淺談在公路養(yǎng)護(hù)維修工程中路基翻漿的成因及處治方案

董世芳

（甘肅省天水公路管理局，甘肅 天水 741001）

0 引言

筆者參加施工的S207線為山嶺重丘區(qū)三級(jí)公路，全長(zhǎng)127.35公里，始建于1942年，全線路基寬為8.5米，路面寬為7.5米，路面結(jié)構(gòu)為瀝青表處，縱坡大（最大縱坡達(dá)到5.5%），彎道多。近年來(lái)，隨著高等級(jí)公路的發(fā)展，該路段內(nèi)的長(zhǎng)途車輛大幅度下降，而短途拉運(yùn)砂石材料的超載車輛卻大幅度增加，特別是K331+500-K341+500段為長(zhǎng)坡路段，最大縱坡達(dá)到了5.5%，因大型超載車輛不斷的碾壓及地面水、剎車水的作用，造成該路線K332+100-K340+500段路面嚴(yán)重破壞，特別是路基沉陷、翻漿嚴(yán)重；其他路段因路面油皮老化，路面龜裂、網(wǎng)裂、坑槽等病害加劇，路況質(zhì)量嚴(yán)重下降，影響行車安全。

為改善該路段沿線及周邊群眾的生產(chǎn)生活條件，促進(jìn)項(xiàng)目區(qū)資源開發(fā)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，經(jīng)我局多方籌集資金，于2011年4月開始對(duì)K331+500-K341+500段段進(jìn)行了養(yǎng)護(hù)維修工程，全線均按照三級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)車速30kM/h，設(shè)計(jì)荷載等級(jí)為汽車-Ⅱ級(jí)，重鋪路段設(shè)計(jì)年限為8年。路基寬度、行車道寬度不變。實(shí)施路面維修工程路段累計(jì)長(zhǎng)度為10.00公里，其中重鋪10.00公里。本人以該路段路面維修中翻漿處治工程為例，從路基土質(zhì)、水、行車原因、路面結(jié)構(gòu)等方面簡(jiǎn)述了路基翻漿產(chǎn)生的原因及翻漿處治的施工工藝。

1 翻漿產(chǎn)生的因素

1.1 土質(zhì)

路基的地質(zhì)構(gòu)造及土質(zhì)顆粒的大小是影響翻漿的一個(gè)重要原因。該工程所轄區(qū)域土質(zhì)是以黃土為主的粉性土，這種土的毛細(xì)水上升較高而且快，在0℃以下水分聚流嚴(yán)重，土體強(qiáng)度就降低，遇水容易產(chǎn)生軟土，滲水性能差，化凍時(shí)水分不易排出。水分飽和時(shí)變成泥漿或流沙。所以，土質(zhì)越差路基翻漿出現(xiàn)的可能性就越大。因此路基填筑中，要使用粗顆粒的砂礫土填筑材料。因?yàn)樯巴猎谝话闱闆r下不會(huì)發(fā)生翻漿，無(wú)論是在凍結(jié)過(guò)程中，還是在溫差作用下的聚流現(xiàn)象都比較輕微，并且這種土壤具有良好的透水性能，水溫性也比較好，即使路基含水量增大，仍然能保持一定的強(qiáng)度。

1.2 水分

水分是導(dǎo)致路基路面翻漿最基本的原因。在自然條件下有地面水及地下水。地面水有自然條件下的雨水、雪水，還有在此路段中不能排除出的拉運(yùn)水洗砂流落下的河水。在此工程中造成翻漿的水分主要是流落到路面的河水。經(jīng)過(guò)超重車輛的反復(fù)碾壓，河水滲入路面，使路面離析、網(wǎng)裂、坑槽增多，河水直接滲入路基，加快了路基的翻漿。因?yàn)楫?dāng)水分增多時(shí)，土顆粒之間距離就會(huì)被水離析，水分子起到潤(rùn)滑作用，土顆粒之間摩阻力消失，加之在冬季里水分聚集在路面下的凍結(jié)區(qū)，形成了冰夾層，在春季冰層融化，土質(zhì)變得過(guò)濕和軟化，使土壤失去了強(qiáng)度，翻漿由此造成。

