冻胀与翻浆路基处理
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。
东北地区道路冻胀翻浆的防治与养护措施
东北地区道路冻胀翻浆的防治与养护措施道路建设与经济发展之间的联系不断深化,逐步扩大的高等级公路建设数量,是顺应时代发展与需求的直观体现,并满足快速发展的经济对高等级公路建设提出的多样化需求。
社会各界逐步提高对高等级公路建设工作的重视程度,对其质量与性能提出越来越高的要求。
冻胀与翻浆问题长期存在于高等级公路建设中,需要再提升重视程度的基础上,利用恰当措施对其进行彻底消除。
通过改善上述病害的方式,提升道路整体性能与效果。
一、如何防治冻胀与翻浆在东北地区,对冻胀和翻浆已经引起了足够的重视。
为了减少这两种病害的发生,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。
1.提高路基排水工作的重视程度路基在使用过程中会受到来自多方面的侵害,例如地面水或者地下水。
设置良好的路基排水是改善上述问题的唯一途径,在保持土体现有状态的同时提升其干燥性。
水分汇聚以及气温较低,是东北地区出现冻结问题的源头。
通过良好的路基排水,可以将水分汇集的问题控制在最小范围。
利用恰当的途径,将路基范围内涉及的水巧妙引离路基,是防止水分浸湿路基的重要方式,地面水以及地下水都可通过该种方法被顺利排除。
在排走路基范围内的水分时可利用多种方法,一般需要结合实际恰当选择管渗沟或者截水掺沟两种方式。
2.恰当提高路基填土高度无论是在简便性方面,还是在经济性方面,该种方法所占据的优势都相当明显。
不断提升的路基填土高度是改善路面强度的重要方式。
路基路面的稳定性也会伴随着路基填土高度的提升而改变。
路基边缘与地下水或者地面水之间都保有一定的距离,可通过提升其高度的方式增加二者之间的距离。
在冻结过程中大量水分会不断迁移,迁移时呈现出向上部延伸的状态。
因此,提升路基填土高度可将迁移问题控制在理想范围,改善冻胀。
真正降低翻将出现的可能性。
3.隔离层的设置隔离层设在路基中一定深度处,其目的在于防止水分进入路基上部,从而保持土体干燥,起到防治冻胀与翻浆的作用。
路基翻浆地处理方法
【路基病害2】“翻浆”的处理方法及施工工艺图文详解2014-07-03筑龙路桥一、翻浆的概念春融期间,由于土基含水过多,强度急剧降低,再加上重复行车的作用,路基发生的弹簧、鼓包、裂缝、冒浆、车辙等现象,称为翻浆。
1.产生原因2.造成土基冻胀与翻浆的条件1)土质;2)水文;3)气候;4)行车;5)养护路基融沉现象多年冻土区不均匀冻胀与道路翻浆现象多年冻土区道路翻浆现象道路翻浆现象地下水类翻浆病害在地势低洼、积水难以排出、地下水位埋深又浅的地区,路基填土高度不大时,冻结期由于地下水补给使土体含水量增大,春季引起道路翻浆(图:1) 。
图1:低路堤下的高地下水位在丘陵区或山区的挖方和半填半挖地段,由于开挖使路基顶面接近地下水位(图:2)或者路堑边坡切断含水层(图:3)且排水不畅时春季产生道路翻浆。
图2:高地下水位下的挖方路基图3:半挖半填路基切断含水层在半山腰的填方路堤,有时压住含水层或泉眼,使水分渗入路基(图:4),冬季引起路基冻胀,春季化冻时产生翻浆,一般称为两肋翻浆;城市道路有时因地下管道漏水,路基含水量增加,将导致道路翻浆。
图4:填方压住含水层露头二、翻浆处治1.做好路基排水,抬高路基2.铺设隔离层(1)透水性隔离层粗粒料式透水隔离层冻土区提高路基填土高度设置碎石、砾石隔离层设置碎石、砾石隔离层(2)不透水隔离层①直接喷洒沥青;②沥青土或沥青砂;③油毡或塑料薄膜;④复合土工膜。
(3)注意事项①隔离层对新旧路翻浆均适用,特别适用于新路;②不透水性隔离层适用于不透水路基,透水路基下只能设透水隔离层。
3.设置路肩盲沟或渗沟边沟下设置盲沟示意图设置路槽排水-纵向碎石盲沟4.改善路面结构层(1)铺设砂(砾)垫层(2)铺设水泥稳定类、石灰稳定类或石灰工业废渣类基(垫)层(3)设置防冻层(4)铺设隔温层防冻层顶面铺设土工布保温层养护工人处治翻浆养护工人处治翻浆。
