季节冻土地区冻胀与翻浆病害及其防治
浅谈路基冻胀与翻浆的关系及防治措施
浅谈路基冻胀与翻浆的关系及防治措施摘要：本文笔者剖析冻胀与翻浆的形成机理及相互关系和影响因素，提出防治措施的原则并列举实践中常用的工程措施。
关键词：冻胀与翻浆、防治措施、机理一、冻胀与翻浆的形成机理当路基表面的土开始冻结时，土孔隙内的自由水在0℃时首先冻结，形成冰晶体。
当温度继续下降时，与冰晶体接触的薄膜水受冰的结晶力作用，迁移到冰晶体峰面冻结，使得与冰晶体接触的土粒上的水膜变薄，破坏了原来的吸附平衡状态，土粒剩余的分子引力，从下面水膜较厚的土粒吸引水分子。
同时，当水膜变薄时，薄膜水内的离子浓度增加，产生了渗透压力差。
在土粒分子引力与渗透压力差的共同作用下，薄膜水就从水膜较厚处向水膜较薄处迁移，并向下传递。
在合适的冻结温度下，当未冻区有充分的水源供给时，水分发生连续向冻结线的迁移，使路基上部大量聚冰而形成的冰夹层、冰透镜体等冻结体，在冻结体体积膨胀过程中,相对于底部及侧部而言,只有顶层为较薄的沥青面层为自由边界,体积膨胀只有向路面隆升形成冻胀。
路面的不均匀隆起，促使柔性路面开裂、刚性路面错缝或断板。
在冬季形成的冻结体，在春季气温升高的条件下融化，使土基含水过多、如果细粒土排水能力差,土层就处于饱和状态，强度急剧降低，以至失去承载能力，在行车作用下路面发生弹簧、裂缝、鼓包、冒泥等现象，形成翻浆。
路基内土体的冻、融变化以及由于地表温度升高导致路基土体中向上运动的毛细作用是形成道路翻浆的主要机理。
影响道路翻浆的主要因素有土性、水体、气温及动力作用,其中,土性和水体是形成道路翻浆的内因,物质条件,气温及动力作用则是形成道路翻浆的外因,诱发条件。
二、冻胀与翻浆的相互关系冻胀与翻浆是统一过程的两个阶段。
冻胀发生在冬季，是路基上层显著聚冰的直接反映；翻浆虽发生在春季，也是在冬季路基冻胀的基础上，气温升高冻胀体融化时，路基水分过多，强度下降，经行车作用而形成。
冻胀与翻浆具有一致性的同时又有差异性。
一般情况下，冻胀大的路段，路基聚冰多，春融期水分多，容易翻浆或翻浆较重；反之，冻胀小或不冻胀的路段，土基聚冰少，春融期水分少，不易翻浆或不翻浆，这是冻胀与翻浆的一致性。
浅谈农村公路冻胀与翻浆及防治措施
浅谈农村公路冻胀与翻浆及防治措施【内容摘要】结合实际工作经验，分析产生冻胀与翻浆的主要因素，阐述了农村公路冻胀与翻浆防治的基本途径，以及各种处理措施。
【关键词】农村公路；冻胀与翻浆；防治措施冻胀与翻浆是季节性冻土与多年冻土地区所特有的两种公路病害,主要分布在我国北方寒冷地区和南方高寒山区以及青藏高原,在上述地区是分布较广、危害较大的两种公路病害,所以是公路路基路面设计必须考虑的问题。
一、产生冻胀与翻浆的原因分析及防治的基本途径1、概念(1)冻胀在季节性冻土与多年冻土地区,路基土冻结过程中会发生水分迁移现象,在冬季负气温作用下,水分连续向上聚流,而且在冻结中凝结成冰,在路基上部形成冰夹层、冰透镜体,由于冰的密度略小于水,故在冻结的过程中伴随着体积的膨胀,从而造成路基土的冻胀,导致路面不均匀隆起,使柔性路面开裂、刚性路面错缝或折断的现象,称为冻胀。
(2)翻浆在季节性冻土与多年冻土地区,路基土冻结过程中会发生水分迁移现象,在冬季负气温作用下,水分连续向上聚流、冻结成冰,导致春融期间,路基含水过多、强度急剧降低,使其失去承载能力,在行车作用下路面发生弹软、裂缝、鼓包、冒泥等现象,称为翻浆。
2、冻胀与翻浆的关系冻胀与翻浆是统一过程的两个阶段,都是在夏、秋季地面水下渗或地下水位升高的基础上,在冬季负气温的作用下,发生水分迁移,使路基上层水分增多,并冻结成冰而形成。
冻胀发生在冬季,是路基上层显著聚冰的直接反映;翻浆虽发生在春季,也是冬季路基上层聚冰的基础上,化冻时路基水分过多,强度急剧下降,并经行车作用而形成。
3、影响冻胀与翻浆的因素公路冻胀与翻浆是多种因素综合作用的结果。
土质、水、温度与路面是影响冻胀的四个主要因素。
此外,翻浆还受行车荷载的影响, 在上述因素中土质、水、温度是形成冻胀与翻浆的3个基本条件。
(1)土质:粉性土具有最强的冻胀性,最易形成翻浆。
这种土的毛细水上长较高且快,在负温度作用下水分易于迁移,如水源供给充足可形成特别严重的冻胀。
浅谈路基冻胀与翻浆的防治
浅谈路基冻胀与翻浆的防治摘要对公路工程而言，后期病害会严重影响公路使用寿命和行车安全，尤其是对于一些常年属于冻土地区的公路，由于反复受到季节性冻土，或者连续冻土的影响，很容易造成路面的损坏，而这其中最常见的破坏就是路基冻胀，还有就是翻浆等。
公路一旦出现这两种危害，那么就会大大降低公路使用质量和安全性，所以本文主要就公路路基冻胀和翻浆进行研究，认识路基冻胀和翻浆，并找出二者关系和产生的原因，针对性给出预防措施，希望给公路工程相关人员参考。
关键词路基冻胀；翻浆；原因；预防措施由于我国幅员辽阔，境内寒冷地区，还有高原寒冷地区分别比较广泛，这对于整个中国的公路網建设提出了比较高的要求，尤其是位于寒冷区的公路主要容易出现路面冻胀和翻浆两种危害，所以要想在北方寒冷区域，还有高寒地区建设公路，就必须要解决路基冻胀和翻浆问题，这样才能确保修建的公路使用寿命更长，更安全。
1 路基冻胀与翻浆的概念在季节性冻土或者多发性冻土区域，公路路基难免会出现冻结现象，并且在其中会产生水分迁徙，在冬季温度较低的情况下，水分就会逐渐从路基向上流动，并在公路中结冰，而公路路基中间会形成面积比较大的结冰层，这时候路基整体会被抬起，而幅度又不相同，所以不均匀的起拱会导致路面在拉力作用下产生裂缝，不同的路面由于强软不同，所以也会产生不同的破坏。
而翻浆主要就是在季节性冻土和多发性冻土区域，公路路基还是会在气温较低情况下产生水流聚集向上，但是一旦当温度回暖，地基中产生的冰块开始消融，那么就会对公路造成强度的破坏，公路在荷载的影响下就会裂缝、冒泥和鼓包等[1]。
