道路翻浆的原因及处理研究

刘国琦

摘要：

道路翻浆是沥青路面普遍存在的危害之一，由于雨水侵入而造成的基层翻浆，随着时间的推移，沥青路面会出现坑洞、网裂、沉陷等一系列损坏现象，同时会加剧水的侵入，最终导致路面行车舒适性和安全性降低、养护成本增加、路面使用寿命缩短。

关键词：道路翻浆；影响因素；防治措施；研究趋势

前言

翻浆是指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，道路翻浆现象是处在一年四季之中的，水分因为不同季节而产生不同的运动状态，在我国，尤其以北方地区与西藏等地，因为受到季节气候，以及冻土的影响，道路翻浆现象比较严重，既破坏了路基路面的结构，又影响了车辆的行驶，对道路交通造成了潜在的安全隐患，会降低车速，消耗更多的燃料，甚至会发生交通事故，对国民经济带来一定的危害。近年来，对道路翻浆灾害的不断深入研究，各种新材料、新技术的应用，对道路翻浆灾害的治理取得了新的成果。

1. 道路翻浆影响因素

影响公路翻浆的主要因素有土质、温度、水分、路面、行车荷载、人为因素等，其中土质、温度、水分三者的共同作用是形成翻浆的三个自然因素。温度、水分是影响道路翻浆的重要因素，而土壤密实度、压实度不同以及土壤的性质对道路翻浆存在助推性作用。

1.1土质

大量研究表明道路翻浆路段的基土岩性多为粘性土，其含水量大于50%，颗粒直径在0.005～0.05mm之间。这是由于粘性土的毛细水上升较高，在负温度作用下水分聚流严重，而且土中的水分增多时强度降低幅度大而快，容易丧失稳定。虽然这种土的毛细水上升虽高，但上升速度慢，因此只有在水源供给充足，并且在土基冻结速度缓慢的情况下，才能形成比较严重的翻浆。如果其中含有大量腐殖质和易溶盐时，则更易形成翻浆。相反，砂土在一

般情况下则不会发生翻浆，这种土毛细水上升高度小，在冻结过程中水分聚流现象很轻，同时这种土即使含有大量水分，也能保持一定的强度。

1.2温度

作为翻浆形成的一个充分条件，冻结深度及冷量发挥着一定的作用。在冻结深度与冬季寒冷相同的条件下，负温度特性，冻结速度较快，对翻浆缓慢形成的影响较大。有研究人员通过引用连续介质力学和热力学将道路翻浆过程建立模型并通过的计算推导出土壤含水量和温度随时间和深度变化的关系，指出道路翻浆过程与温度和土壤水分状况密切相关，温度的变化虽深度的增加具有衰退性的性质，将道路翻浆机理的研究推向了一个水平。研究人员通过实验建立起能够考虑温度影响的非饱和土热弹塑性本构模型以及推导出不同温度下非饱和粘土临界状态应力比的理论公式，揭示了温度、吸力以及不同超固结构程度对土应力、应变的影响，真实的反映了温度对土壤特性的影响，很好的模拟了温度对土壤的变化情况。

1.3水分

道路翻浆形成的过程，实质上就是水分在路基内部迁移的过程，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，是形成翻浆的重要条件。地势低洼的路基附近的地表水及浅的地下水能够对充足的水源进行提供，因此更容易发生翻浆灾害。秋雨及灌溉会使路基土的含水量增加，使地下水位升高，将会加剧翻浆的程度。

2. 路面翻浆防治措施

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。

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，因此提高路基的填土高度是一种简便易行的措施，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。

2.3铺设隔离层

可以在路基一定深度范围内铺设透水型或不透水型的隔离层，透水型的隔离层常用的材料有碎石、砾石、粗砂、无纺布等材料;而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，两者的目的都是隔断毛细管水上升进入路基上部，以保持路基上部始终处于干燥状态，防止道路翻浆的发生。

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，其垫层可以用砂砾、粗砂或中砂铺成砂砾垫层，具有较大的空隙，能隔断毛细管水的上升，化冻时不仅能够蓄水，也可以作为排水通道进行排水，减少路基的积水。不仅如此，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，而且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，减少路面荷载对道路路基的损害。

2.5添加化学外加剂来处理道路翻浆

通常在处置道路翻浆的过程中，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，常用的固化剂有水泥、石灰等，随着高分子化学的发展，各种复合材料、混合材料、化合材料、聚合物材料等新材料也陆续应用到土工工程中，这给土体加固提供了极好的发展前景。

2.6优化路线设计

在施工前期路线的选线过程中，应调查路线沿线的地质、水文及气候等情况，尽量避免翻浆等地质不良的路段。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，还可设置缓边坡的流线型断面来防止翻浆的发生。

3. 道路日常养护

3.1秋季养护

秋季养护的主要工作是排水，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30～40cm，间距5m左右，沟深至路面基层以下，高于边沟底。路面坑洼严重地段，除设置横沟外，还应顺路面边缘修纵向小盲沟或渗水井。

3.2冬季养护

冬季养护的主要工作是防雪、除雪和防冰。防雪:在积雪轻微或较多的路段，可以采用不同材质栅栏临时性防雪;在积雪较严重地段，还可设置防雪棚、溜雪槽、防雪走廊等。

防冰:采取的最简单的临时办法是在冰面上撒雪，较好的办法是在结冰的路上撒铺一层砂、炉渣、矿渣、小砾石或碎石、石屑等。

3.3春季养护

养护的主要工作是抢防。一是在交通量较小、重车通过不多的公路上，可用木料、树枝等维持通车，翻浆停止，路基渐趋稳定后，应及时拆除柴排，恢复路基原状。二是在翻浆严重路段，应控制重型车辆通过或令车辆绕道行驶。

3.4夏季养护

养护主要工作是修复翻浆破坏的路基、路面，采取根治翻浆的措施。一是挖换土壤，换填砂性土或碎(砾)石，分层压实铺设路面。二是排除路表积水，及时修补路面沟槽和路肩坑洼使其平整。三是换铺粒料。四是设置砂桩，可在行车道部位开挖圆形或矩形的渗水井，将井内的水掏出并加深，当渗水停止后，即填入粗砂或碎(砾)石，以形成砂桩。

结束语：

道路翻浆的发生频率相当大，对道路质量造成严重影响。一旦发生翻浆现象，将会给

道路带来严重的损害，甚至带来行车安全问题。在具体工作中，要因地制宜，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，从源头上杜绝翻浆现象的发生。

结束语：

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