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。
路基翻浆的处理方法
路基病害2“翻浆”的处理方法及施工工艺图文详解2014-07-03一、翻浆的概念春融期间,由于土基含水过多,强度急剧降低,再加上重复行车的作用,路基发生的弹簧、鼓包、裂缝、冒浆、车辙等现象,称为翻浆.1.产生原因2.造成土基冻胀与翻浆的条件1土质;2水文;3气候;4行车;5养护路基融沉现象多年冻土区不均匀冻胀与道路翻浆现象多年冻土区道路翻浆现象道路翻浆现象地下水类翻浆病害在地势低洼、积水难以排出、地下水位埋深又浅的地区,路基填土高度不大时,冻结期由于地下水补给使土体含水量增大,春季引起道路翻浆图:1 .图1:低路堤下的高地下水位在丘陵区或山区的挖方和半填半挖地段,由于开挖使路基顶面接近地下水位图:2或者路堑边坡切断含水层图:3且排水不畅时春季产生道路翻浆.图2:高地下水位下的挖方路基图3:半挖半填路基切断含水层在半山腰的填方路堤,有时压住含水层或泉眼,使水分渗入路基图:4,冬季引起路基冻胀,春季化冻时产生翻浆,一般称为两肋翻浆;城市道路有时因地下管道漏水,路基含水量增加,将导致道路翻浆.图4:填方压住含水层露头二、翻浆处治1.做好路基排水,抬高路基2.铺设隔离层1透水性隔离层粗粒料式透水隔离层冻土区提高路基填土高度设置碎石、砾石隔离层设置碎石、砾石隔离层2不透水隔离层①直接喷洒沥青;②沥青土或沥青砂;③油毡或塑料薄膜;④复合土工膜.3注意事项①隔离层对新旧路翻浆均适用,特别适用于新路;②不透水性隔离层适用于不透水路基,透水路基下只能设透水隔离层.3.设置路肩盲沟或渗沟边沟下设置盲沟示意图设置路槽排水-纵向碎石盲沟4.改善路面结构层1铺设砂砾垫层2铺设水泥稳定类、石灰稳定类或石灰工业废渣类基垫层3设置防冻层4铺设隔温层防冻层顶面铺设土工布保温层养护工人处治翻浆养护工人处治翻浆。
市政道路施工中冻胀翻浆病害及处理技术
一、引言在市政道路建设规模不断扩大的背景下,人们对冻胀翻浆危害的重视程度也在不断地提升。
总体来看,这一病害的形成主要与地域性的气候特点有直接关系,除此之外也与道路施工中未采取预防措施,或是后期养护不到位有一定的关联。
因此,在市政道路施工中,应当重点采取工程技术措施,例如施工环节做好路基、路槽排水,增加填土的厚度与压实度,以及设立隔温层、防冻层等,降低甚至是消除可能引发冻胀翻浆危害的因素,从而保障市政道路的质量与安全。
二、市政道路冻胀翻浆的成因分析冻胀翻浆是指,路基水在冬季受低温影响,温度较高的水向温度较低的土层方向转移,在温差聚水作用下,水分迅速聚集并逐渐形成聚冰层。
水的补给是由地下毛细作用引起的,使路基表层水分不断增加,结冰后土体膨胀增大,形成冻胀。
当每年春融季节来临时,许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。
其主要原因为:1.施工工艺不合理道路冻胀翻浆病害的发生,除了直接相关的气候条件外,施工过程中采取了不合理的工艺,或是没有做好低温冻害的防范措施,也是引发这类病害的主要原因。
例如没有按照要求修建排水系统,特别是在一些低洼路段,没有完善排水系统的情况下,未将影响路基填筑的地表水及地下水排出路基范围,这些低洼位置更容易富集地下水,导致路基地下水位上升,也就有更大概率发生冻胀翻浆。
另外,部分施工单位出于成本控制考虑,没有设隔温层、防冻层,也会增加冻胀翻浆的发生概率。
2.土质的特殊性在实际中,经常会发现同一段市政道路,有些地方冻胀翻浆危害十分严重,但是也有部分路段完好无损。
通过调查分析,出现这种差异主要与不同路段的土壤类型有关。
在粉质土为主的路段,冻胀翻浆的发生率较高。
这是因为粉质土内部的毛细管较多,在负温度作用下,深层地下水会沿着毛细管从地表深层逐渐向浅层移动,因此粉质土路基更容易发生冻胀。