所以通过描述，这二者就是在同一公路的不同破坏过程，只要公路出现了冻胀，那么随着温度变化，就会产生翻浆现象，所以这对于防治公路这样的危害需要从源头控制，一举将二者从源头进行控制和干预。
2 路基冻胀与翻浆的原因首先是土质，其中粉质土就具有冻胀性，也易产生翻浆。
而黏性土只有在路基中水分供应十分充足的情况下，并且伴随着冻土缓慢形成之时才会产生冻胀。
简析防治路基冻胀翻浆的措施
简析防治路基冻胀翻浆的措施冻胀与翻浆是季节性冻土与多年冻土地区所特有的两种公路病害，通过对已建成通车公路的多年观察发现，冻胀与翻浆两种病害占有很大比例，严重影响道路的通行能力和使用效果，不仅严重影响了行车的安全、车速、舒适度和人们对高速公路的总体评价，同时也影响了运行车辆的使用寿命。
因此在路基路面设计中对易引起这两种病害的路段，应引起足够的重视，采取行之有效的方法，杜绝此类病害的发生，保证公路的使用效果。
1 冻胀与翻浆的产生为了降低冻胀与翻浆对道路造成的危害，从冻胀翻浆的产生原因入手，主要有以下几点：1）道路勘测设计时路基填土偏低。
公路路基翻浆大多数发生在水文、地质条件较差路段，路基高度过低、边沟积水或地下水极易侵入路基、路面。
2）筑路材料水稳性差，冻胀性强，压实强度不够。
翻浆路段路基填筑材料均为水稳性差，冻胀性强的粉性土，粉性土具有透水性大，毛细水上升高，用该土填筑的路基，在压实度不足的情况下，水分迁移加快，春融后公路承载能力由于土中水分增多而急剧下降，路面中含水量超过塑限，承载力降低，在车辆荷载作用下，造成路面翻浆破坏。
3）在雨季施工的过程中，筑路材料的含水量控制不严格，路基填土过湿，致使雨季施工段土体内含水量过高，该路段在日后的行车荷载作用下，易出现松散和冒泥现象，就是造成路基翻浆破坏。
2影响冻胀与翻浆的因素通过分析冻胀与翻浆发育的过程，冻胀翻浆的影响因素基本一致，都是由温度、水、土、路面和行车荷载的共同作用。
在所有影响因素中，温度、荷载、土颗粒和土中水共同作用是造成道路冻胀的主要因素，而行车荷载是影响翻浆的主要因素，因为道路翻浆是通过行车荷载的作用最后形成和暴露出来的。
2.1 土的粒度组成对于土的粒度组成，当粗粒土中无粉粘粒充填情况下，粒径较大，表面积较小，冻胀性最弱；当粗粒土中的粉粘粒含量增大时，粒径变小，土粒与水相互作用增强，土体渗透性减小，此时冻胀性最强；当粗粒土含量减少，粉粘粒含量增大到占主要组成时，土颗粒于土中谁的作用很强，但因为土壤渗透性骤减，使水分迁移的通道减少，影响到冻结时水分向冻结源迁移聚集，冻胀性反而降低。
冻土路基病害分析及应对措施探讨
冻土路基病害分析及应对措施探讨摘要针对在高海拔地区进行道路施工时，冻土问题一直是施工难点。
鉴于此，本文结合笔者工程实践经验，针对冻土地区的两种公路路基病害（冻胀和翻浆）进行深入探讨，同时就该路基病害提出合理有效的解决措施，旨在能为类似工程施工提供参考借鉴。
关键词冻土地区；路基施工；冻胀和翻浆；解决措施1冻土地区的路基病害分析1）冻胀。
在有冻胀性土的路段，在冬季负气温作用下，当有水分供给时，水分连续地向上聚流，并在路基的顶部形成冰透镜体和冰夹层，从而引起路面不均匀隆起，致使柔性路面开裂，刚性路面折断或错逢的现象称冻胀。
冻胀性土的分类，通常是在土质分类的基础上，按强弱登记可将冻胀性土分为以下4类：轻冻胀、冻胀、重冻胀、特重冻胀。
2）翻浆：在有冻胀性土的路段，在冬季负气温作用下，水分连续向上聚流、冻结成冰，致使在春融期间地基中的土含水过多，路基强度急剧下降，在行车荷载的作用下路面发生裂缝、鼓包、冒泥等现象称为翻浆。
翻浆分类，根据水分来源导致的翻浆可将其分为以下5类：地面水类、地下水类、气态水类、土体水类、混合水类。
根据翻浆高峰时的路面变形程度，可将翻浆路段分为3级：轻型、中型、重型。
2冻胀与翻浆影响因素分析1）土质因素。
土质可分为粉质土、粉质粘土、砂质土；其中粉质土具有很强的冻胀性，非常容易形成翻浆。
这种类型的土的毛细水上升速度较快且上升水位较高，在负温度的作用下水分容易迁移，若在水源供给充足的情况下能形成特别严重的冻胀，而且在春融时期由于承载能力的急剧下降，也特别容易形成翻浆。
粉质粘土的毛细水上升虽高，但速度慢，在水源供给充足且冻结速度较慢的情况下，才会形成比较严重的冻胀和翻浆。
当粉质土和粉质粘土含有较多的易溶盐和较多的腐植质时，更易形成冻胀和翻浆。
般情况下砂质土不易形成冻胀和翻浆，因其毛细水聚冰少、上升高度小，且在水分充足时也能保持一定的强度，但若砂质土中粉粘粒含量较多时，也能形成冻胀和翻浆。
2）温度。
季冻区道路冻胀翻浆产生的原因及防治措施
因素，并提 出具体的防 治措施 ，为今后抚 顺等季节性冻土地 区的城 市道路设计和养护提供参考 。 关键 词 季节性冻 土；冻胀 ；翻 浆 ；防治措施 ；道路 设计 ；养护
作 者简 介 ：宋鹏 程 （ １ ９ ７ ４ 一 ） ，男 ，辽 宁抚顺 人 ，工程师 ，学士 。研 究方 向 ：市政道 路设 计 、监理 。
・
５ ・
辽 宁 省 交 通 高 等 专 科 学 校 学 报
胀 、翻浆 的 主要 原 因有 土 质 、温度 、水 分 、路 基 路 面 结 构 、地 下 管 线 、行 车 荷 载 。其 中 ，土 质 、
温 度和 水是 形成 冻胀 与 翻浆 的三个 必要 条件 。
３ ． １ 土 质
浆 。随着 交通 量 的 １ ３益 增 长及 气 候 变化 ，近些 年
第１ ５ 卷 第１ 期
２ ０ １ ３ 年 ２ 月
辽 宁 省 交 通 高 等 专 科 学 校 学 报
Ｊ ＯＵ ＲＮＡ Ｌ ＯＦ Ｌ Ｉ ＡＯ ＮＩ ＮＧ Ｐ ＲＯＶＩ ＮＣ
Ｌ ＣＯＬ ＬＥＧＥ ＯＦ ＣＯＭ Ｍ ＵＮＩ ＣＡＴＩ ＯＮＳ
Ｖｏ ｌ ｜１ ５ ＮＯ ．１ Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ３
来 道 路 破 损 现 象 日趋 严 重 ，尤 其 是 ２ ０ １ ２年 适 逢
