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【摘 要】天水地处陕、甘、川三省交界,山脉纵横地势高差较大。为了延长二、三级公路的寿命,提高路面的强度及各项技术指标,需要对二、三级公路养护维修。笔者以参加施工的S207线南河川至皇城路段养护维修工程为例,从路基土质、水、行车原因、路面结构等方面简述了路基翻浆产生的原因及翻浆处治的施工工艺。
【关键词】养护维修;翻浆;原因;处治方案
0 引言
为改善该路段沿线及周边群众的生产生活条件,促进项目区资源开发和农业产业结构调整,经我局多方筹集资金,于2011年4月开始对K331+500-K341+500段段进行了养护维修工程,全线均按照三级公路标准设计,设计车速30kM/h,设计荷载等级为汽车-Ⅱ级,重铺路段设计年限为8年。路基宽度、行车道宽度不变。实施路面维修工程路段累计长度为10.00公里,其中重铺10.00公里。本人以该路段路面维修中翻浆处治工程为例,从路基土质、水、行车原因、路面结构等方面简述了路基翻浆产生的原因及翻浆处治的施工工艺。
1 翻浆产生的因素
1.1 土质
路基的地质构造及土质颗粒的大小是影响翻浆的一个重要原因。该工程所辖区域土质是以黄土为主的粉性土,这种土的毛细水上升较高而且快,在0℃以下水分聚流严重,土体强度就降低,遇水容易产生软土,渗水性能差,化冻时水分不易排出。水分饱和时变成泥浆或流沙。所以,土质越差路基翻浆出现的可能性就越大。因此路基填筑中,要使用粗颗粒的砂砾土填筑材料。因为砂土在一般情况下不会发生翻浆,无论是在冻结过程中,还是在温差作用下的聚流现象都比较轻微,并且这种土壤具有良好的透水性能,水温性也比较好,即使路基含水量增大,仍然能保持一定的强度。
水分是导致路基路面翻浆最基本的原因。在自然条件下有地面水及地下水。地面水有自然条件下的雨水、雪水,还有在此路段中不能排除出的拉运水洗砂流落下的河水。在此工程中造成翻浆的水分主要是流落到路面的河水。经过超重车辆的反复碾压,河水渗入路面,使路面离析、网裂、坑槽增多,河水直接渗入路基,加快了路基的翻浆。因为当水分增多时,土颗粒之间距离就会被水离析,水分子起到润滑作用,土颗粒之间摩阻力消失,加之在冬季里水分聚集在路面下的冻结区,形成了冰夹层,在春季冰层融化,土质变得过湿和软化,使土壤失去了强度,翻浆由此造成。
1.3 地理位置与地形地貌
本项目公路呈南北走向,起止桩号为K331+500-K341+500。从K 331+500~-K337+500段沿山山脊线为爬坡路段,降水多,蒸发量小,沉陷及翻浆严重;K337+500-K341+500段为下坡路段,此路段纵坡大,弯道多,路面沉陷及松散多,随着车流量增加及超重车辆增多,此路段路面出现了较多的沉陷、翻浆、松散及龟网裂。
1.4 行车荷载
当其他条件相同时,在此路段,车辆超重严重。加之纵坡大,弯道多。道路上交通量越大、车辆越重、弯道路段多、刹车次数越多,路基翻浆就会越为严重。道路中行驶车辆的碾压作用、车载重大小、车流量多少、车速的快慢等对路基影响都很大。
1.5 路面结构
依据新的结构设计,减少路面的损坏,就不能在较为潮湿的路基上铺筑路面,由于这种路面的透气性较差,路基中的水分不能通过路面表层蒸发出来,随之导致路基的强度降低,在行车的作用下,就会出现严重的翻浆。如果未能按照设计而降低了路面结构等级,加之超重车辆,致使路面提早损坏,那路基也会提早产生翻浆。
2 路基路面翻浆的处治方案
2.1 深挖换填法
在深挖换填时要注意土质和含水量的变化,因为一般容易翻浆的土质都很软,而且土质的孔隙度和含水量都很大。深挖换填的施工方法适用于填方、利用方少的路段。 2.2 铺设隔离层法
2.3 加大排水设施建设
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,这是预防和处理地面水和地下水类翻浆的首要措施。对于路堑不良的地段或挖山严重的路段,要加大排水设施的建设,边沟较深,不能有渗漏,出水要迅速,不可长期堵在排水沟里造成对路基的渗透,排水系统要健全,要能发挥排水的作用。
2.4 添加水泥或石灰法(下转第316页)
(上接第299页)当施工期正好处于雨季当中,降雨量大、且频繁,路基翻浆情况严重的,路基施工的难度会很大,采用上述两种方法效果可能都不理想,这时一般会采用在预制中添加水泥、石灰等外加材料处理翻浆,特别适合于公路工程质量要求严格的,工期安排比较紧张的高等级公路工程中,以保证在质量合格的条件下按期完成路基的施工任务。
一般添加水泥的比例为3%~6%,而添加石灰的比例为6%~8%。施工时首先对翻浆严重的地基用刮平机做刮平处理,按照适当的比例洒上灰线,再均匀布灰,后利用拌和机进行拌和,拌和时以下层路基1cm为宜。如果拌和过深,会影响水泥、石灰等材料的添加比例。从而影响效果;如果拌和过浅,路基处理层和下层不够很好的结合,碾压后容易产生翻浆现象的反复,影响施工质量。一般来说,根据翻浆的具体情况和施工时的客观条件,上述三种处治翻浆方案既可以单独使用,也可以结合使用,以发挥各种方法的特长,取得较好的处理效果。
3 结束语
路基翻浆是公路施工中最为常见的一种病害,如果路基翻浆处理不好,经车辆的反复碾压及水的破坏,路面很容易再次破损。公路路养护部门要高度重视路面排水问题,同时协调路政部门严厉打击沿线超载车辆;公路技术人员要有高度的责任心,严格路基填筑材料和路基压实度的控制,从而减少或延迟路面的破损,提高路面的使用性能。