相反,在一些黏性土为主的路基,则因为地下水的迁移速度慢,同样条件下冻胀危害较轻。
因此选择合适的路基填料对减轻冻胀翻浆危害有重大意义。
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。
路基翻浆的处理方法
【路基病害2】“翻浆”的处理方法及施工工艺图文详解2014-07-03筑龙路桥一、翻浆的概念春融期间,由于土基含水过多,强度急剧降低,再加上重复行车的作用,路基发生的弹簧、鼓包、裂缝、冒浆、车辙等现象,称为翻浆。
1.产生原因2.造成土基冻胀与翻浆的条件1)土质;2)水文;3)气候;4)行车;5)养护路基融沉现象多年冻土区不均匀冻胀与道路翻浆现象多年冻土区道路翻浆现象道路翻浆现象地下水类翻浆病害在地势低洼、积水难以排出、地下水位埋深又浅的地区,路基填土高度不大时,冻结期由于地下水补给使土体含水量增大,春季引起道路翻浆(图:1) 。
图1:低路堤下的高地下水位在丘陵区或山区的挖方和半填半挖地段,由于开挖使路基顶面接近地下水位(图:2)或者路堑边坡切断含水层(图:3)且排水不畅时春季产生道路翻浆。
图2:高地下水位下的挖方路基图3:半挖半填路基切断含水层在半山腰的填方路堤,有时压住含水层或泉眼,使水分渗入路基(图:4),冬季引起路基冻胀,春季化冻时产生翻浆,一般称为两肋翻浆;城市道路有时因地下管道漏水,路基含水量增加,将导致道路翻浆。
图4:填方压住含水层露头二、翻浆处治1.做好路基排水,抬高路基2.铺设隔离层(1)透水性隔离层粗粒料式透水隔离层冻土区提高路基填土高度设置碎石、砾石隔离层设置碎石、砾石隔离层(2)不透水隔离层①直接喷洒沥青;②沥青土或沥青砂;③油毡或塑料薄膜;④复合土工膜。
(3)注意事项①隔离层对新旧路翻浆均适用,特别适用于新路;②不透水性隔离层适用于不透水路基,透水路基下只能设透水隔离层。
3.设置路肩盲沟或渗沟边沟下设置盲沟示意图设置路槽排水-纵向碎石盲沟4.改善路面结构层(1)铺设砂(砾)垫层(2)铺设水泥稳定类、石灰稳定类或石灰工业废渣类基(垫)层(3)设置防冻层(4)铺设隔温层防冻层顶面铺设土工布保温层养护工人处治翻浆养护工人处治翻浆。
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。
浅谈路基翻浆现象的产生原因及处理措施
浅谈路基翻浆现象的产生原因及处理措施曹臣良中交四公局海外事业部摘要:路基翻浆现象的产生,不仅破坏路面,也妨碍正常行车,严重的还会中断交通,对国民经济建设,国防战备都具有一定的危害。
因此应当根除道路翻浆病害,延长道路的使用寿命。
本文分析了路基翻浆现象的产生原因,提出了路基翻浆现象的一般处理措施。
关键词:路基翻浆产生原因处理措施1 概述翻浆指的是春融时期由于土基强度急剧降低,在行车作用下,路面表面出现不均匀起伏、弹簧或破裂冒浆等现象。
它是季节性冰冻地区道路特有的冻害现象,轻则路面弹簧、网裂、重则鼓包、冒泥、压翻。
翻浆的发生,不仅会破坏路面,也妨碍行车,严重的还会中断交通,它能降低车速30%~50%,对国民经济建设和国防战备都具有一定的危害。
因此,分析路基翻浆产生的原因并制定相应的防治措施是一项比较重要的工作。
2路基翻浆现象的产生原因及处理措施翻浆地区路基,首先必须注意切实做好路基排水,保证路基填土高度和压实度要求。
重要道路除考虑强度因素外,还须考虑冻胀对路基和路面的影响。
如何防止路基表面水的渗入,降低地下水位,减少路基的原始含水量,切断聚冰过程中水的供给来源等都是不可忽视的。
2.1路基翻浆现象的产生原因路基是在复杂情况下工作的构造物,在整个使用过程中受到各种自然和社会因素的影响。
减少和预防好各种不同因素对路基的影响,保证路基的强度稳定性,防止路基发生病害。
翻浆是路基在行车荷载作用下,路基表面硬壳层或承载力土层被车轮等的局部超荷载的挤压,破坏土质结构使其承载力下降,路基表面硬壳层从而产生表层局部沉陷和车撤边部凸起的现象。
