公路路基翻漿的原因及維護(hù)施工淺析

文/何衛(wèi)鋒

1 前言

近些年來，隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，公路建設(shè)的發(fā)展進(jìn)程也大大加快，發(fā)展過程的日新月異為人們的出行提供了更加便利的條件，但當(dāng)前在西北等欠發(fā)達(dá)地區(qū)，公路建設(shè)發(fā)展不均衡的問題或現(xiàn)象依然存在，這部分問題主要表現(xiàn)在西北等欠發(fā)達(dá)地區(qū)早期修建的部分國道、省道及縣道還未革新，路面面層老化現(xiàn)象嚴(yán)重，排水等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善，同時在車輛超載運行的狀態(tài)之下，路基翻漿、路面網(wǎng)裂、路面坑槽等病害層出不窮[1]?；诋?dāng)前欠發(fā)達(dá)地區(qū)公路路面建設(shè)發(fā)展的現(xiàn)狀和實際狀況，找出影響公路路基翻漿的因素就顯得尤為重要，只有如此才能夠為科學(xué)預(yù)防公路路基翻漿提供策略與方法。本文主要針對公路路基翻漿的影響因素進(jìn)行整體的分析和系統(tǒng)的判斷，同時對公路路基翻漿的病害預(yù)防及養(yǎng)護(hù)措施做了科學(xué)的歸納和總結(jié)，希望本文的研究能夠為公路路基翻漿預(yù)防養(yǎng)護(hù)提供一套行之有效的可行性建議。

2 影響公路路基翻漿的因素

2.1 水因素

從某一層次上說，水因素是影響路基產(chǎn)生翻漿的根本原因之一，也是產(chǎn)生翻漿現(xiàn)象的重要影響因素。主要原理是，由于公路路基的地下水位相對較高，在排水的過程中難免會有排水不及時的問題。當(dāng)?shù)叵滤幌鄬^高和排水不夠及時，二者相互作用狀態(tài)之下，路基的含水量也會不斷提高與增大[1]。此時此刻，行車的數(shù)量和重力對路基產(chǎn)生的壓力作用之后，翻漿的現(xiàn)象會表現(xiàn)得更加突出與明顯。而路基范圍的水來源有很大的不同，如大量的降雨和地表積水與地下水，當(dāng)這三部分的水進(jìn)入到路基當(dāng)中去，將會大大提高土體含水量，致使土體顆粒間的阻力和受力作用減小，最終導(dǎo)致公路路基翻漿的流動性大大加強，引發(fā)翻漿[2]。

2.2 土質(zhì)因素

根據(jù)理論研究表明，土質(zhì)因素是引起公路路基翻漿現(xiàn)象的內(nèi)因，路基土質(zhì)的不均勻?qū)o翻漿帶來消極的影響或阻礙，主要的表現(xiàn)關(guān)系是反比例。當(dāng)土質(zhì)較差時，產(chǎn)生翻漿的概率就會大大增加；而當(dāng)土質(zhì)較好時，產(chǎn)生翻漿的概率會降低甚至沒有?？梢?，土質(zhì)因素對公路路基翻漿問題影響較為嚴(yán)重[3]。比如，當(dāng)某路基的填料為沙礫土?xí)r，翻漿發(fā)生率將會大大降低。因為沙粒土具有很好的穩(wěn)定性和穩(wěn)固性，同時由于透水性較強，穩(wěn)定性更高，而與沙礫土質(zhì)相反的粉質(zhì)土質(zhì)翻漿問題就會表現(xiàn)十分突出。因為粉質(zhì)土的溫差聚流作用表現(xiàn)十分明顯，毛細(xì)水會大量上升，從而導(dǎo)致順?biāo)阅茏儾?，土體結(jié)構(gòu)在大量吸水之后由原來的不飽和狀態(tài)向飽和狀態(tài)轉(zhuǎn)變[4]。此時在眾多行車作用影響之下，產(chǎn)生翻漿的現(xiàn)象就會十分突出，粘性土與泥炭土等不良土質(zhì)也會引發(fā)翻漿問題，因此應(yīng)該從多個方面來規(guī)避。