冻 胀 现象 通 常发 生 在 细粒 土 中 ，尤其 是 ，粉 土 、粉 质 粘土 和 粉质 亚 砂 土等 ，土层 冻结 时 水分 迁 移 聚集 强烈 ，冻胀 现 象最 为 严重 。 因为这 类 土 具 有显 著 的毛 细 现象 ，毛细 水 上升 高 度大 且 速度 快 ，由于温 差 发 生 的温 度 聚流作 用 特别 严 重 。土
冻土地区公路的病害特征及防治措施
冻土地区公路的病害特征及防治措施冻土地区公路的病害特征及防治措施是非常重要的，只有了解每个细节才能更好的解决实际问题，在处理的时候要注重结合实际。
本店铺本店铺就冻土地区公路的病害特征及防治措施和大家说明一下。
1、冻土地区公路的病害特征及原因分析1．1翻浆在高寒冻土地区，由于在土壤冻结过程中汇聚了过多的水分，且土质状态不好，到春暖化冻时水分不能及时排出，从而造成土基软弱，强度降低。
在车辆荷载的作用下，路面发生弹簧、裂纹、鼓包、车辙、唧泥等现象，称为翻浆。
1．2冻胀高寒不良土质中所含的水分在负温下结晶，生成各种形状的冰侵人体而导致土体积的增大。
其主要表现是土层表面不均匀的升高。
冻胀土与结构物基础之间主要产生冻结力和冻胀力（分为切向冻胀力、法向冻胀力、冻胀反力）。
冻胀本身不仅引起道路破坏，还可引起桥梁、涵洞基础的冻害，特别对早期所修建的尤为突出。
主要表现为桥梁墩、往基础冻胀隆起，融化下沉，台身在切向冻胀力和法向冻胀力共同作用下出现裂缝，甚至墩（台）基础整体上抬或倾斜。
涵洞冻害主要表现为洞身的冻胀隆起和融化下沉，端墙及八字翼墙圬工开裂及涵洞管节的错位和脱离。
1．3融沉在多年冻土地区，由于地下冰层埋藏较浅，在施工及运营过程中各种因素使多年冻土局部融化，上覆土层在土体自重和外力作用下产生沉陷，从而造成路基严重变形。
主要表现为路基下沉，路堤向阳侧路肩及边坡开裂、下滑，路堑边坡溜塌等。
融沉病害多发生在低路堤地段。
1．4其他病害除了以上几种常见冻害外，还有冰丘、冰锥、延流冰等，也容易使路面产生纵向裂缝、横向裂缝网裂等。
2、试验路铺筑及观测情况为了限制公路各类冻害的发生，并了解不同性质的路面路基填料、路基高度对基底多年冻土温度变化规律的影响，从而取得冻土温度及筑路材料的热物性和路基形状、气候条件等因素之间的内在规律，确保冻土地区筑路的稳定，在两个冻土研究项目上都做了一定长度的试验路段。
2．1301国道甘一博段的试验路在交通部科研“八五”行业联合攻关项目“30l国道沿线岛状冻土地区路基路面稳定性研究”中，其在30l国道甘一博段的施工桩号k140十400～k140十800、k158十900～kl59十400，kl80十400～k18l十300三个段落上铺设试验路。
浅谈东北地区道路冻胀翻浆的防治与养护
关键词 ： 东北地 区 ； 道路 ； 冻 胀 翻 浆
内。 现在多采用泡沫塑料、 苯乙烯海绵塑料混凝土 、 含有多孔填充料的 东北地区的气候特点，秋季到冬季的转换过程 中，气温 由高到 轻混凝土等高效隔温材料。 低。秋季， 是路基水聚集最旺盛的时期 ， 地下水位也是最高的时期 ， 使 ３ 翻浆路段的养护 得路基中的水增多 。 冬季 ， 随着气温减低到零度以下 ， 路基土由上至下 翻浆是一个 四季都发生变化的过程 。秋季水分开始聚集 ； 冬季
２ 冻胀 与翻 浆 的防治 措施 在东北地区， 对冻胀和翻浆 已经引起了足够的重视。为了Ｎ／ ｌ － 这 两种病害的发生 ， 我们应依据科学 ， 做好防治工作 ， 合理设计 ， 科学施 工， 防患于 未然 ， 保 证道 路 的畅通 。
水分在路基中重分布 ； 春季水分使路基上部过分潮湿 ； 夏季水分蒸 发、 下渗 ， 路 基处 于 干燥 状 态 。 因此， 在每 个 季节 里 ， 应根 据 各 自不 同 的现象 ， 采取适 当的养护措施 ， 加强预防性的防治工作 ， 以防止或减 轻翻浆病害 。 ３ ． １ 秋季养护。秋季养护主要工作是排水 ， 尽量防止水分进入路基。 路面经常处于潮湿状态 ， 使路基发软开始翻浆 ， 应及时在路肩上开挖 横沟 ， 排除表面积水 ， 沟宽３ ０ － － ４ ０ ｅ ｍ， 间距５ ｒ ｎ 左右 ， 沟深至路面基层以 下， 高 于边 沟底 。路 面坑洼 严重 地段 ， 除 没置横 沟外 ， 还１ 直Ｊ 顶路 面边 缘 修纵 向小盲沟或渗水井。
３ ． ２ 冬季养护 。冬季养护主要工作是及时清除积雪。经常上路检查， 发现路面出现裂缝 、 坑槽等要及时修补 ， 融化雪水要及时排除。 ３ ３ 春季养护 。春季养护主要工作是抢防。在交通量较小 ， 重车通过 不多的公路上 ， 可用木料 、 树枝等维持通车。等翻浆停止 ， 路基渐趋稳 ２ ． １ 做好路基排水。良好 的路基排水可防止地面水或地下水侵入路 定后 ， 应及时恢复路基原状。 在翻浆严重路段， 应控制重型车辆通过或 基， 使土体保持干燥 ， 减少冻结过程中水分汇聚的源头。 路基范围内的 令车辆绕道行驶 。 地 面水 、 地下水都应通过顺 畅的途径引离路基， 以防水分停滞浸湿路 ３ ． ４ 夏季养护。夏季养护主要工作是修复翻浆破坏的路基 、 路面。采 基 。可采用管渗沟和截水渗沟来排走路基范围内的水分。 取根治翻浆的措施 ： １ ） 挖除路基。将路基翻浆的土和稀泥挖出， 换填 ２ ． ２ 提高路基填土高度。这是一种简便易行、 效果显著且比较经济的 ４ ０ － ｑ ５ ０ ｅ ｍ 厚 的砂胜土或碎（ 砾） 石， 分层压实后重铺路面。严重翻浆部 常用措施 ， 同时也可保证路基路面强度和稳定 。 提高路基填土高度 ， 分， 软土全部挖除， 填入水稳 ｊ 生良好的砂砾料 ， 并分层压实。２ ） 排除路 增大了路基边缘至地下水或地面水水位间的距离， 从而减小了冻结过 表积水。及时修补路面沟槽和路肩坑洼， 使其平整 、 无堆积物、 无积雪 程 中水分向路基上部迁移的数量 ， 使冻胀减弱， 使翻浆的程度和可能 等 ， 尽陕 排 除表面积水。 ３ ） 换铺粒料。 挖除翻浆路段的稀泥 ， 换填碎石 、 性 变小 。 砖块或炉渣等粒料 ， 整平后通车碾压。或挖除稀泥后填入水稳Ｉ 生较好 ２ ． ３ 设置隔离层 。