浅议城市道路翻浆产生的原因及防治措施

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摘要：本文主要阐述了城市道路翻浆产生的原因、影响翻浆的因素及防治翻浆的措施

关键词：翻浆；原因；防治措施

Abstract: This paper mainly expounds the causes, influence of city road frost boiling boiling factors and prevention measures of frost heave

Key words: boiling; causes; prevention measures

中图分类号：U412.37文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

一、翻浆产生的原因

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，上下层形成了温度差。在负温区内，土中的毛细水、自由水首先结冻，薄膜水逐渐移向冰晶体而结冻，于是该处土粒周围的水膜减薄而剩余了许多表面能，增加了从水膜较厚的土粒处吸湿的能力。土中温度高处的水分便向上移动，补充低温处土粒薄膜水的转移。在正温区内，下层水分向零度等温线附近移动，汽态水由于冷处比暖处气压小而移向冰晶体，凝成液态水而结冰；毛细水通过毛细作用上升移向冰晶体，部分冻结，部分转变为薄膜水以补给负温区的水分转移。从而造成大量水分积聚在土基上层，随着气温的下降，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，使路面冻裂或冻胀隆起。待到来年春季，气温回升至零度以上时路面结构层及路基开始化冻，由于路面导热性大，使结构层自身及其下路基土融化较快，路基中的水分不能迅速向下或向两侧排除，土基上层便呈现过湿状态，有时甚至超过液限。路基强度及承载能力显著降低，在行车荷载反复作用下发生"弹簧"、开裂、鼓包，严重时泥浆外冒，路面大量破坏，就形成了翻浆。

二、影响翻浆的因素

1.土质。粉性土是最容易翻浆的土，该土的毛细管水上升较高、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。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，才可能形成比较严重的翻浆，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，同时该土即使含有大量水分，也能保持一定强度。

2.气候。多雨的秋天；暖和的冬天；骤热的晚春；春融期降雨等都是加剧湿度积聚和翻浆形成的不利气候。例如，初冬时气温较高或冷暖交替，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。

3.水。翻浆过程就是水在路基土中转移、变化的过程。地面排水困难，路基填土高度不足，边沟积水，路基靠近坑塘、地下水位较高的路段，提供的充足水源是形成翻浆的重要因素。

4.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。在其它条件相同时，在翻浆季节交通量愈大、车辆愈重，则翻浆就会愈多、愈严重。

三、翻浆的防治

1.提高路基，加强排水。城市道路与公路不同，它担负着交通与排水的双重功能，为此，在规划设计时应该根据实际情况适当抬高道路高程，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。

2.修隔温层。在路面下铺一层炉渣、矿渣、碎砖等材料。因其小孔隙多，传热能力小，可使它下面的土层不冻结或减小冻结深度，起到预防翻浆的作用。隔温层的厚度一般为20至50cm，其宽度要比路面每边多30至50cm。

3.铺设隔离层。当地下水位或地面积水位较高，路基处于潮湿或过湿状态，且又不宜提高路基时，可铺设隔离层。隔离层铺设在路基顶面以下0.5至0.8m处，目的在于隔断毛细管水上升进入路基上部，防止在负温差时的水分积聚，以保持路基上部处于干燥状态。隔离层按使用材料的不同，可分为透水和不透水两种。透水的隔离层是采用碎石、砾石、粗砂、无纺布等材料铺成的，厚度为0.1至0.2m。不透水的隔离层可用沥青土（厚2.5至3.0cm）、喷洒沥青材料（2至5mm）或者铺油毛毯、塑料薄膜等做成。

4.降低地下水位。为了不让地下水大量上升到路基上部土层，可设法降低地下水，常用以下方法，

（1）设置渗沟。当地下水位较高时或排除春融期路槽中的自由水，可在路槽底下设置排水渗沟，将地下水汇集至雨水排水管路中排除，以降低地下水位。渗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，渗沟出水口应高出排水面。

（2）利用雨水检查井。随着雨、污分流排水制的推广，可适当加密雨水检查井（20―30米一座），且不封闭砖砌雨水检查井内壁，使地下水通过检查井砌筑缝隙直接渗透进雨水检查井，经雨水管路排走，可降低地下水高度，防止翻浆产生。

5.改善路面结构。

（１）铺设砂砾垫层。砂砾垫层采用砂砾、粗砂或中砂铺成，具有较大的空隙，能隔断毛细管水的上升；化冻时能蓄水，排水；冻融过程中体积变化小，可减小路面的冻胀和沉陷；具有一定的强度，能将荷载进一步扩散，从面减小路基的应力和应变。

（２）铺设石灰土、煤渣石灰土垫层。石灰土的水稳性和冻稳性较好，能减轻路基的冻胀和翻浆。但在重冰冻地区潮湿路段不宜直接采用，须与其它措施配合应用，如石灰土下铺设砂垫层。

（3）换土。局部路段产生翻浆，可彻底挖除翻浆范围内的粉性土，换填砂砾、碎石或块石。