浅谈道路翻浆的防治措施

浅谈道路翻浆的防治措施

陈民权（中国中铁四局集团有限公司第二分公司，重庆40540

摘要：翻浆是路基的一种典型病害，因地下水位高、排水不畅、路基含水过多，加上行车的作用，路面会发生冒泥浆、鼓包、弹簧、裂缝、车辙等现象。分析了翻浆发生的原因，分析了道路翻浆的影响因素及形成翻浆的基本条件，提出了道路翻浆的处治方法。

关键词：道路翻浆；成因；影响因素；防治措施

1道路翻浆成因分析

由于道路路基的和路面的排水不畅，同时由于雨水下渗，地下水位的升高，极容易导致路基潮湿，当冬季到来，气温开始降低时，路基土表面首先开始冻结，表现为土孔隙内的自由水在0℃时首先冻结，形成冰晶体，随着温度的继续下降，冰晶体附近的一些土颗粒表面的弱结合水由于受到冰的结晶力的作用，移动到冰晶体上面而冻结，此时冰晶体周围的土颗粒表面的结合水膜变薄，破坏了原料的吸附平衡，土颗粒表面的吸引力将有富余，因此将会向远处水膜比较厚的土颗粒吸引水分子，同时由于土颗粒表面的结合水膜变薄时，离子浓度相应增加，这样远处的水就不断的向冻结区域发生迁移，当温度在0～-5℃时，且未冻结区域有足够的水分补给的时候，水分就不断的发生连续迁移，聚集在路基的上表面，并且结冰，形成聚冰层，有时由于水分不同程度的迁移，在路基中会出现一层、两层或多层聚冰层，分布在路基的不同深度，当路基内水变成冰时，此时体积膨胀导致道路产生开裂，加速雨水的渗透和路基内水分的迁移，也就相应的加速了路基表面的潮湿和聚冰层的形成，形成了一个循环，当春季到来时，气温逐渐回升到零度以上，路基上层开始解冻，由于路面导热性大，尤其是黑色路面吸热量大，路基中间的融解速度较两侧快得多，然而在融解的过程中，由于路基的排水不畅，大量水分不容易向下以及两侧排出，路基上层便呈现过湿状态，当融解到聚冰层时，土层中的含水量将达到最大值，有时路基土的含水量甚至超出了液限，这样导致路基部分很多土颗粒将处于悬浮状态，直接降低了路基的承载力，此时路面在汽车等荷载的反复作用下，特别是通过大的交通量或过重的车辆，稀湿的泥浆便会沿裂缝挤出或形成较深车辙或鼓包，即所谓的翻浆现象。聚冰层厚度越大，层位越高，路基翻浆现象就越剧烈。

可见路基翻浆过程是一个渐变的过程，是路基内部水的存在状态的变化过程。夏季和秋季的大量降雨使地表水的渗透作用变的剧烈，同时地下水位也会相应升高，如果路基排水不畅，路基将会变的潮湿，这些促使道路翻浆的形成成为可能，冬季是道路翻浆的形成过程，春季则是道路翻浆的体现过程。从道路翻浆的机理中可以看出，影响道路翻浆的主要因素归纳起来有四个方面：水，温度，土性，路面行车荷载。对于道路翻浆而言，水是前提条件，温度是外部条件，土性是内部条件，而汽车荷载则是翻浆形成的促使条件，道路的翻浆过程，也是这四个影响因素之间相互作用的过程，了解这些影响因素将有助于我们了解道路翻浆的形成，并采取合理的措施来预防和处理道路翻浆。

2道路翻浆的防治措施

2.1做好路基排水，适当提高路基高度

在取土方便的路段，宜用透水性良好的土填筑路基，这样可以增大路基边缘至地下水或地面水位间的距离，保持路基上部土层的干燥，防止在冻结过程中路基因水分聚冰而失稳。适当加高路基是一种比较经济易行的常见措施。同时做好路基的排水，减少水分聚集的来源，防止地下水和地表水侵蚀路基。此外，加强检测手段，施工中严格要求，增强土基的压实，使路基土达到较高密实程度，也是预防翻浆的主要措施。

2.2增加路基填土高度

在路基设计时，应使其满足一定的填土高度，使其保持在干燥或中湿状态，当路基填土高度较低，地下水位较高时，冻结过程中水分的供给就越充分，迁移的水量就越多，这样引起道路翻浆的可能性就越大，因此要防止地下水位的影响，提高路基的填土高度是一种效果显著、简便易行、比较经济的常用措施，同时路基填土高度提高，水分向路基表面迁移的距离就显著增长，大部分水在迁移到路基表面之前就能冻结，这样也可以大大减少路基表面的聚冰层厚度，从而减少其融化后的含水量，降低道路翻浆的程度。增加路基填土高度应该在取土方便的地区，而且可以与其他方式同时采用，效果更佳。

2.3铺设隔离层

可以在路基一定深度范围内铺设隔离层，其目的在于隔断毛细管水上升进人路基上部，防止在负温时的水分积聚，以保持路基上部处于干燥状态，防止道路翻浆的发生。其中隔离层按照材料的不同可以分为两种：透水型和不透水型，其中透水型的隔离层目前常用的材料有碎石、砾石、粗砂、无纺布等材料，铺设厚度大概为10～20cm，为防止淤塞，应在其上或下面设置防淤层，透水隔离层应高出地面水至少0.2m，应自路中心向两侧做成2%～3%的横坡，非透水隔离层目前常用的材料有沥青土，沥青材料，以及一些塑料薄膜等。通常隔离层铺设在路基顶面以下0.5～0.8m。

2.4更换路面结构层

路面结构层的种类对道路的翻浆也存在较大影响，在容易引起翻浆的道路地段，其垫层可以换成砂砾垫层，砂砾垫层通常采用砂砾、粗砂或中砂铺成，具有较大的空隙，能隔断毛细管水的上升，化冻时能蓄水同时可以作为排水通道进行排水，减少路基的积水，砂砾垫层在冻融过程中体积变化小，可减小路面的冻胀和沉陷，同时砂砾垫层具有一定的强度，可以作为应力扩散层，能够将路面传来的荷载进一步扩散，从而减小路基的应力和应变，从而减少路面荷载对道路路基的损害。同时由于石灰土的水稳性和抗冻性较好，能减轻路基的冻胀和翻浆，因此可以用石灰类稳定土作为道路基层，并且可以作为防冻层铺于路基的上表面。

2.5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。

2.6优化路线设计

在路线选线过程中，应调查路线通过路段沿线的地质、水文及气候等情况，尽量避免翻浆等地质不良路段。并且，路线走向应尽量与当地冬季主导风向平行，防止降雪和风吹雪在路基两侧堆积。此外，可设置缓边坡的流线型断面来防止翻浆的发生。

3结论与建议

防治翻浆的根本途径是防止地面水、地下水或其他水体在冻结前或冻结过程中进入路基上部。在化冻期，将聚冰层中的水分及时排出或暂时蓄积在透水性好的路面结构层中，同时改善土基及路面结构，精心设计，认真施工，尽量从源头上杜绝翻浆的发生。翻浆是道路的主要病害之一，要针对不同的地区或条件，根据翻浆产生的原因，选择适当的处治措施。