昭蘇公路引起翻漿原因及防治的探討

劉萬(wàn)紅

(新疆伊犁公路管理局昭蘇分局)

1 昭蘇的氣候特點(diǎn)

(1)昭蘇地處新疆西北部，海拔1 800 m以上，無(wú)霜期短，冬季時(shí)間較長(zhǎng)，年降水量相對(duì)較大(年平均降水517 mm)，降水天數(shù)多(年降水日在170～180 d之間)，氣候?qū)俅胃咴瓪夂?。每?月份仍在下雪，秋季10月初就開(kāi)始下雪，從氣候和自然條件方面，昭蘇縣劃屬五類地區(qū)。

(2)昭蘇是自治區(qū)的農(nóng)、牧業(yè)大縣，土地肥沃、遼闊，也正是由于雨水的緣故，昭蘇縣基本沒(méi)有水澆地，每年還能夠大豐收，素有“大糧倉(cāng)”之稱，并是主要的糧食生產(chǎn)基地，足以說(shuō)明昭蘇的年降水量。

2 公路路基翻漿的特點(diǎn)

每年4月初，昭蘇進(jìn)入春融時(shí)期，天氣變化無(wú)常，時(shí)雨時(shí)雪、時(shí)而艷陽(yáng)高照，致使公路上積雪30～40 cm開(kāi)始融化，而下半部分仍然冰凍，個(gè)別路段就開(kāi)始出現(xiàn)翻漿。在初期，公路表面出現(xiàn)一些不同程度和不同規(guī)模的龜裂和濕軟，逐漸形成彈簧、冒泥漿現(xiàn)象。在公路上受車輛荷載的作用較多的地方形成縱向槽，車輪把泥漿擠到車輪跡兩邊，形成車槽兩邊鼓起，同時(shí)，槽中出現(xiàn)波浪現(xiàn)象。時(shí)值春耕，農(nóng)需物資和調(diào)糧的運(yùn)輸任務(wù)十分繁重，所以翻漿的程度隨交通量的增大而逐漸嚴(yán)重，這種現(xiàn)象又嚴(yán)重影響交通的暢通和安全，特別是隨著大噸位車輛的不斷增多，加劇了翻漿的后期發(fā)展程度。

路基一旦出現(xiàn)翻漿，發(fā)展很快，一個(gè)很輕微的翻漿，在很短的時(shí)間內(nèi)，在車輛特別是大噸位車輛的反復(fù)作用下，面積迅速擴(kuò)大，導(dǎo)致路基被破壞，嚴(yán)重影響公路的通行能力，嚴(yán)重時(shí)中斷交通。

3 路基翻漿原因分析

3.1 路基土中水分凍融的影響

(1)昭蘇屬于季節(jié)性冰凍地區(qū)，又由于路基土多為粘性土和黑質(zhì)土壤，土中的水分并非處于靜止?fàn)顟B(tài)，而是處于運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。土中水的運(yùn)動(dòng)原因和形式很多，例如:在重力下的運(yùn)動(dòng)，地下水的流動(dòng)(土的滲透性);在土中附加應(yīng)力作用下，孔隙水的擠出(土的固結(jié));由于表面現(xiàn)象產(chǎn)生水分運(yùn)動(dòng)(土的毛細(xì)現(xiàn)象);在土顆粒的分子引力作用下結(jié)合水的運(yùn)動(dòng)(如冰凍時(shí)土中水分的集聚運(yùn)動(dòng))等。土中水的運(yùn)動(dòng)必然對(duì)土的性質(zhì)產(chǎn)生很大的影響，所以就出現(xiàn)了凍脹和融化后土中含水量過(guò)大現(xiàn)象，從而導(dǎo)致公路翻漿。

(2)昭蘇一年四季氣候變化較大，冬季嚴(yán)寒而且降雪較多，夏季又多雨。我們都知道，水對(duì)公路的影響是很大的，而隨著近年來(lái)大噸位車輛的不斷增多，加劇了重力作用，從而也會(huì)導(dǎo)致公路翻漿。