隔离层设在路基中一定深度处， 其 目的在于防止水 的干土， 再铺粒料垫平后通车碾压。 ４ ） 设置砂桩。 当路基翻浆时， 可在 分进 入路基上部 ， 从而保持土体干燥， 起到防治冻胀与翻浆的作用。 隔 行车道部位开挖圆形或矩形的渗水井 ，一般直径或边长为３ ０ － － ５ ０ ｃ ｍ， 离层主要有以下两类 ： １ ） 透水ｆ 生 隔离层。用碎石、 砾石或粗砂等做成 ， 将井内的水掏出， 边掏水边加深， 直至冰冻层 以下。当渗水停止后， 即 其厚度一般为１ ０ ￣ ２ ０ ｅ ａ； ｒ 隔离层底部应高出地面水２ ０ ｅ ｍ以上 ， 并向路 可填人粗砂或碎（ 砾） 石， 以形成砂桩， 其桩距和根数可根据翻浆的轻 基两侧做成３ ％的横坡 。 ２ ） 不透水隔离层。 所用材料 ： ８ ｑ ￣１ ０ ％的沥青土 重程度而定 ， 通常—个砂桩的影响面积为６ － ｑ０ ｍ ２ 。 或６ ％～ ８ ％的沥青砂 ，厚度２ ． ５ ～ ３ ． ０ ｅ ｍ；沥青或柏油可直接喷撒 ，厚２ ～ 由全文可 以看出， 冻胀与翻浆是东北地区道路 的主要病害 ， 并且
浅谈路基季节性冻融翻浆原因与防治
浅谈路基季节性冻融翻浆原因与防治当每年春融季节来临时，很多公路路面出现弹簧、网裂、鼓包，甚至冒泥、路面被压翻等现象。
翻浆对道路安全是个严重的隐患，轻则降低车速，多耗燃料，增加养护费用，重则会发生车毁人亡的严重交通事故。
1前言我省地处青藏高原，平均海拔在3000米以上，除了常年冻土以外，还有就是季节性冰冻地区，而翻浆是季节性冰冻地区特有的冻害现象，当每年春融季节来临时，很多公路路面出现弹簧，网裂，鼓包，甚至冒泥，路面被压翻等现象。
翻浆对道路安全是个严重的隐患，轻则降低车速，多耗燃料，增加养护费用，重则会发生车毁人亡的严重交通事故，为此，对于翻浆要采取以防为主，防治结合的原则，避免事故的发生。
2发生翻浆原因分析路基翻浆主要是由路基土质，水，路面结构，行车荷载，温度等打算的，其相关关系是：土质——内因，水——条件，温度——媒介，这三个是道路发生翻浆的自然因素，一旦三者共同作用，加上行车荷载的激发，翻浆就产生了。
(1)水对翻浆的影响水是翻浆最基本最主要的因素之一，翻浆的过程，实质上就是水在路基中迁移、相变的过程，是形成翻浆的重要条件。
路基中水的来源主要有以下几点：见下表;我省很多新建路面完工通车不久即出现翻浆等病害，其中很重要的原因就是施工过程中没有修建排水措施，排水系统不能发挥自己的作用，所以在防治翻浆过程中首先要摸清水的来源，采取必要措施防止水侵入路基内部，降低地下水位，施工过程中削减路基原始含水量，完善排水系统，切断入侵路基的水源。
(2)路基填土的影响不同类别的路基填土，在水的作用下，所产生的变形积累是不同的，各类土冻前土基含水量和冰冻期聚冰量有显著差异，下面简要谈谈几类土的性质：①砂类土：这种土属于粗粒土，透水性好，无塑性或低塑性，毛细作用弱，冻结过程中水分聚流现象轻，强度和水稳性比较好，即使含有较多水分也能保持一定强度。
②粉性土：这种土属于细粒土，它的透水性小，吸湿性大，毛细作用剧烈，在0℃下水分聚流现象严重，一旦土体水分增加其强度很快降低，水温性较差，很简单翻浆。
浅析道路冻胀-翻浆形成原因及防治措施
浅析道路冻胀\翻浆形成原因及防治措施摘要: 冻胀与翻浆是季节冻土与多年冻土地区所特有的两种道路病害，主要分布在我国北方寒冷地区和南方高寒山区。
本文阐述了路基产生翻浆、冻胀现象的原因，具体分析了各种因素对冻胀、翻浆的影响，并提出了相应的预防措施和具体的处治办法，从而延长道路使用寿命。
关键词：冻胀；翻浆；成因分析；防治措施1.概述现在学术界普遍把冻土分为季节性冻土、隔年冻土和多年冻土。
在天然条件下冬季冻结，夏季全部融化的土层，称为季节性冻土；冬季冻结，一两年内不融化的土层，称为隔年冻土；而冻结状态持续三年或三年以上的土层称为多年冻土。
在冬季负温作用下，造成地表土层中孔隙水结冰，致使其体积膨胀9%左右。
而另一方面在负温梯度作用下，其下部未冻结的水分源源不断地向上迁移，并冻结成冰透镜体，使得土体出现大幅度膨胀，其总冻胀量在0.1m～0.3m不等。
这样大体积膨胀对工程上的危害是不可接受的，尤其是道路工程。
使用冻胀性土的路段，当有水分供给时，在冬季负气温作用下，水分连续向上聚流，在路基上部形成冰夹层、冰透镜体，导致路面不均匀隆起，使柔性路面开裂、刚性路面错缝或折断的现象，称为冻胀。
使用冻胀性土的路段，在春融期间，由于土基含水过多、强度急剧降低，在行车作用下路面发生弹簧、裂缝、鼓包、冒泥等现象，称为翻浆。
冻胀及翻浆灾害导致车速降低30%～50%，严重年份养修费用比例高达小修保养费用的50%～60%，因此冻土地区路基施工必须贯彻以防为主、防治结合的原则。
2.发生原因冬季气温下降，路基上层土体开始冻结，路基下部土体温度仍然较高，水分在土体内由温度高处往温度较低处移动，使路基上层土体水分增多并随着温度降低冻结成冰。
此时土孔隙内的自由水在0℃以下时不断冻结，形成晶体，继而引发冰晶体接触的土颗粒表面的薄膜水受冰的结晶力作用，移动到冰晶体上而冻结，这样，该处土粒周围的水膜减薄而剩余了许多表面能(即水的张力作用)，增加了从水膜能较厚土粒处吸湿的能力。
浅谈如何防止道路翻浆＼冻胀的发生
浅谈如何防止道路翻浆＼冻胀的发生摘要详细的分析引发道路发生冻胀、翻浆的原因,并提出一些合理的处治方法。
关键词道路;翻浆;冻胀;防止翻浆是公路养护中常见的病害之一,它多发生于我国北方季节性冻胀地区。
由于道路积水排除不畅,在温度的连续变化中温差变化较大,就要引起路基的冻融,进而导致道路的冻胀和翻浆,破坏路面,严重时还会中断交通,对道路的正常使用产生了极大的影响。
1影响冻胀和翻浆的主要因素引起道路冻胀和翻浆破坏主要有以下几个原因:水、温度、土质、外载。
1.1水和温度水和温度是引起冻胀、翻浆的主要因素,正是由于水分的迁移和温度的变化,才引起了道路的冻胀和翻浆。