造成这种现象的原因有几个方面:1、土质关系填筑路基的土质是决定路基稳定性强度的关键。
在可选择填料的条件下,一般选用砂性土,它的透水性强、筛分级配合理、压缩性强、遇水膨胀小、毛细水上升高度小、液性指数偏低。
如路基拱度大于1.5%,平整度好,压实度大于98%时,基本不会出现翻浆,是较好的筑路材料。
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。
公路冻胀与翻浆的处理
维普资讯
臻
( ) 础C
公 路 冻 胀 忐 1 1 1浆 的 处 理
● 毕 冬 辉 (尔 市 一 政 程 司哈 滨10) 哈 滨 第 市 工 公 ,尔 51 00
区 内的粉性 土地 段 ,不能 单靠 提高 路基填 土 高度来
【 要 】 文 阐述 了冻 胀 和 翻 浆 产 生 的 原 因 , 摘 本 并从 做 好 路 基 排 水 、 高 提 路 基 填 土 高 度 、 置 隔 离层 、 土 、 意 路 槽 排 水 、 强 路 面 结 构 、 设 换 注 加 加 设 防 冻层 、 设 隔温 层 等 方 面 阐 述 了处理 的 方 法。 铺
春 季 , 是 在 冬 季 路 基 上 层 聚 冰 的 基 础 上 , 冻 时 土 也 化
基 水 分过 多 , 度 急剧 下 降 , 经 行 车 作用 而 形 成 。 强 并 下 面就 冻胀 与翻浆 的处理方 法加 以讨 论 。
2 处 理 方 法
21 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 基 , 土 基 保 持 干 燥 , 少 冻 结 过 程 中 水 分 聚 流 的 来 使 减
面 时 。
2 提 高路基 填土 高度 . 2
提 高 路 基 填 土 高 度 是 一 种 简 便 易 行 、效 果 显 著 且 比 较 经 济 的 常 用 措 施 。 高 路 基 填 土 高 度 , 大 了 提 增 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 向 路 基 上 部 迁 移 的 数 量 ,使 冻 胀 减 弱 、 浆 的程度 和 可能性 变 小 。 翻 路 线 通 过 农 田地 区 , 了 少 占 农 田 , 与 路 面 设 为 应 计 综 合 考 虑 , 确 定 合 理 的 填 土 高 度 。 潮 湿 的 重 冻 以 在
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。
路基冻胀问题处理
本文系笔者在工作过程中,针对我区严寒地区,对冻胀性土路段的路基所产生的冻胀与翻浆问题,从设计、施工、影响因素,预防原则及措施等方面提出一些自己的浅薄认识,供同行商榷指导。
[关健词]:冻胀翻浆影响因素病害缺损预防原则工程措施1、前言冻胀与翻浆是季节性冻土与多年冻土地区所特有的公路病害,主要分布在我国北方寒冷地区和南方高寒山区以及高原地带上,在我区主要分布在阿勒泰、伊犁、塔城及昌吉州部分地区。
是上述地区内分布较广、危害较大的两种公路病害,因而也是路基路面设计施工中必须着重考虑的问题。
2、冻胀与翻浆 2.1冻胀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。
2.1.1冻胀的形成——负温度作用下路基水分的迁移当路基表面的土开始冻结时,土空隙内的自由水在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的作用,迁移到冰晶体上面冻结。
因此,与冰晶体接触处土粒上的水膜变薄,破坏了原来的吸附平衡状态,土粒的分子引力有剩余,就要从下面水膜较厚的土粒吸引水分子。
在温度为0~-5℃的条件下,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,使路基下部人量聚冰。