(3)在冰凍季節(jié)由于氣溫影響，使土中水分凍結(jié)成為凍土，水分凍結(jié)會(huì)引起凍土周圍未凍結(jié)區(qū)土中水分向表層凍結(jié)區(qū)遷移聚集，使凍結(jié)土層中水分增加，冰晶體不斷增大，土體積也隨著發(fā)生膨脹隆起。凍土的凍脹會(huì)使路基隆起，使柔性路面出現(xiàn)鼓包和開(kāi)裂，從而也導(dǎo)致公路翻漿。

(4)每到春暖土層解凍融化的時(shí)侯，由于土層上部積聚的凍晶體融化，使土中含水量大大增加，加之細(xì)粒土排水能力差，土壤中含水量大于飽和狀態(tài)，土層軟化，強(qiáng)度降低。路基土凍融后，在行車的反復(fù)作用和碾壓下，加劇土的毛細(xì)現(xiàn)象，使路基部分喪失承載能力，發(fā)生彈簧、鼓包、冒泥等現(xiàn)象，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，路基上沿著車輪形成車槽和波浪，從而也導(dǎo)致公路翻漿。

3.2 路基土質(zhì)的影響

(1)昭蘇粘性土分布較廣，含鹽量也高，而土中所含的鹽質(zhì)屬易溶鹽。所以，粘性土路基一旦受到雨水、冰雪融化的淋溶，含水量激增，路基則會(huì)發(fā)軟和強(qiáng)度降低。特別是在春融時(shí)期，路基容易出現(xiàn)坍塌、溶陷和沉陷，輕者路面出現(xiàn)龜裂、濕潤(rùn)和波浪，重者出現(xiàn)車轍、冒泥和槽子等變形，從而形成翻漿。

(2)昭蘇黑質(zhì)土的分布更為廣泛，五、六十年代修筑公路時(shí)，由于機(jī)械化程度低，一般使用推土機(jī)從兩側(cè)推做公路，從而造成公路路基填料中黑土、草皮等各種雜質(zhì)較多，又不經(jīng)碾壓機(jī)械壓實(shí)，引發(fā)如今公路每年翻漿。

3.3 路基填土偏低的原因

(1)昭蘇的公路，多為在五、六十年代簡(jiǎn)易馬車道的基礎(chǔ)上改建而成，路基普遍偏低，還有“順地爬”類的公路。有些路段雖經(jīng)改造，但未嚴(yán)格按施工規(guī)范操作，路基土方為就近就地取材，基本為黑質(zhì)土或粘性土，路面結(jié)構(gòu)層厚度很小，也未經(jīng)重型壓路機(jī)碾壓，多為行車碾壓和自然密實(shí)。所以，在公路使用過(guò)程中，路基土受行車荷載的作用，土的毛細(xì)作用加劇，土中形成毛細(xì)帶，經(jīng)過(guò)凍融和行車碾壓而引發(fā)翻漿，這種現(xiàn)象多發(fā)生在高寒地區(qū)和氣候惡劣地區(qū)，昭蘇的自然氣候就屬于這種情況。

(2)個(gè)別雖然經(jīng)過(guò)大修的路段，但在施工過(guò)程中未按標(biāo)準(zhǔn)控制含水量，也不根據(jù)天氣的變化調(diào)節(jié)施工程序。昭蘇的天氣就象小孩的臉，說(shuō)變就變，一天之內(nèi)下幾場(chǎng)雨都很正常。眼看天邊一片烏云過(guò)來(lái)，就會(huì)是一場(chǎng)陣雨或暴雨，烏云一過(guò)馬上又是晴天。所以，在施工時(shí)路基中多余水分未蒸發(fā)完以前就鋪筑路面，或在入冬前施工，造成路基土中含水量過(guò)大，經(jīng)凍結(jié)和春融作用而引發(fā)翻漿。