冻胀和翻浆多发生于我国北方地区的入冬和春融季节。
由于道路表面的排水设施不完善或地下水位高,有充足的外部水源供给,使得土壤中的自由水在温差的变化作用下,由路基内温度高的地方向温度低的地方不断的移动,在路基的某一层面形成了聚冰层,由于外部水源充足,使得聚冰层加厚,导致体积膨胀,就要引起路基冻胀,严重时会造成路面的隆起开裂。
待到来年温度回升后,路面及路基中的冰冻层开始融化,由于路面结构层的吸热和导热性较强,使结构层自身及其下路基土融化较快,因而,在化冻开始一段时间内,路基中的水份不能迅速向下或向两侧排除。
路基上部处于过温状态。
由于路基处于过温状态使得路基强度显著下降。
这样在行车荷载的反复作用下就发生了弹簧开裂、鼓包,严重时泥外冒,路面大量破坏,就形成了翻浆。
1.2土质在多水地区的路基填土的土质选择上,一定要选用砂性土质,砂性土在一般情况下都不会发生翻浆,由于孔隙较大的原因,它在冻结过程中水分聚流的现象很轻,不易产生冻胀、翻浆现象。
相反,粉性土和粘性土的土质一般存在着毛细现象。
在水源充足的情况下,随着土基的冻结,有可能形成较严重的聚冰。
尤其是粉性土,该土的毛细水上升较高、较快,在0℃以下水分聚流严重,且当土中水分增多时,强度降低很快,容易失稳。
1.3行车荷载在春季冻融期间,由于路面的承载能力降低,在行车荷载反复作用下,就容易形成翻浆。
公路路基冻胀与翻浆的研究与防治
当气温骤 降且冷却 强度很 大时 ，土的冻结速 度很 快 ，土 中的弱结合 水及 毛细水还 来不及 向冻结 区迁 移就在原地 冻结成冰 ，毛细通道也被冰 晶体堵塞 ，这时形成 的冻 土一般 无明显 的冻胀。 当气 温缓 慢下降 ， 冷却强度小 ，但 负温持续 的时 间较长 时，就 促使未冻结 区水 分不 断地 向； 东结区迁移积聚 ，在 土中行车冰夹 层 ，出现 明显的冻胀现象。可见 ，在封 闭的体 系中 ，土体 的冻胀 系数 随着 土中温度 的降低而增 大。当温度
水情况下也 能保持一定的强度 ，不易引起冻胀和翻浆。
２ ． 水 的影 响 ； 东胀 与 翻 浆 的过 程 ，实质 上 就 是 水 在 路 基 中 迁移 、 相 变 的 过 程 。 路 基 附近 的地 表 积 水 及 浅 的地 下 水 ，
能提供 充足 的水 源 ，是 形成冻胀 与翻 浆的重要 条件。 影响路基 的水分成 两大 类即地下 水 （ 上层滞 水 、潜 水 、层 间水 、裂隙水 、泉水 、管道 漏水等 ） 和 地面水 （ 季节性 积水 、路旁积 水、路面 渗水 、流 向路基 的 水 ） 。受地 面水和地下水 的影响 ，土基经 常潮湿 ，导致翻浆。
《 １ ５ ０
》 建 设 施 工
达 到 一定 负值 时 ，土体 冻胀率 开始 增大 ，随着 温度 的 降 低 ，土体冻胀率趋于稳定值 ，温度继续下降 ，其冻胀率增 加 极微 ，甚至有 的土 冻胀率会有轻微下降。一般而言 ，在 相 同条件下 ，粗 粒土的起胀温度 比细粒土要高些。
有充足水源供给 可形成特 别严 重的冻胀 ，在春融 时承 载能力急剧下降 易于形成翻 浆。黏性土虽有较厚 的结 合水膜 ，毛细水上升 虽高 ，但毛细孔隙很小 ，速度慢 ，只在水源供给充足且ｊ 东结速 度缓慢的情况下 ，才能
市政道路冻胀及翻浆病害成因分析及主要处理措施
市政道路冻胀及翻浆病害成因分析及主要处理措施发布时间：2022-05-20T05:28:07.054Z 来源：《中国建设信息化》2022年2月3期作者：傅俊[导读] 我国市政道路作为市政工程中的重要组成部分,由于长时间的道路运输,道路难免会出现破坏,甚至是道路冻胀、翻浆等病害。
傅俊江苏八达路桥有限公司 213000 江苏常州摘要：我国市政道路作为市政工程中的重要组成部分,由于长时间的道路运输,道路难免会出现破坏,甚至是道路冻胀、翻浆等病害。
从本质上来看,产生道路冻胀翻浆的主要原因是水在路基土中的迁移和相变的过程,尤其在冻土地区,冻胀翻浆是其特有的两种道路病害,且多由于自然灾害所造成。
该文通过对市政道路冻胀及翻浆病害的成因分析,提出有效地防治措施及处理方案,减少道路冻胀及翻浆等病害的发生,进一步延长市政道路的使用寿命。
关键词：市政道路；冻胀翻浆；病害成因；处理措施前言：冻胀与翻浆是季节冻土与多年冻土地区所特有的两种道路病害，主要分布在我国北方寒冷地区和南方高寒山区。
本文阐述了路基产生翻浆、冻胀现象的原因，并提出了相应的预防措施和具体的处治办法，从而延长道路使用寿命。
1市政道路冻胀翻浆现象的发生原理1.1冻胀现象的产生原理产生道路冻胀的实质原因,与路基下方的土壤和水分有很大的关系。
其实就是冻土中发生了水分迁移,即在低温的情况下,路基下方的土壤水分集中向冻结区迁移,粉性土的冻胀性是最强的,这种土里的水受到路基表面张力的作用,会沿着比较细的孔隙方向上移,故称之为“毛细水”,而且毛细水在低温情况下的动态速度较高且快,因此最容易造成冻胀现象。
1.2翻浆现象的产生原理道路翻浆现象的实质原理,主要就是水在路基土层中发生转移的过程,因此影响翻浆现象的重要因素来源于水的作用。
受到地区气候和雨水的影响,道路的路基在还未发生冻胀之前,就已经蓄积了大量的水分,当冻胀现象产生,土壤里的水分向上移动,再受到外界地表积水、河流灌溉水等水分渗入,无形中增加了地下水的水位,导致冻胀过程中出现大量的水分转移,继而加快了翻浆现象的发生。
冻胀和翻浆的定义_道路冻胀、翻浆产生的机理及其治理
冻胀和翻浆的定义_道路冻胀、翻浆产生的机理及其治理1 冻胀产生的原因冰冻季节因为大气负温的影响，土粒中水分冻结后就形成为冻土。
在冻土地区,随着冻土的产生和融冻的发生而出现的一些现象就成为冻土现象。
在冻土产生过程中，某些细粒土层在冻结过程中往往会发生土层体积的膨胀，膨胀使地面隆起成小丘，产生的这一现象就是所谓的冻胀现象。
在道路中经常出现以下情况，如：天然地下水位较高；城市道路地下供水、排水管道的泄漏没有及时维修；路表水向路基中的渗透等。