2.3 氣候成因

通常氣候因素對公路路基翻漿的作用主要表現(xiàn)為溫度的高或低，也就是常說的溫度變化情況，這是影響公路路基翻漿的外部影響因素。在氣溫條件影響之下，翻漿的可能大多發(fā)生在寒冷的冬季，在凍結(jié)的地區(qū)會表現(xiàn)得更加明顯。在冬季的初期，凍土深度相對較淺，水從正常區(qū)域流向上層土，翻漿現(xiàn)象從此產(chǎn)生。另外，當(dāng)在夏秋季節(jié)時，降雨較為頻繁，公路路面的路基聚集水的可能性更大，此時如若正處于寒冷的冬季，溫度驟然降低或一直低，聚集的雨水將會被凍結(jié)成一個封面，公路路基路面就會被封住，當(dāng)春暖花開的時節(jié)，氣溫回升，翻漿出現(xiàn)。

圖1 溫度影響下的公路路基

2.4 其他因素

其他因素主要是車輛荷載，車輛荷載是誘發(fā)翻漿的重要成因，是外部影響因素。車輛的車流量、重量、行車速度都會對公路路基造成一定程度的影響。當(dāng)車流量較大時，公路路基受到力的作用影響更為明顯，翻漿的可能性發(fā)生也會更高；當(dāng)行進(jìn)中的車輛所在的貨物較重，公路路基難以承受，長此以往，公路路基路面面層受到力的影響，發(fā)生翻漿；行車速度過快過慢都會對公路路基造成影響，一般的影響是行車速度越快翻漿可能性更高[5]。

3 公路路基發(fā)生翻漿時的危害

簡而言之，當(dāng)公路路基發(fā)生翻漿時，首先是公路的平整度會受到影響，特別是在鄉(xiāng)村道路的行進(jìn)過程中，會發(fā)現(xiàn)凹凸不平的路段。這主要就是由于公路路基產(chǎn)生翻漿后的影響，公路路基發(fā)生翻漿時，行車人的舒適感會有所下降，甚至更為嚴(yán)重的是，給行車人的行車安全及生命安全帶來潛在的威脅。當(dāng)公路路基發(fā)生翻漿之后，若交通管理部門沒有做到及時處理，路面路基不斷惡化的問題會表現(xiàn)的更加突出，路面的使用狀況也會不斷下降，在后期的建設(shè)或維護(hù)過程中，處理難度及投入都會相對較高。

4 公路路基翻漿維護(hù)施工

4.1 提高路基排水性能，適當(dāng)提高路基高度

提高路基排水性能是維護(hù)施工公路路基翻漿問題的重要解決方面。在這一過程中，比如在較為便利的路段，可以選用具有透水性較強的材料來充實路基和填筑路基，以達(dá)到增加路基邊緣和水之間的距離性的效果，從而讓路基上層土保持干燥的狀態(tài)，也為保持路基的穩(wěn)定性提供可能[6]。當(dāng)然，適當(dāng)提高路基的高度，能起到維護(hù)施工的作用，也能夠?qū)β坊砻孢M(jìn)行維持。在實際的施工過程中，路基的排水性能和路基高度都是可以做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。因此，應(yīng)該加強檢測工作，在施工的過程中對施工質(zhì)量及施工要求做出明確的規(guī)定，讓路基的整體密實性得到保障，也讓路基的相對密實度能夠充分提高，從而達(dá)到預(yù)防翻漿現(xiàn)象的目的。

圖2 路基下設(shè)置排水暗溝

4.2 合理抬高填土高度

公路路面在設(shè)計的過程中，相關(guān)設(shè)計人員要根據(jù)施工路段的實際狀況，設(shè)計與實際相符合的方案，比如針對翻漿問題，就需要設(shè)置有一定的路基填土高度[7]。因為當(dāng)路基填土高度不夠時，地下水位本身又較高，在寒冷的冬季，公路路基的凍結(jié)將會有更加充足的供水，遷移的水量就會變多，翻漿現(xiàn)象發(fā)生的可能性也就更高。在抬高填土高度之后，可以有效地改變路基的遷移距離，也就是一般意義上的距離延長。在這樣的作用之下，可以有效確保絕大部分的多余水分在發(fā)生遷移的過程中被凍結(jié)，冰層的厚度也會進(jìn)一步被縮小，有效避免冰層融化之后水量增加，是有效降低翻漿發(fā)生概率的重要舉措，因此應(yīng)該大加提倡。

