趙 棟
(山西省公路局長治分局,山西 長治 046000)
一般情況下,砂性土、粉性土、粘性土是道路路基中最為常用的三種土質。其中,道路路基翻漿形成的一大重要因素就是粉性土。盡管粘性土中的毛細水比粉性土要高一些,不過其上升速度是比較慢的,所以在干旱季節中,地下水幾乎不會造成路基翻漿問題,假如在雨季中,粘性土水資源的過濾能力是比較大的,且會集中表現,進而會產生顯著的翻漿問題。所以在雨水比較多的區位中,不宜選用粘性土。對于砂性土,其過濾水能力是比較強的,且砂性土比較穩定,和粉性土、粘性土相比,砂性土的受力強度是最好的。一般來說,砂性土不會產生路基翻漿問題。所以,在道路工程施工過程中,應首選砂性土,以有效避免路基翻漿問題的產生。
在路基翻漿問題中,溫度因素是一個充分條件,冷量、凍結深度產生著一定的影響作用。如果冬季寒冷和凍結深度相同時,凍結速度在負溫度特性作用下會變得更快,較大程度造成路基翻漿的緩慢形成。一般而言,在初冬時期,天氣溫度并不會太低,常常會產生較大溫差現象和冷熱不均現象,且具有比較長的溫度停留期,在道路路面下比較淺的位置處,長期存在凍結線,因而在道路路面臨近位置常常會發生大量水分聚流現象。另外,因為道路路面在車輛長期壓力作用下,極易產生路基翻漿現象。
路面結構較大影響路基翻漿,不同的路基狀態,會對路基翻漿產生不同的影響作用。假如將黑色路面攤鋪在潮濕土基上方,不完整的路面結構,其透水性能是比較差的,則路面水分便會以氣體方式存在,或者出現堆積現象。隨著溫度的不斷變化,路面水分的形態會隨之發生變化,所以路基內的水分不能從表面蒸發中有效排出,導致路基強度的不斷下降,進而產生路基翻漿問題,而在行車荷載的影響作用下,便會更加突出水分的作用,進而產生較為嚴重的路基翻漿問題。
一般來說,道路路基應一直處于干燥狀態。在便于取土路段、平原區土路路段,對路基進行提高是比較合適的。如果當地僅能填筑運用粉砂土,因為毛細水上升比較高,只對路基進行提高來預防路基翻漿現象的發生,幾乎是不可能的。在這種情況下,不但要提高路基,還需要選用砂墊層進行綜合治理。值得注意的是,嚴禁在城鎮街道、交叉口,選用路基提高方法。
1)做好路基排水,將邊溝深度加深1 m~1.5 m,寬底約為1 m,在平原洼地中,不適合采取這種方法,因此應對截水溝進行有效設置,實施攔截山坡流向路基的水流,同時設置節水暗溝,有效截除地下含水層中的水分。
2)對地下水進行有效降低,以預防地下水上升至道路路基上部上層現象的發生。其一,修筑管滲溝;其二,在溝底辛起大石塊,對瓦管的作用進行充分發揮,在盲溝作用下,有效降低地下水位。
1)鋪設砂墊層。
鋪設砂墊層,能夠有效預防路基翻漿現象的發生,且施工比較方便。隨著砂墊層毛細水毛細溫度的提高,在冰凍期間,并不會產生聚冰現象,在化凍期間,砂墊層中能夠含蓄或者排出路基土層土壤中的多余水分。對于中砂、粗砂來說,即便處于含水飽和狀態,也是比較穩定的。另外,砂墊層作為一個加強基層,有助于道路整體強度的有效提高。
2)鋪設石灰土。
拌和、壓實石灰土以后,能夠形成強度比較高的石灰土。硬結成半剛性板體,可以均勻傳遞車輛壓力,能夠有效預防路基翻漿現象的發生,針對一層土一層石灰的層鋪方法,這種方法不宜選用,在石灰土施工期間,為保證具有充足的初期成型時間和養護時間,應保證能夠在上凍前30天完成。
3)鋪設爐渣石灰土。
爐渣石灰土,也就是三合土。在冰凍時間中,為對道路路基翻漿問題進行有效預防,常常會選用鋪設爐渣石灰土方法。和石灰土比較,爐渣石灰土具有更好的水穩定性、整體性、強度等。
在處理舊路局部翻漿問題時,常常選用換土操作方法。如果路基路段存在一定的高度,則最好選用砂礫或者爐渣作為換填材料。
1)透水性隔離層。
在道路路面以下45 cm~55 cm位置處,應在路基全寬上方,鋪設約7 cm~15 cm的粗粒料,如礫石、碎磚、碎石等,以能夠將透水隔離層的作用進行充分發揮。另外,在隔離層地面上,應設置3%~4%的橫坡度,以預防毛細水上升至路基上。為預防泥土堵塞問題的產生,應在透水性隔離層的上頂面和下底面之間,鋪設1 cm~2 cm厚的苔蘚或者泥炭。在邊坡接頭處,應鋪設寬約50 cm的大塊礫石或者大塊碎石。和邊溝地面比較,隔離層地面應比其高出約25 cm以上。在東北地區,一般來說,在路面以下65 cm~75 cm為聚冰層,所以在路面以下70 cm~80 cm位置處,應鋪設隔離層。在華北地區中,聚冰層的位置比較淺,所以可以對隔離層深度進行適當減小。
2)不透水隔離層。
針對不透水隔離層,所運用的不透水材料,應具有以下內容:a.將瀝青涂抹在兩層油氈紙之間;b.通過選用3 cm厚的瀝青對土壤進行拌和,或者運用渣油對土壤進行拌和的方式,以對隔離層作用進行充分發揮;c.將0.2~0.5的渣油或者瀝青直接噴灑在上基面;d.對塑料薄膜進行選用,對隔離層的作用進行充分發揮。
在道路路肩上設計橫向盲溝,能夠有效排除路基中的自由水,疏干路基上部土體。設置的路肩盲溝,應保證其和路中線為互相垂直關系。如果路線坡度大于1%時,則應和路中線呈60°斜度,兩邊呈交錯排列,一般來說,應每隔5 m~6 m設置一道橫向盲溝。選用滲水性比較好的碎石,以填充盲溝,將溝底做成4%~5%坡度。
路基產生翻漿問題,從某種程度來說,就是因為在實際施工過程中,沒有對有關要求和規范進行嚴格遵守,所以一定要嚴格根據施工規范和要求,將材料含水量控制在有效范圍中,這樣才能夠有效操作路堤的壓實,和最佳含水量比較,如果材料含水量偏低或者偏高,均會對路基填筑效果造成較大影響,因此一定要對材料含水量進行有效控制。
在對路基進行設計過程中,一定要確保路基填土高度要求的滿足,保證路基一直處于中濕狀態或者干燥狀態,不得出現過濕現象或者潮濕現象。在冰凍施工期間,為有效降低水位,對過溝進行有效疏通,保證縱橫排水呈完好狀態,有效消除秋季、冬季地表水積水問題,應選用合理的排水措施。
路基翻漿是公路工程的一大重要病害。公路工程路基翻漿現象的發生概率是比較大的,同時會涉及比較大的范圍。本文對公路路基翻漿產生的原因進行了深入分析,包括土質因素、溫度因素、路面結構因素等,并以此為依據,本文提出了一些路基翻漿問題的防治對策,如對路基進行提高、保證最小填土高度、設置路肩盲溝、設置隔離層等,以期能夠有效降低路基翻漿問題發生概率,保證我國公路事業的可持續發展。
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