它们为冻胀提供了充足的水源，在形成毛细通道时就构成毛细水的上升，这是构成冰冻季节冻害的主要原因。
当冰冻季节冻结时，土中水分向冻结区迁移并积聚，大气温度降到负温度的时候，道路土层温度也跟随降低到负温度，土颗粒孔隙中的自由水在0℃以下时，自由水首先冻结成冰晶体。
随着气温的继续下降，周围未冻结区土中的水分会向表层冻结冰晶体迁移积聚，使冻结区土层中水分逐渐增大，冻结后的冰晶体也不断增大，只要冻结区周围还存在着水源(如：地下水距离冻结区很近、排水和供水管道泄漏未修复等)，并且还存在适当的水源补给通道(即：毛细通道)，能够源源不断地补充给冰冻体所需的水分，在这一不平衡的引力不间断地作用下，未冰冻区的水分不断地向冰冻区迁移积聚，使冰晶体不断扩大，在土层中形成冰夹层，由于水在由液态冻结后变成固态时体积会增大9%，因此，土层在冰夹层作用下体积会发生膨胀，也就是冻胀。
冻结区域冰晶体不断增大，不断吸引周围的水分，不断发生体积继续膨胀现象，一直继续到切断冰晶体所需的补给水源，此时的水分继续迁移积聚、冰晶体继续增大才会停止。
2 影响冻胀的因素路基的冻胀现象是在一定条件下形成的，土层必须具备以下几个条件时在冰冻季节才会发生冻胀破坏。
2.1 持续缓慢负温度：持续缓慢负温度会构成冻胀的条件。
大气温度在冰冻季节缓慢地下降，冷却的强度也很小，但是在这一季节负温持续的时间较长，使未冰冻区的水分不断地向冰冻区迁移积聚，冰冻区域冰晶体逐渐增大，在土层中形成冰夹层，土层在冰夹层作用下形成明显的冻胀现象。
季冻区道路冻胀与翻浆机理及防治研究
季冻区道路冻胀与翻浆机理及防治研究摘要：在季节性冻土地区，由于冻土融化导致路基冻胀与翻浆现象的出现，从而使得路基出现不均匀沉降或路面开裂，为车辆的正常行驶带来了安全隐患。
文章介绍了公路路基冻胀与翻浆的现象产生的原因，对其影响因素进行了重点分析，最后提出了相应发防治措施，同时，结合工程实际，对其采取了有效的防治措施，效果明显，收到了良好经济效益和社会效益。
关键词：公路路基，冻胀，翻浆，成因，防治措施一、公路路基冻胀与翻浆成因在季节性冻土地区低温作用下，水泥道路的路基路面中所饱含的水分因为毛细作用从下部向上凝聚，在路基的顶部发生结晶作用，结晶完成后在低温的作用下开始产生冻结现象，此时，因为在低温区存在自由水，自由水也向冻结区域定向移动，导致结晶体加速生长。
在形成的结晶体的四周，土壤颗粒为了平衡四周压力和冰晶体水膜的吸附力，便从周围为发生冻结的土壤中吸引水分子向其靠拢，在此作用下，冰晶体再次得以生长，冻结形成大的冰透镜体。
因为在路基土的冻结过程中形成的冰晶体排斥其他溶质，其中包括路基土中的极小土颗粒，这就导致土壤颗粒在冻结过程中，产生向冻结面前缘的移动现象，加上行车荷载的作用，从而导致翻浆现象的出现。
二、路基冻胀和翻浆的影响因素冻胀和翻浆的影响因素基本一致，基本都是温度、水、土、路面和行车载荷的共同作用。
而在翻浆的影响因素中，行车荷载的作用性至关重要，道路翻浆是通过行车荷载的作用最后形成和暴露出来的，在其它条件相同时，交通量越大，车辆越重，翻浆也会越多，越严重。
1、路基的含水率路基中的自由水是路基产生融沉病害和冻胀病害的关键因素。
冻胀、融沉的本质是路基土中的自由水在路基中变化、迁移的过程。
冻胀量的基础是路基土中自由水的含量以及土壤中自由水的补给量。
当路基土中的含水量较高时，春季回暖产生的融沉现象就越明显，对路基路面的破坏作用也就越明显，造成对公路的破坏也就越严重，路面功能正常发挥受阻。
当路基中的土壤处于干燥状态时，路基土中的水分也会发生迁移，但是发生迁移的方式得以改变，主要是水汽扩散的形式进行迁移。
冻土地区路基翻浆的原因及防治措施
（ Ｃ Ｓ Ｃ Ｅ Ｃ Ｘ ｉ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ＆ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｒ ｏ ａ ｄ ａ ｎ ｄ Ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｕ ｒ ｕ ｍ ｑ ｉ ８ ３ ０ ０ ５ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
冻土 区 比较 常见 ．这 就会 给公路 工程 的施 工带 来一
水 不断 向上堆 移 同时地 下 的毛细 水也 会 【 天 １ 为负 温
压 的作用 ．向上移动 进而 形成 一个 聚冰 层 当这 个 聚冰层 达到 一定厚 度 时 ．便会 发生 冻胀 ．使 路基 上 抬 或 开裂 在春季 气温 回升后 ．路 基土 融化 速度 较 快 ．但 路基 下部 的冻结层 融化 速度 相对 缓慢 ．路 基
土 中 ．进而 使公路 面层 上形成 一块 块湿 润斑 ．路 基 当 中的水分 长期排 不 出去 ．就 会严 重影 响其 强度 和 稳定 性 ．加 上公路 行 车的荷 载作 用 ．便 会 在湿润 斑
处发 展成湿 软 、弹簧甚 至翻浆 病 害 １ ． ２ 冻土 区路基 冻胀 的影 响 因素
１ ． ２ ． １ 土 质
上部 的水分 由于不 能及 时排 出去 ．便会 聚集 在路 基
定难 度 。尤其是 路基 冻胀 、翻浆 等病 害 的 防治 ，是 冻 土 区公 路施 工必须 重点 考虑 的 问题 本 文 主要对 季 节性冻 土 的冻胀机 理进 行探讨 ．并 对 翻浆 问题 的
防治 措施 进行 深入研 究 ．可为相 关 工程提 供 一定 的
项 目提 供 一 定 的参 考 与 借 鉴
关 键 词 ： 冻 土 区 ；路 基 ；冻胀 ；翻 浆
公路常见病害——翻浆、松散、坑槽、裂缝、泛油和波浪产生的原因及其处治措施
翻浆是指路面出现弹簧、破裂、冒浆的现象。
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，上下层形成了温度坡差，由于气候的变化，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，由于土质不均匀，使路面冻死或冻胀隆起。