2.1.2冻胀的形成部位——聚冰层路基内显著聚冰的层位,一般也是产生不均匀冻胀的层位。
通常主要出现在路基上都的某一深度范围内。
超过该深度时,由于上覆土层冻结所形成的阻力,将使水分迁移大大减弱,不均匀冻胀实际上停止发展。
该深度称为临界冻结深度各种土的临界深度概值由细砂、砂性土、粉性土、重亚粘土、轻粘土逐渐增大。
2.1.3衡量冻胀的指标——冻胀系数(或冻胀率) 平均冻胀(在横断面方向,路面全宽内的平均冻胀值)值,h与相应的冻结深度z的比值,称为冻胀系数kf,kf值为综合反映冻胀性强弱的指标。
在高地下水位地段,使用强冻胀性土的路基,春冻胀系数可达0.15~0.20。
路基翻浆的处理方法
】“翻浆”的处理方法及施工工艺图文详解【路基病害2筑龙路桥2014-07-03一、翻浆的概念春融期间,由于土基含水过多,强度急剧降低,再加上重复行车的作用,路基发生的弹簧、鼓包、裂缝、冒浆、车辙等现象,称为翻浆。
1.产生原因2.造成土基冻胀与翻浆的条件1)土质;2)水文;3)气候;4)行车;5)养护路基融沉现象多年冻土区不均匀冻胀与道路翻浆现象多年冻土区道路翻浆现象道路翻浆现象地下水类翻浆病害在地势低洼、积水难以排出、地下水位埋深又浅的地区,路基填土高度不大时,冻结期由于地下水补给使土体含水量增大,春季引起道路翻浆(图:1) 。
图1:低路堤下的高地下水位在丘陵区或山区的挖方和半填半挖地段,由于开挖使路基顶面接近地下水位(图:2)或者路堑边坡切断含水层(图:3)且排水不畅时春季产生道路翻浆。
图2:高地下水位下的挖方路基:半挖半填路基切断含水层3图,冬季引起路:4)在半山腰的填方路堤,有时压住含水层或泉眼,使水分渗入路基(图基冻胀,春季化冻时产生翻浆,一般称为两肋翻浆;城市道路有时因地下管道漏水,路基含水量增加,将导致道路翻浆。
图4:填方压住含水层露头二、翻浆处治1.做好路基排水,抬高路基.铺设隔离层2)透水性隔离层1 (粗粒料式透水隔离层冻土区提高路基填土高度设置碎石、砾石隔离层设置碎石、砾石隔离层(2)不透水隔离层①直接喷洒沥青;②沥青土或沥青砂;③油毡或塑料薄膜;④复合土工膜。
(3)注意事项①隔离层对新旧路翻浆均适用,特别适用于新路;②不透水性隔离层适用于不透水路基,透水路基下只能设透水隔离层。
.3.设置路肩盲沟或渗沟边沟下设置盲沟示意图设置路槽排水-纵向碎石盲沟4.改善路面结构层(1)铺设砂(砾)垫层(2)铺设水泥稳定类、石灰稳定类或石灰工业废渣类基(垫)层(3)设置防冻层(4)铺设隔温层防冻层顶面铺设土工布保温层养护工人处治翻浆养护工人处治翻浆.。
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
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。
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。
- 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)。
冻胀与翻浆路基处理
[摘要]:本文系笔者在工作过程中,针对我区严寒地区,对冻胀性土路段的路基所产生的冻胀与翻浆问题,从设计、施工、影响因素,预防原则及措施等方面提出一些自己的浅薄认识,供同行商榷指导。
[关健词]:冻胀翻浆影响因素病害缺损预防原则工程措施
1、前言
冻胀与翻浆是季节性冻土与多年冻土地区所特有的公路病害,主要分布在我国北方寒冷地区和南方高寒山区以及高原地带上,在我区主要分布在阿勒泰、伊犁、塔城及昌吉州部分地区。
是上述地区内分布较广、危害较大的两种公路病害,因而也是路基路面设计施工中必须着重考虑的问题。
2、冻胀与翻浆
2.1冻胀
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。
2.1.1冻胀的形成——负温度作用下路基水分的迁移