4.3 更換路基填土層

更換路基填土層是有效改善和降低翻漿現(xiàn)象的養(yǎng)護(hù)方法之一。這一舉措的工作原理是通過將原本強度較小或不符合該區(qū)域公路路基使用標(biāo)準(zhǔn)的公用土層更換為品質(zhì)更佳、性能更好的土層，從而有效提升路基的整體強度和實度。但在更換土層的過程中，需要注意選擇優(yōu)質(zhì)的沙土材質(zhì)，相較于粉土和部分粘性的土來說強度更好，含水量也更低，這就會促使毛細(xì)水的上升高度大大降低，從而有效提高路基的強度，規(guī)避翻漿現(xiàn)象。在更換填土層的時候，首先要做的就是找出最容易出現(xiàn)翻漿的區(qū)域，工作人員做出預(yù)先的工程設(shè)計，將公路路基的50m 左右的土層挖開，并將里土移出，同時將預(yù)先準(zhǔn)備好的沙土加入坑中，運用壓實機將土層壓實壓牢；其次需要做出預(yù)先的施工預(yù)設(shè)，比如在施工過程中，遇到翻漿特別嚴(yán)重的公路區(qū)域，要采取怎樣的策略與方法來改進(jìn)。通常而言，采用沙土混合三例材料將該區(qū)域進(jìn)行填充和壓實，來預(yù)防翻漿現(xiàn)象。

圖3 填土層更換實圖

4.4 加強公路路基管理，提升公路路基養(yǎng)護(hù)水平

在此過程中，不斷加強公路路基管理提升公路路基的養(yǎng)護(hù)水平。其舉措是，首先應(yīng)該根據(jù)以往的相關(guān)施工經(jīng)驗，在經(jīng)驗的支撐下，當(dāng)路基的填土材料壓實度達(dá)到90%左右時，路基土的凍脹率也將會達(dá)到最大。因此，針對這一原理和工作現(xiàn)象，應(yīng)該加強對公路路基密度的壓實作用，在這一過程中不斷對公路路基的壓實度做定期的檢測和數(shù)據(jù)導(dǎo)出，從而對施工區(qū)域做及時的數(shù)據(jù)分析和策略應(yīng)對。另外，在對路面路基結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工的過程中，要使用現(xiàn)代化的科學(xué)環(huán)保施工技術(shù)，用強大的技術(shù)做支撐，為翻漿現(xiàn)象產(chǎn)生預(yù)防提供技術(shù)影響。最后，不斷提高路基的養(yǎng)護(hù)管理效率也顯得十分重要，這主要依賴于要不斷提高養(yǎng)護(hù)人員的專業(yè)水平，用嚴(yán)格的管控制度規(guī)范養(yǎng)護(hù)人員的主體工作行為，切實讓人員能夠定期的對路基進(jìn)行全面的檢查。在檢查的過程中，如若發(fā)現(xiàn)路基出現(xiàn)翻漿問題，及時做出數(shù)據(jù)記載并反饋，不斷提高路基質(zhì)量和公路使用效率。

5 結(jié)語

綜上所述，在對公路路基翻漿原因分析的基礎(chǔ)之上，切實根據(jù)公路路基翻漿的實際狀況，提出具體的應(yīng)對策略。在分析公路翻漿原因的過程中，不僅要考慮到影響的外部因素，同時還要考慮到內(nèi)部成因。只有如此，才能夠?qū)仿坊瓭{策略優(yōu)化提供強大的后臺支持和基礎(chǔ)保障。通過不斷對影響因素和條件分析，得出需要不斷加大公路路基的排水力度，提升工程質(zhì)量管理的效率，有效提高公路路基的穩(wěn)定性及安全性，最終促進(jìn)我國交通運輸事業(yè)的發(fā)展。