高寒地区公路翻浆病害的预防及处治措施探究

2016-05-30 07:50王涛
中国高新技术企业 2016年24期
关键词:高寒地区

王涛

摘要:高寒地区是我国比较偏远的地区,公路病害是这些地区较为常见的问题,其中公路翻浆在寒冷地区是最严重的现象。由于公路翻浆的现象在公路当中是较为严重的,并且它有着较长的持续时间,因此危害非常大。文章对高寒地区公路翻浆病害的预防及处治措施进行了探究。

关键词:高寒地区;公路病害;翻浆病害;公路病害预防;处治措施 文献标识码:A

中图分类号:U418 文章编号:1009-2374(2016)24-0103-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.24.051

在我国的高寒地区,诱发公路翻浆的因素有很多,一般有气候问题、荷载问题等原因,路基会有很高的含水,从而就会导致公路出现翻浆等病害现象。一旦这种病害发生会给公路造成很大程度的损坏,给行驶车辆留下隐患,对此,我国的相关部门已经开始对这种病害加以重视,在管理当中也是重中之重。

1 翻浆病害的特点

由于在高寒地区,一般会给公路的自身地质造成一定的损害,其中排水不良、较高的地下水位等都是导致公路地质发生改变的原因。如果路基的填土是粉质土,那么就会造成中期的冻结以及水分迁移等现象,导致在冻土层中的液体快速增多,促使发生冻胀现象。当春季来临时,在路基的表面逐渐的融化,但在其下部还是冻层,路基有一层不透水层,这就会导致其过多的水不能有效的排出,此时的路基开形如发生软弱现象,也就导致了它的强度开始下降,一旦在大量的荷载面前就无法承受,则路面就会产生裂缝,涌出泥浆、断裂等问题,也就是我们所说的翻浆问题。公路路面变形最主要的一个问题就是翻浆,这种现象的发生不仅会改变路面的标高,同时也会影响其平整度,更有甚者会降低路面的强度,破坏路面的整体性,引发安全事故,这种隐患是非常严重的。由于形成翻浆现象的时间是非常久的,一旦发现有翻浆现象应及时应对,防止隐患发生。

2 翻浆病害的原因

由于造成公路翻浆的因素有很多,但温度变化是最重要的一点,四季气温变化是非常明显的,在春天冰雪融化时,会导致公路翻浆,而在秋天时因雨水过多,水分的凝聚在地基层的水分不能有效挥发,也会造成翻浆。到了冬天,由于气温相对较低,所以土体的温度也会随着下降,在细水层形成了冰冻,出现冰层,当气温越来越低时,冰层也随之越来越深,此时的土体就会出现冻胀,导致路面出现裂缝现象。一旦在春季回暖时,此时的冰层开始融化,路面导热迅速提升,此时路基会形成一个凹槽,而融化的积水却无法及时地排出,也就形成了一定的泥浆,导致路基性能下降,一旦荷载较大时就会破坏路面,产生翻浆现象。下文主要介绍三种导致翻浆的产生因素,也是重要的三个方面:

第一,在高寒地区,出现温度变化是比较明显的,在冷暖交替的季节时,翻浆问题的产生是非常严重的。例如,在相同的温度下以及相同的冻结深度影响下,当冬天温度较低时形成翻浆的现象是极为明显的,影响也是较大的。在初冻时,存在一定的温差,此时在路面下层就会聚集大量的水分停留无法有效地排出,这就会流到离路面很近的地方,从而导致了翻浆现象的发生。但是,如果没有出现温差,而是持续的寒冷,水分聚集在离路面很深的土层内就会易发生翻浆问题。当春天到来时,温度回升,此时的土基会快速融化,这也会加快翻浆的发生。

第二,由于产生翻浆的变化过程是非常快的,也是会不断转移的,如果没有提前控制,翻浆的速度是我们无法控制的,路基的地下层水是非常充足的,这也是产生翻浆的一个因素。在秋天,由于排水不畅会增加路基的含水量,提升了地下水位,产生翻浆。此外,产生翻浆的另一方面就是粉性土,受到温度的影响,会加速这种土质的毛细水上升,也就是聚集了大量的水分无法排出,一旦降低了其强度,也就失去了它的稳定性,所以当土基的冻结速度减缓了,翻浆也就形成了。我们都知道,一般在粉性土当中都含有一定量的易溶盐,这种物质也会加速翻浆的产生,如果是砂土就不会产生这种现象。

第三,所谓公路翻浆就是在路面发生破坏而导致变形产生的,其破坏程度也是根据不同的等级进行划分的,所以路面与翻浆是存在一定关系的,路面结构的好坏是产生翻浆的一个重要因素。比如,如果是在潮濕的土基进行施工,那么会因为它的透气性不佳而导致水分不能及时的蒸发,出现路面变形,翻浆也就产生了。由此可以看出,地基的质量也是影响路面好坏的一个关键因素。