当路基表面的土开始冻结时,土空隙内的自由水在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的作用,迁移到冰晶体上面冻结。
因此,与冰晶体接触处土粒上的水膜变薄,破坏了原来的吸附平衡状态,土粒的分子引力有剩余,就要从下面水膜较厚的土粒吸引水分子。
在温度为0~-5℃的条件下,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,使路基下部人量聚冰。
2.1.2冻胀的形成部位——聚冰层
路基内显著聚冰的层位,一般也是产生不均匀冻胀的层位。
通常主要出现在路基上都的某一深度范围内。
超过该深度时,由于上覆土层冻结所形成的阻力,将使水分迁移大大减弱,不均匀冻胀实际上停止发展。
该深度称为临界冻结深度各种土的临界深度概值由细砂、砂性土、粉性土、重亚粘土、轻粘土逐渐增大。
2.1.3衡量冻胀的指标——冻胀系数(或冻胀率)
平均冻胀(在横断面方向,路面全宽内的平均冻胀值)值,h与相应的冻结深度z的比值,称为冻胀系数kf,kf值为综合反映冻胀性强弱的指标。
在高地下水位地段,使用强冻胀性土的路基,春冻胀系数可达0.15~0.20。
2.2翻浆
使用冻胀性土的路段,在冬季负气温作用下,水分连续向上聚流、冻结成冰,导致春融期间。
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。
基上部迁移的数量,使冻胀减弱,使翻浆的程度变小。
2.2.1翻浆形成与发生的过程
秋季,是路基水的积聚时期。
由于降水或灌溉的影响,地面水下渗,地下水位升高,使路基水分增多。
冬季气温下降,路基上层的土开始冻结,路基下部土温仍较高。
水分在土体内,由温度较高处向温度较低处移动,使路基上层水分增多,并冻结成冰,使路面冻裂或隆起,发生冻胀。
春季或夏季,气温逐渐回升,路基上层土首先融化,土基强度很快降低,承载能力降低,在行车作用下形成翻浆。
以后天气渐暖,蒸发量增大,冻层解冻,路基上层水分下渗,土变干,土基强度逐渐恢复,这就是翻浆发展的全过程。
2.2.2翻浆分类与分级
翻浆根据路基水类型分为:地下水类翻浆;地面水类翻浆;土体水类翻浆;气态水类翻浆;混合水类翻浆。
根据翻浆高峰时期路面变形破坏程度。
将翻浆路段分为三级:轻型翻浆;中型翻浆;重型翻浆。
2.3冻胀与翻浆的关系
2.3.1统一过程的两个阶段
冻胀与翻浆都是在夏、秋季地面水下渗或地下水位升高的基础上,在冬季负气温的影响下,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,也是在冬季路基上层聚冰的基础上,化冰时土基水分过多,强度急剧下降,并经行车作用而形成。
2.3.2一致性与差异性
一般情况下,冻胀大的路段,土基聚冰多。
春融期水分多,则翻浆较重;反之,冻胀小路段,土基聚冰少,春融期水分就少,则旧不易翻浆。
但有时冻胀大的路段并不翻浆,这可能是聚冰层位于位于土基下部或路面较厚等缘故:有时冻胀小的路段反而翻浆,其原因可能是聚冰层虽薄但位于土基上部、聚冰下挤没有表现为冻胀、路面过薄或结构不合理。
2.3.3不同路面有不同反映
高级路面对变形特别敏感,容易出现开裂、错缝、折断等冻胀破坏。
在设计时,对不同等级的路面,所考虑的侧重点也不同。
3、影响冻胀与翻浆的因素
3.1土质
粉性土由于毛细水上升较高且快,具有最强的冻胀性,最容易形成翻浆;粘性土的毛细水上升虽高,但速度慢,只有在水源充足且冻结速度缓慢的情况下,才能形成冻胀与翻浆。
3.2水
冻胀与翻浆的过程,实质上就是水在路基中迁移、相变的过程。
是形成冻胀与翻浆的重要条件。
3.3温度
一定的冻结深度或冰冻指数是形成冻胀与翻浆的基本条件。
而冻结速度和负
气温作用的特点对冻胀与翻浆的形成有很人的影响。
冻结速度越慢,越易形成病害。
3.4路面
冻胀与翻浆都是通过路面变形破坏反映出来的,因此路面类型及路面厚度也是一个影响因素。