4 易發(fā)生翻漿的路段

(1)路面橫坡不適、排水不良的路段;

(2)路基填土沒(méi)有滿足最小填土厚度的路段;

(3)用黑質(zhì)土或粘性土填筑的路段;

(4)路基處于低洼處或秋后季節(jié)邊溝排水不良的路段;

(5)地下水位高或路基填土不夠高的路段。

5 公路翻漿的預(yù)防

(1)可采取路肩橫向明溝法、路基明溝法和挖滲水坑法相結(jié)合進(jìn)行防治。

春初翻漿前，翻漿路段兩側(cè)路肩上每隔5 m左右開(kāi)挖一道橫向明溝，深度可挖至凍土以下，以后根據(jù)融凍情況逐漸加深，保持比凍土層深10 cm左右，待挖到最深凍土層一半以后就不必再挖了。挖明溝可以看到溝底的濕潤(rùn)情況，至到排除路面下的土基化凍翻漿期過(guò)后，可用砂礫料回填開(kāi)挖的路面盲溝。

隨著氣溫升高，逐漸化凍，路基土中水分逐漸增多，只依靠路肩明溝已不能保證及時(shí)排水。在高路堤路段，可采用開(kāi)挖橫向明溝、再回填砂礫與路面齊平以利通車和排水。這種明溝雖對(duì)路面有一定的損壞，但可排水而達(dá)到預(yù)防公路翻漿。在路塹地段，挖路面橫向明溝不能自動(dòng)排水的情況下，應(yīng)采取挖滲水坑的方法排水預(yù)防公路翻漿。滲水坑的直徑應(yīng)為50 cm左右為宜，路線上每隔5 m左右挖一個(gè)，深至聚凍帶以下，人工定期將坑內(nèi)積水排出。

(2)當(dāng)挖明溝或滲水坑困難時(shí)，應(yīng)及時(shí)挖出濕軟土基，回填滲水性較好的粗礫料，以防路基在地下水運(yùn)動(dòng)作用下，濕軟路基范圍擴(kuò)大。同時(shí)，及時(shí)清理邊溝，改善邊溝的排水條件清除路面積水，防止地上水滲透到路基土中，預(yù)防公路翻漿的程度。

6 公路翻漿的治理

昭蘇境內(nèi)的省道，在近年來(lái)的路網(wǎng)工程改造中，翻漿已基本得到了治理。但專用線上翻漿現(xiàn)象還比較嚴(yán)重。昭蘇有一百多公里的專用公路，本人在昭蘇從事公路養(yǎng)護(hù)管理幾年以來(lái)，也就與公路翻漿打了幾年的交道。每年的4～5月，基本上是以治理翻漿為主，所以我們也習(xí)慣的稱4、5月份為“翻漿治理月”。由于公路的搶險(xiǎn)搶修必須在最短的時(shí)間內(nèi)完成，以保障公路安全暢通，但自有機(jī)械力量又不足，所以每年在此期間都大量外租機(jī)械，致使搶修費(fèi)用都在二、三十萬(wàn)元左右。

為了降低搶修費(fèi)用，節(jié)約資金，應(yīng)根據(jù)翻漿原因及當(dāng)?shù)氐臈l件，因地制宜的治理翻漿，可采取以下治理措施:

(1)路基偏低、提高路基又有困難、排水不良的路基翻漿路段，可改善邊溝排水條件，降低水位。

(2)路基土透水性不良，可將把濕潤(rùn)土挖出換填透水性好的粗礫料，壓實(shí)后重鋪路面。

(3)在土質(zhì)不良路段，近期又無(wú)法投入資金處理路基土質(zhì)的路段，可采用明溝法及滲水坑法，控制翻漿面積的擴(kuò)大和翻漿對(duì)交通的影響。

7 公路翻漿的防治原則

公路翻漿比較復(fù)雜，目前又無(wú)法全面治理，所以要依照“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的原則，因地制宜地做好翻漿的防治工作，以保證公路的安全暢通。