3 具体的预防措施

3.1 置换法

我们可以通过应用非冻胀材料也就是换填的方法来防止翻浆的产生。如果土基具有良好的冰冻性以及良好的水稳性,在应用具有较高强度的粗颗粒土进行换填,那么就可以增加土基的稳定性,达到一个良好的状态。在应用这种方法时,我们必须要观察现场的温度、土质以及地下水等问题,同时也要注意避免冻胀所应用的措施,应根据土体的深度来确定换置的方法,不能破坏路面结构。我们在确定冻结深度时可以通过以往的资料来进行,应在冻结较为严重时期来监测,这样可以确定深度的大小。值得我们注意的是,在进行置换深度时必须要避免破坏它的承载力,最好应用的材料是不易引起冻胀的,这样就不会破坏它的结构。但是有一点我们必须要注意到,在置换时应全面地考虑到冰雪的程度以及日照所受到的影响,具体情况应具体分析,如果应用了置换材料,它是可以改变公路的冻结现象的。

3.2 注重设计

如果要预防公路翻浆的产生,那么在设计当中就必须要合理,在施工当中要严谨,主要包括三个方面:第一,在施工过程当中必须要提高路基在压实度方面的要求,同时做好排水,避免出现积水而蔓延到路基当中或是出现下渗等问题,水流要畅通,可以让积水及时地排出,并且保持路面的坚实度;第二,应在路基当中设置一个保温层以及隔离层,在施工时避免相互干扰。如果是在比较容易出现翻浆地段施工时,应提高它的路基填土的高度,扩大地面水位之间的距离,从而便可以降低冻胀发生,也减少了出现翻浆的概率;第三,对于在处理出现翻浆的地段时,我们可以改善它的地面结构,用灰土材料设置一个磨耗层,从而可以抗冻也可以保温,同时也增加了它的排水性能。

3.3 土质的好坏

土质的好坏是防止翻浆产生的一个重要原因。由于在发生翻浆的土质当中,粉性土是性能较差的一种,因为它的毛细水可以快速上升,当温度较低时则会聚流大量的水分,没有良好的稳定性。在粉性土当中会含有一定的易溶盐,也会含有一定的腐殖质,这是产生翻浆的一个主要因素。但是一般砂土就不会产生这种问题,因为它的毛细水不会存在快速的上升,一旦冻结时聚流的水分就不太明显,土质的强度也会保持得很好。一般产生翻浆现象多数是因为土质不佳而造成的,但是如果换填了冰冻效果好、水稳性好以及有着较高强度的粗颗粒土时,便可以增加土的稳定性,也避免了翻浆的产生。但是换填也是需要根据具体情况来分析的,不同的地区、不同的行车要求都会影响换填时所应用的材料以及厚度。而土体的厚度也应按照计算方法进行,强度要求不同计算的方法也是不同的。

3.4 季节交替表现的不同特征

由于公路翻浆是因为季节的变化而产生的,在季节交替的时候所表现的特征也是不同的。比如,如果是在冬季,因为受到温差的作用,就会使路基当中的水分向表层不断迁移,当春季到来时,温度逐渐回升,路基因潮湿就会发生翻浆现象。当夏季到来时,日照比较充足,路基当中的水分也会随之不断蒸发,此时路面就会比较干燥,同样会导致翻浆。所以如果要避免翻浆的发生,在平时就必须要对路基进行养护,这项工作是非常必要的。通过以往的经验我们知道,由于路基的水平是在不断变化的,所以进行养护时不同的季节要应用不同的方法。如果是在冬季进行养护时,温度的影响是非常明显的,所以当路基冻结的深度没有达到时,它的水分会随着温度的变化而迁移到路面的表层,直至冻结,这也是产生翻浆的重要条件,所以冬季对翻浆路段养护时就必须要减少水分迁移的时间,需要在真正的冬季来临前清除边坡的植被,降雪时要对积雪进行及时的清扫,从而降低表层水分的迁移。另外,在路基周围如果有积雪时必须要及时地清扫,这样也可以避免雪水的渗入而过分潮湿。如果是在秋季对路基进行养护时,最主要的一点就是要提高路基的排水性能,避免雨水渗入,要让路基处在一个干燥的状态当中,这种养护方式可以提高路面的平整度。如果是在砂石路面时,必须要控制好它的拱横坡度,一旦发生积水时可以有效地进行及时排水,避免积水发生。此外,有一点我们也要注意到,一旦路肩有杂草时应及时铲除,并且它的横坡度应较大,降水及时排出。对于路基的排水沟应确保它可以通畅,避免地面水渗入到路基当中。

4 结语

總之,造成公路翻浆的因素有很多,要有效地解决这种问题,就必须从源头抓起,全面了解造成翻浆的原因,改善路基的结构,施工当中认真仔细、设计完善,针对不同地区找出相应的解决方法,结合实际,处理得当,从而杜绝这种病害的发生,提高公路质量,从根本上解决公路病害的发生,加速我国公路事业在未来的

发展。

参考文献

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[4] 李晓军.侯殿英,吴红刚.浅析青海高寒地区公路边坡病害类型[J].工程勘察,2011,(6).

[5] 周彬.浅谈冻土地区公路的病害特征及防治措施[J].青海交通科技,2008,(2).

(责任编辑:小 燕)

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