比如透气性越好的路面类型及厚度较大的路面结构,相应就能减轻或避免冻胀与翻浆的产生。
3.5行车荷载
公路翻浆是通过行车荷载的作用最后形成的。
在其他条件相同时,交通量越大,车辆越重,则翻浆病害越多越严重。
4、防治冻胀与翻浆的一般原则
4.1设计原则
在冻胀与翻浆地区,路线因尽量设置在干燥地段,当路线必须经过水文地质不良地段时,就要采取预防措施,搞好地面水及地下水的处理,适当抬高路基填土。
在路面设计时,除按强度进行结构层设计外,还需按容许冻胀要求进行复核。
4.2 防治的基本途径
首先要调节路基的水温状况,防止水分在冻结前或冻结过程中进入路基上部;如有水分聚集在路基上部,则应在化冻时期将多余的水分及时排除或暂时积蓄在渗水性及水稳性良好的路面结构层中;改善土基,加强路面。
4.3 容许总冻胀
水泥混凝土路面的容许冻胀值为2cm,沥青混凝土路面的容许冻胀值为4cm,次高级路面的容许冻胀值为6cm。
在按强度进行路面结构层设计时,应按
容许冻账进行复核。
4.4翻浆防治措施的选择
可采用路基排水;提高路基:砂砾垫层;石灰土结构层;煤渣石灰土结构层;透水性隔离层;不透水隔离层;盲沟;换土等。
5、防治冻胀与翻浆的工程措施
5.1做好路基排水
重视排水沟渠的设计,使排水沟渠与桥涵组成一个完整通畅的排水系统。
为降低路基附近的地下水位,可采用有管渗沟:为拦截并排除流向路基的地下水,可采用截水渗沟。
5.2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水位间的距离,从而减少了冻结过程中水分向路其目的在于防止水分进入路基上部,从而起到防治冻胀与翻浆的作用。
按使用材料将隔离层分为两类:
5.2.1透水性隔离层
是用碎石、砾石或粗砂等做成,厚度一般为10~20cm,高出地面水20cm 以上;为防止淤塞,应在隔离层上面和下面设置防淤层。
5.2.2不透水性隔离层
又可分为不封闭式(隔断毛细水)和封闭式(隔断毛细水和横向渗水)两种。
不透水隔离层所用材料为沥青土、沥青砂、直接喷洒沥青或柏油、油毡纸、不透水土工布、塑料薄膜等不透水材料。
5.3换土
采用水稳性好、冰冻稳定性好、强度高的粗颗粒土换填路基上部,可以提高土基的强度和稳定性。
换土层厚度可根据地区情况、公路等级、行车要求以及换填土材料等因素确定,一般路基上部换填60~80cm厚的粗粒土,路基可基本稳定。
5.4注意路槽排水
通常采用砂垫层和横向盲沟等措施。
砂垫层的作用为:融期可起蓄水、排水作用:能隔断毛细水上升;融期可防止路基泥浆上挤污染路面结构层;冬季对路基冻胀可起到缓冲作用,从而减轻路面冻胀。
砂垫层的经验厚度根据路基潮湿类型一般取15~30cm。
路槽下设横向盲沟可及时排出透水层内的纵向水流和春融期土基化冻时的多余水分。
但盲沟往往容易淤塞,使用时应注意。
5.5加强路面结构
在冻胀与翻浆路段,常使用整体性好的石灰土、煤渣石灰士、水泥稳定砂砾等半刚性结构层,以加强路面结构层。
5.6加设防冻层
如按强度计算的路面厚度小于路面防冻最小总厚度时,需用冰冻稳定性良好的材料加设防冻层补足。
路面防冻最小总厚度hfp=(fa-fD)Ec/fa。
式中fa——路面实际冻胀值,cm;
fp——路面允许冻胀值,cm;
Ec——临界冻结深度,cm。
防冻层材料应选用冰冻稳定性良好的砂砾、粗砂、矿渣等粒料,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。
5.7铺设隔温层
在重冻区,有条件时也可采用铺设高效隔温层的方法,减少土基冻结深度,以防冻胀及翻浆。
隔温层采用导稳性能差的材料铺在土基内或路面结构层内。
隔
温材料一般采用煤渣、压实锯木屑、泡沫塑料等。
6结束语
在实地冻胀及翻浆路段,只有因地制宜,结合当地实际情况,如工程地质、水文、气象等方面,本着经济、安全、适用的原则,精心勘察,多方案比选,才能设计出最经济合理的方案和工程措施,来预防冻胀和翻浆的发生,或使病害减少到最低程度。