春季气温回升，由于路面导热性大，路中的溶解速度较两侧快，水分不易向下及两侧排泄。
土基土层便呈现过湿状态，当容解到聚冰层时，土层的湿度有时会超过液限。
土基承载力极低，在车辆通过时，稀软的泥浆会沿着汗裂的路面裂缝挤出或形成较深的车辙和鼓包，形成翻浆。
翻浆-防护和治理措施公路翻浆病害公路翻浆病害影响路基路面的水的类型治理翻浆的基本途径是：防止地面水、地下水或其他水分在冻结前或冻结过程中进入路基上部。
基本施工步骤：场地排水——场地清理——翻浆土挖除——分层摊铺——洒水并碾压。
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。
降低地下水位设置渗沟。
在翻浆路段的中心和边缘，每隔4～6m挖30～40cm、深至聚冰层以下10cm 左右的小坑，定期将坑中水分掏出。
如在未摸清翻浆情况前可在100m左右先开挖试验坑。
翻浆消失后再用原来土壤或掺拌石灰土回填，回填时不要用砂砾回填，防止形成“水囊”和翻浆传染。
路肩盲沟。
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。
在翻浆路段两侧路肩上每隔4～10m开挖横向明沟，宽30～40cm，深根据冻融情况逐渐加深，保持在化冻层下5～15cm，待化冻到最大深度的一半就不再往下挖了。
明沟用完后可以用砂砾料回填，做成路肩盲沟。
回填时须注意，防止以后的不均匀冻胀和沉陷，出现搓板或者波浪影响行车。
季节冻土地区冻胀与翻浆病害及其防治的研究
季节冻土地区冻胀与翻浆病害及其防治的研究摘要：本文在介绍季冻区路基冻胀和翻浆发育过程的基础上，对影响路基冻胀和翻浆主要因素进行了详细的分析，从改善土质的冻胀性、改善路基的水分条件、改善路基的湿度状态、改善路基路面结构四个方面提出具体的治理措施。
关键词：季节冻土区冻胀翻浆防治措施前言我国是世界上第三冻土大国，整个冻土区约占全国面积的70%。
其中长期处于冻结状态的多年冻土主要分布在东北大、小兴安岭、松嫩平原北部及高山地带和青藏高原上，并零星分布在季节冻土区内的一些高原上，总面积约215万平方千米，占全国面积的22.4%[1]。
而仅地表层冬季冻结、春夏季融化的季节冻土就遍及长江流域以北的广大疆域，包括贺兰山至哀牢山一线以西的广大地区，以及此线以东、秦岭-淮河以北地区。
在季节性冻土地区，道路随季节交替发生冻融循环变化，由此产生的病害主要是冻胀和翻浆等。
1 冻胀和翻浆的发育过程在季节性冻土地区的道路上，冬季，有些路段的路基由于土体内水分的冻结而膨胀起来，严重的地方使得路面胀裂，出现裂缝；夏季，由于温度升高，这些膨胀起来的地方又因土体融化塌陷下去，如经过车辆的碾压后，泥浆就从路面裂缝中翻到路面上，而形成翻浆。
翻浆地段的路基在秋天往往是很好的，含水量并不太多，只是因为经过一个冻结和化冻的过程就聚集了过多的水分。
由此看来，这些水分显然是在冻结过程中增加的。
试验证明：当土壤内部温度降低，发生冻结的时候，在附近温度较高而尚未冻结的水分，就会向温度较低的冻结区移动而聚集。
这是因为分子吸力的作用，土壤颗粒表面包着一层一定厚度的薄膜水，当温度降低薄膜水开始部分冻结的时候，剩下的水膜厚度而减薄，分子吸力有了剩余，将温度较高处的尚未冻结的薄膜水源源不断地吸来，于是就发生了土壤水分向冻结区的聚流现象[2] [3] [4]。
2 道路冻胀翻浆的影响因素2.1 土质土体的土质条件影响着冻胀的发生。
不同的土质条件，土的冻胀性也不同。
土质的热物理性质取决于土的粒度组成、密度、矿物成分、湿度等。
简述路基翻浆的原因及治理措施
简述路基翻浆的原因及治理措施一、翻浆发生的过程及其影响因素翻浆是中国季节性冰冻地区常见的公路冻害现象。
它不仅会破坏路面，妨碍行车，严重的还会中断交通，对国民经济建设、国防战略都具有一定的危害。
影响路基翻浆的5个主要因素为：土质、温度、水、路面与行车荷载。
其中土质、温度和水是形成翻浆的3个自然因素，缺一都不能产生翻浆。
1、土质粉性土是最容易翻浆的土，其毛细管水上升较高、较快，在0℃以下水分聚流严重，当土中水分增多时强度降低很快，容易失稳。
粘性土毛细水上升虽高，但上升速度较慢，因此只有在水源供给充足，且土基冻结速度缓慢的情况下，才可能形成较严重的翻浆。
砂土在一般情况下都不会发生翻浆，它在冻结过程中水分聚流现象很轻。
2、温度一定的冻结深度和冷量（冬季各月负气温的总和）是形成翻浆的重要条件。
例如，初冬时气温较高或冷暖交替，温度在0℃→-3℃→-5℃之间时间较长，冻结线长期停留在路面下较浅处，大量水分就会聚流到距路面很近的地方，将产生严重翻浆。
反之，初冬很冷，冻结线很快下降到距路面较深处，则路基上部聚冰少就不易出现翻浆。
此外，春季气温特点和化冻速度对翻浆亦有很大影响，如春季化冻时，天气骤暖，路基急速融化，则将加重翻浆程度。
3、水翻浆过程就是水在路基土中转移、变化的过程。
路基附近的地面积水及较高的地下水位，提供的充足水源是形成翻浆的重要条件。
4、路面路面结构对翻浆也有一定影响，在较潮湿的路段铺筑黑色路面后，路基中的水分不能畅通地从地表蒸发，也易导致翻浆。
5、行车荷载道路翻浆是通过行车荷载作用，最后形成和暴露的，当其他条件相同时，在翻浆季节交通量愈大、车辆愈重，则翻浆就会愈多、愈严重。
二、翻浆的防治1、加强路面路基排水、提高路基标高提高路基是一种效果显著、简便易行、比较经济的常用措施，增大路基边缘至地下水或地面积水间的距离，使路基上部土层保持干燥，在冻结过程中不致因过分聚冰而失稳。
提高路基一般只适用于取土方便的地段。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
季节冻土地区冻胀与翻浆病害及其防治的研究摘要：本文在介绍季冻区路基冻胀和翻浆发育过程的基础上，对影响路基冻胀和翻浆主要因素进行了详细的分析，从改善土质的冻胀性、改善路基的水分条件、改善路基的湿度状态、改善路基路面结构四个方面提出具体的治理措施。