1.3 地理位置與地形地貌

本項(xiàng)目公路呈南北走向，起止樁號(hào)為K331+500-K341+500。從K 331+500～-K337+500段沿山山脊線為爬坡路段，降水多，蒸發(fā)量小，沉陷及翻漿嚴(yán)重；K337+500-K341+500段為下坡路段，此路段縱坡大，彎道多，路面沉陷及松散多，隨著車流量增加及超重車輛增多，此路段路面出現(xiàn)了較多的沉陷、翻漿、松散及龜網(wǎng)裂。

1.4 行車荷載

當(dāng)其他條件相同時(shí)，在此路段，車輛超重嚴(yán)重。加之縱坡大，彎道多。道路上交通量越大、車輛越重、彎道路段多、剎車次數(shù)越多，路基翻漿就會(huì)越為嚴(yán)重。道路中行駛車輛的碾壓作用、車載重大小、車流量多少、車速的快慢等對(duì)路基影響都很大。

1.5 路面結(jié)構(gòu)

S207線原路面設(shè)計(jì)按照三級(jí)公路設(shè)計(jì)，路面結(jié)構(gòu)為3cm厚瀝青表處+20cm厚天然砂礫。目前，隨著大型、超載車輛的增多，特別是K331+500-K341+500爬坡路段，原路面設(shè)計(jì)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)在車輛的通行能力。根據(jù)該路段車輛通行情況，新的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為：細(xì)粒式瀝青混凝土30mm+粗粒式瀝青碎石50mm+水泥穩(wěn)定碎石200mm+水泥穩(wěn)定砂礫150mm。

依據(jù)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減少路面的損壞，就不能在較為潮濕的路基上鋪筑路面，由于這種路面的透氣性較差，路基中的水分不能通過(guò)路面表層蒸發(fā)出來(lái)，隨之導(dǎo)致路基的強(qiáng)度降低，在行車的作用下，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的翻漿。如果未能按照設(shè)計(jì)而降低了路面結(jié)構(gòu)等級(jí)，加之超重車輛，致使路面提早損壞，那路基也會(huì)提早產(chǎn)生翻漿。

2 路基路面翻漿的處治方案

2.1 深挖換填法

深挖換填法是挖去路基下一定深度的軟土，再將強(qiáng)度較大的砂礫或者石灰土進(jìn)行回填，并且碾壓夯實(shí)的方法。這種方法原則上是：挖大不挖小、挖深不挖潛，要一次性將翻漿挖干凈。如果挖土深度在50cm以內(nèi)，面積小于20m2，應(yīng)該利用鏟車產(chǎn)出舊土，局部鏟車處理不凈的地方用人工清理，然后對(duì)挖后坑底進(jìn)行碾壓夯實(shí)。氣溫較高，陽(yáng)光充足的天氣中，可以先晾曬坑底，在進(jìn)行碾壓，碾壓時(shí)覆蓋到坑底的邊角，一般需要碾壓四五遍，在進(jìn)行回填處理。填料是要注意滿足路基填筑要求，否則就不能達(dá)到換填的效果。如果處理的深度較大時(shí)，大于1m，并且面積較大時(shí)，則需要利用挖掘機(jī)挖除，同樣要挖除的干凈徹底，挖完后要使用壓路機(jī)下到坑底碾壓，換填厚度一般在0.5m～3m，填筑時(shí)要分層進(jìn)行，第一層不能超過(guò)50cm，振動(dòng)壓路機(jī)碾壓的遍數(shù)不能少于6遍，在以每層20cm～30cm的厚度為一層進(jìn)行分層填筑，每層都要壓路機(jī)碾壓，且碾壓不能少于4遍。

