封閉施工技術(shù)在公路路基翻漿、唧泥整治中的應(yīng)用

李健

（河北滄州公路建養(yǎng)工程有限公司，河北滄州062650）

0 引言

路基的綜合性能是道路項(xiàng)目中的關(guān)鍵指標(biāo)，其相應(yīng)的路用性能，如持久性與適應(yīng)性等，一直以來都是業(yè)內(nèi)專家和學(xué)者探討的話題之一。在實(shí)際環(huán)境中，路基的設(shè)計(jì)形式與受力狀態(tài)各不相同，且易在各種自然環(huán)境條件影響下出現(xiàn)不均勻沉降、錯(cuò)臺(tái)等問題，由此引起的路基翻漿、唧泥病害日益嚴(yán)重，極大地影響了路基結(jié)構(gòu)的防滲性、耐久性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。當(dāng)路基的基層表面土體在多雨環(huán)境下被浸泡之后，被軟化的土質(zhì)若進(jìn)一步受到行車荷載的劇烈作用，將會(huì)迫使泥化的土通過路面間隙向路基外面擠出，翻冒成漿，使公路沿線漸次出現(xiàn)區(qū)段性空板。目前雖對(duì)路基結(jié)構(gòu)混凝土的翻漿、唧泥等病害已探索出一些措施，但在建路基在使用一段時(shí)間后仍經(jīng)常出現(xiàn)翻漿、唧泥，對(duì)路基服役期間的翻漿、唧泥等病害控制的研究仍然很有價(jià)值。

1 翻漿、唧泥的成因

1.1 路基的土質(zhì)不合格

路基填充材料的粒徑搭配不科學(xué)，土體中的軟弱破碎巖土與黏性土等，因其具有遇水膨脹的不良性質(zhì)，加上凍脹性大但又不易與水結(jié)合，導(dǎo)致路基的整個(gè)排水性能較差。當(dāng)土體中水量增加時(shí)，多余的游離水無法以徑流的形式疏干，造成土質(zhì)軟化，松散性提高，再加上車輛荷載的施加形成沖擊、擠壓與抽吸效應(yīng)，使路基土體逐步由硬塑轉(zhuǎn)為軟塑，從而沿著公路基層和面層翻冒，造成翻漿、唧泥。

1.2 水的浸泡

數(shù)據(jù)顯示，對(duì)于翻漿或唧泥等不良路段，較為常見的存在諸如沿線排水裝備損壞、地基沉降顯著或現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)縱橫坡度設(shè)置不當(dāng)?shù)痊F(xiàn)象，造成區(qū)段性排水不暢，在地表水（暴雨、冰雪融化等）積聚后造成地下水位的上升，路基填料通過毛細(xì)吸水，土體膨脹軟化，路基承載力降低，公路基層填料在行車反復(fù)通過后被壓入土層，形成陷槽。在水的侵蝕下，軟化范圍逐漸增大，泥漿隨著行車運(yùn)動(dòng)的擠壓與抽吸而順著應(yīng)力薄弱處漫溢至路面。

1.3 行車活載的作用

對(duì)于翻漿或唧泥，其原因一般跟路基上行駛的車輛荷載有關(guān)，路基中的行駛荷載所導(dǎo)致的動(dòng)應(yīng)力普遍較大，且沿路基方向和橫斷面方向上存在不均勻的分布情況。在車輛荷載往返作用下，路基土體的塑性形變逐步累積，繼而導(dǎo)致基層損壞。當(dāng)下的快速路以及超載等現(xiàn)象，將對(duì)基層的塑性破壞具有更大的效應(yīng)，在基本等同的環(huán)境中，車流量越大，載重越大，則會(huì)使路基的唧泥病害越嚴(yán)重，且發(fā)生的概率也更高。

1.4 路基結(jié)構(gòu)的缺陷

路基結(jié)構(gòu)的缺陷主要指基層厚度不足與基層土質(zhì)污染板結(jié)等?；鶎雍穸炔蛔銜?huì)使路床彈性變小，路基受力不均，路面材料受力后侵入路拱造成路拱面破壞，路面中心積水無法順利排出而積淤，造成路基壓實(shí)強(qiáng)度降低，形成塑性變形，產(chǎn)生路面空板。行車經(jīng)行時(shí)淤泥受力而出露，具體體現(xiàn)為翻漿、唧泥等病害。造成路基翻漿的原因，還包括基層受污染而形成板結(jié)。路面清潔程度、粒徑、材料性能不達(dá)標(biāo)，其耐磨、抗壓性能偏差，在行車碾壓下逐漸粉末化。待積水滲入路基，即會(huì)產(chǎn)生翻漿、唧泥現(xiàn)象[1]。

