发挥公路的有效作用，延长公路的使用年限。
　　三、翻浆的防治
　　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。
　　２、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２０至５０ｃｍ，其宽度要比路面每边多３０至５０ｃｍ。
　　３、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，可铺设隔离层。隔离层铺设在路基顶面以下０．５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０．１至０．２ｍ。不透水的隔离层可用沥青土（厚２．５至３．Ｏｃｍ）、喷洒沥青材料（２至５ｍｍ）或者铺油毛毯、塑料薄膜等做成。
　　４、降低地下水位。为了不让地下水大量上升到路基上部土层，可设法降低地下水，常用以下两种方法，
　　（１）设置渗沟。当地下水位较高时，可在边沟底下设置排水渗沟，以降低地下水位。
　　（２）路肩盲沟。为排除春融期路基中的自由水，达到疏干路基上部土体的目的，可在路肩上设置横向盲沟，盲沟应用渗水性良好的碎砾石填充，沟底宜做成４％至５％的坡度，盲沟出水口应高出边沟水面３０ｃｍ。
　　５、改善路面结构。
　　（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。
　　（２）、铺设石灰土、煤渣石灰土垫层。石灰土的水稳性和冻稳性较好，能减轻路基的冻胀和翻浆。但在重冰冻地区潮湿路段不宜直接采用，须与其它措施配合应用，如石灰土下铺设砂垫层。煤渣石灰土防治路基翻浆的作用与石灰土大致相同。
　　结语
　　翻浆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，在路基翻浆路段，只有因地制宜，结合当地实际情况，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]袁建议.道路翻浆形成机理与防治技术研究[D].重庆交通学院，2003.
　　[2]刘永智,吴青柏,张建明,盛煜.青藏高原多年冻土地区公路路基变形[J].冰川冻土，2002.