关键词：季节冻土区冻胀翻浆防治措施
前言
我国是世界上第三冻土大国，整个冻土区约占全国面积的70%。
其中长期处于冻结状态的多年冻土主要分布在东北大、小兴安岭、松嫩平原北部及高山地带和青藏高原上，并零星分布在季节冻土区内的一些高原上，总面积约215万平方千米，占全国面积的
22.4%[1]。
而仅地表层冬季冻结、春夏季融化的季节冻土就遍及长江流域以北的广大疆域，包括贺兰山至哀牢山一线以西的广大地区，以及此线以东、秦岭-淮河以北地区。
在季节性冻土地区，道路随季节交替发生冻融循环变化，由此产生的病害主要是冻胀和翻浆等。
1 冻胀和翻浆的发育过程
在季节性冻土地区的道路上，冬季，有些路段的路基由于土体内水分的冻结而膨胀起来，严重的地方使得路面胀裂，出现裂缝；夏季，由于温度升高，这些膨胀起来的地方又因土体融化塌陷下去，如经过车辆的碾压后，泥浆就从路面裂缝中翻到路面上，而形成翻浆。
翻浆地段的路基在秋天往往是很好的，含水量并不太多，只是
因为经过一个冻结和化冻的过程就聚集了过多的水分。
由此看来，这些水分显然是在冻结过程中增加的。
试验证明：当土壤内部温度降低，发生冻结的时候，在附近温度较高而尚未冻结的水分，就会向温度较低的冻结区移动而聚集。
这是因为分子吸力的作用，土壤颗粒表面包着一层一定厚度的薄膜水，当温度降低薄膜水开始部分冻结的时候，剩下的水膜厚度而减薄，分子吸力有了剩余，将温度较高处的尚未冻结的薄膜水源源不断地吸来，于是就发生了土壤水分向冻结区的聚流现象[2] [3] [4]。
2 道路冻胀翻浆的影响因素
2.1 土质
土体的土质条件影响着冻胀的发生。
不同的土质条件，土的冻胀性也不同。
土质的热物理性质取决于土的粒度组成、密度、矿物成分、湿度等。
2.1.1 土的粒度成分、矿物组成对冻胀性的影响
土的粒度组成是指土中固体颗粒的形状、大小以及它们之间的相互组合关系。
不同土颗粒大小反映出土粒表面力场的差异性。
土颗粒的不同大小，这种差异性直接影响着土体冻结过程中水分移动能力差异，并导致冻胀变形特征各不相同。
在开放系统中黏性矿物组成对水分迁移与冻胀强度有着很大的影响。
2.1.2 土中的水分对冻胀影响
土体发生冻胀的主要原因就是水分迁移和集聚。
土体如果没有
适当的水分条件，那冻结时也不可能发生冻胀现象。
土中水的来源有三个方面：大气降水、地下水补给和地表水流渗入。
其中地下水位对冻胀的发生影响尤其强烈，如果地下水位较高，那么毛细水上升的高度能够到达冻结线，冻结区得到水分的补给，将会发生比较强烈的冻胀现象。
2.2 温度
土体冻结过程，实际上是土中温度变化的过程。
土体的冻结温度取决于土体的颗粒分散度、含水量、颗粒的矿物成分和水溶液的浓度。
在同一土质条件下，土体的冻结温度随着含水量的增大而升高。
这些特性直接影响着冻胀特性。
与温度有关的冻胀率愈大，冻胀和翻浆愈严重。
在封闭的系统，土体水分随负温的增大而不断冻结，含水量随之会降低，土体体积增大，土体冻胀率因而增大。
对于不同土质条件的土体，虽然冻胀率不同，但是随温度的变化规律却相似[5][6]。
2.3 荷载
荷载的增加会对土体的冻胀产生抑制作用。
荷载的增加使土粒间空隙减小，土层脱水压缩固结，增加了单位密实度，使土中水分导湿率改变，从而影响水分迁移速率；同时使得只有在冰透镜体生长面上冻胀应力等于或大于上覆附加荷载时才出现冻胀现象。
2.4 路面类型
翻浆是通过路面的变形破坏表现出来的。
首先，路面的强度与翻浆的产生有密切关系。
如果路面强度能满足行车的要求，出现翻
浆的机会就比较少，反之，则较多。
路面类型也对翻浆的产生有一定影响。
例如，在有路面的道路，尤其在有黑色路面的道路上，这个情况常常显得更严重。
3 防冻胀与翻浆的措施
通过分析各种影响因素对道路冻胀与翻浆的影响可知，只有全面综合考虑各种主要因素的作用，并进行具体分析，从改善土质的冻胀性、改善路基的水分条件、改善路基的湿度状态、改善路基路面结构四个方面提出相应的防治措施，才能起到对道路冻胀、翻浆的根治。
3.1 提高路基填土高度
提高路基填土高度，增大了路基边缘至地下水或地面水位间的距离，从而减小了冻结过程中水分向路基上部迁移的量，减弱冻胀，使翻浆的可能性和程度变小。
3.2 加强路基的排水
冻胀和翻浆的过程实质是水分迁移和水分相变的过程，水分的补给是形成冻胀和翻浆病害的重要条件，因此，解决这个问题的方法是采用各种排水设施，尽量使土体保持干燥。
主要的措施：设置排水沟、截水沟、路肩明沟及扩大边沟；采用油毡纸做不透水性隔离层等。
3.3 选用合适路基填料或换填非冻胀材料
季冻区路基路床或上路堤和挖方路段0.8～1.5m范围内填筑土质砂、砂质土和粘质土时，可用石灰、水泥、粉煤灰、石渣、固化
剂等单独或混合处治，用量根据土的性质、天然含水量和路基冻胀性要求，经试验确定。
换填非冻胀材料，可以减少在冻深范围内冻胀性土层厚度，减少总冻胀量。
3.4 加强路面结构
在冻胀和翻浆地段，常使用整体性好的石灰土、煤渣石灰土、水泥稳定砂砾等半刚性结构层，以加强路面结构。
加厚路面结构，相当于减少可冻路基土层的厚度，进而减少路基冻胀量。
3.5 加设防冻层、隔温层
防冻层应选用冰冻稳定性良好的砂砾、粗砂、矿渣、煤渣等粒料，也可采用水泥或石灰煤渣稳定粗粒土、石灰粉煤灰稳定粗粒土等。
隔温层采用导热性差的材料，铺在土基内、土基顶面或路面结构内。
参考文献：
[1]徐学祖，王家澄，张立新著.冻土物理学[m] .科学出版社.2001.
[2]童长江，管风年.土的冻胀与建筑物冻害防治[j] .水利电力出版社.1985.
[3]王春鹏.三江平原沼泽地区道路地区冻害[c] .冰川冻
土.1988.
[4]童长江，管枫年著.土的冻胀与建筑物冻害防治[j] .水利水电出版社.1985.
[5]冻土地区建筑地基基础设计规范（jtj118-98）[s] .中国建。