在深挖換填時(shí)要注意土質(zhì)和含水量的變化，因?yàn)橐话闳菀追瓭{的土質(zhì)都很軟，而且土質(zhì)的孔隙度和含水量都很大。深挖換填的施工方法適用于填方、利用方少的路段。

2.2 鋪設(shè)隔離層法

隔離層鋪設(shè)在路基頂面以下0.5～0.8m處，目的在于隔斷毛細(xì)管水進(jìn)入路基上部，以保持上部處于干燥狀態(tài)。隔離層按使用材料的不同，可分為透水性和不透水性兩種。透水的采用碎石、礫石、粗砂等鋪層，厚度為0.1～0.2m，為了防止淤塞，應(yīng)在其上或下層設(shè)置防淤層。送水隔離層應(yīng)高出地面水至少0.2m，應(yīng)自路中心向兩側(cè)做成3%～4%的橫坡。不透水的隔離層可用鋪油毛毯、塑料薄膜等做成。

2.3 加大排水設(shè)施建設(shè)

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)防和處理地面水和地下水類翻漿的首要措施。對(duì)于路塹不良的地段或挖山嚴(yán)重的路段，要加大排水設(shè)施的建設(shè)，邊溝較深，不能有滲漏，出水要迅速，不可長(zhǎng)期堵在排水溝里造成對(duì)路基的滲透，排水系統(tǒng)要健全，要能發(fā)揮排水的作用。

2.4 添加水泥或石灰法

當(dāng)施工期正好處于雨季當(dāng)中，降雨量大、且頻繁，路基翻漿情況嚴(yán)重的，路基施工的難度會(huì)很大，采用上述兩種方法效果可能都不理想，這時(shí)一般會(huì)采用在預(yù)制中添加水泥、石灰等外加材料處理翻漿，特別適合于公路工程質(zhì)量要求嚴(yán)格的，工期安排比較緊張的高等級(jí)公路工程中，以保證在質(zhì)量合格的條件下按期完成路基的施工任務(wù)。

一般添加水泥的比例為3%～6%，而添加石灰的比例為6%～8%。施工時(shí)首先對(duì)翻漿嚴(yán)重的地基用刮平機(jī)做刮平處理，按照適當(dāng)?shù)谋壤秊⑸匣揖€，再均勻布灰，后利用拌和機(jī)進(jìn)行拌和，拌和時(shí)以下層路基1cm為宜。如果拌和過(guò)深，會(huì)影響水泥、石灰等材料的添加比例。從而影響效果；如果拌和過(guò)淺，路基處理層和下層不夠很好的結(jié)合，碾壓后容易產(chǎn)生翻漿現(xiàn)象的反復(fù)，影響施工質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)翻漿的具體情況和施工時(shí)的客觀條件，上述三種處治翻漿方案既可以單獨(dú)使用，也可以結(jié)合使用，以發(fā)揮各種方法的特長(zhǎng)，取得較好的處理效果。

3 結(jié)束語(yǔ)

路基翻漿是公路施工中最為常見的一種病害，如果路基翻漿處理不好，經(jīng)車輛的反復(fù)碾壓及水的破壞，路面很容易再次破損。公路路養(yǎng)護(hù)部門要高度重視路面排水問(wèn)題，同時(shí)協(xié)調(diào)路政部門嚴(yán)厲打擊沿線超載車輛；公路技術(shù)人員要有高度的責(zé)任心，嚴(yán)格路基填筑材料和路基壓實(shí)度的控制，從而減少或延遲路面的破損，提高路面的使用性能。

［1］車永琴.淺談公路翻漿的預(yù)防和處治[J].科技信息.2009,16.

［2］陶耀華,李素珍,梁旭源.親探路基凍脹與翻漿的防止[J].黑龍江交通科技,2004（09）.

［3］羅淑華.淺談路基軟基處理方法[J].科學(xué)與財(cái)富,2011（06）.