2 目前常見的整治措施與施工方法

針對(duì)路基基層翻漿的形成原因，通過分析其具體翻漿邏輯，可以形成針對(duì)性的整治方案。具體為：第一，對(duì)路基的土體性能進(jìn)行改善，換填掉不合格的軟弱土層；第二，對(duì)沿線排水裝置進(jìn)行優(yōu)化，補(bǔ)充隔排水措施，在根本上防范水體導(dǎo)致的路基侵蝕現(xiàn)象；第三，為避免車輛行車荷載導(dǎo)致對(duì)路基的沖擊動(dòng)力，應(yīng)對(duì)路基的復(fù)合承載力進(jìn)行改進(jìn)提升[2]。對(duì)于翻漿或唧泥的病害，常見的整治措施總結(jié)如下。

2.1 換填法

換填法是普遍采用的一種翻漿病害整治方法。其利用夜間低峰時(shí)間，挖除基層，清理軟弱層，利用碎石土、中粗砂、三七灰土等分層夯填，提高基層的表層強(qiáng)度。該方法實(shí)施簡(jiǎn)便、所用材料少、成本較低，但在實(shí)施中，要考慮路基填土條件、施工設(shè)備配置與換填料性質(zhì)和來源綜合分析確定施工工序與具體方法，同時(shí)要求封閉部分線路，影響行車運(yùn)輸。

2.2 擠密樁復(fù)合地基法

擠密樁法具有對(duì)行車干擾相對(duì)較小、操作較簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，能在線路運(yùn)營(yíng)的情況下組織施工。首先小型鉆孔機(jī)具按照一定間距與布置在基層成孔，為水泥土與石灰土的搭配比例進(jìn)行試驗(yàn)確定，應(yīng)采取分層回填、夯實(shí)的辦法，將樁體與土質(zhì)形成整體的復(fù)合狀態(tài)，從而明顯改善地基的動(dòng)力性能，提高承載力與抗震性。

2.3 分層注漿加固法

采用探挖、探測(cè)等形式確定翻漿、唧泥地段淤泥下臥層的深度與分布情況，利用鉆孔灌漿的方式來改良路基，充填孔洞，堵截流水，擠壓毛細(xì)水孔，提高抗?jié)B能力與整體承載力。根據(jù)土體性質(zhì)、翻漿量等計(jì)算注漿半徑與注漿液擴(kuò)散半徑，合理布置鉆孔數(shù)、孔距、孔深，確定灌漿壓力，配制速凝漿液，待成孔后定量、定壓灌注[3]。

2.4 路基面排水法

該方法旨在采用有效措施，如修繕排水系統(tǒng)、疏通排水溝網(wǎng)等做法，及時(shí)排出路基地表水，保持路基的永久干燥狀態(tài)，阻隔地表水下滲軟化路基。主要有導(dǎo)水管插入陷槽疏干、單向或雙向挖切溝排除陷槽積水、設(shè)置橫向盲溝與滲溝、并輔以鋪設(shè)土工膜隔阻土層等實(shí)施手段，徹底阻止地表水滲入，實(shí)現(xiàn)對(duì)路基翻漿現(xiàn)象的根治。

3 封閉施工的原理與工藝

3.1 封閉施工的原理

從公路路基翻漿、唧泥的成因分析，水是造成病害的根源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，翻漿地段大多是地表水滯留在路基與路面之間，在長(zhǎng)期軟化作用下，路基土體逐漸受到侵蝕，塑性加大。故而，如將地表水合理分流，及時(shí)處理，不形成對(duì)路基本體的流動(dòng)滲透是解決路基翻漿病害重點(diǎn)研究的方向?；鶎臃忾]施工即利用高密度聚乙烯材質(zhì)的復(fù)合防排水板鋪覆于做好路拱的路基基層表面頂部，形成一個(gè)隔阻封閉層，該封閉層非常緊密，地表水無法直接下滲，只能從頂部位置的兩邊排水系統(tǒng)順流，而不致下滲侵蝕路基，從根本上防治路基翻漿、唧泥病害[4]。

3.2 封閉施工工藝

人工清理。將基層填料裝袋搬至道路外側(cè)（鋪覆防排水板范圍外），方便回填。破底清除填料后在路基基層表層頂面做出路拱。

鋪覆復(fù)合防排水板。清除填料后，先均勻攤鋪10cm 厚中粗砂，整平后其上鋪覆復(fù)合排水板，排水板在縱、橫向做好搭接，接口處用黏膠粘連牢固，厚10cm 中砂一般設(shè)置在排水板的上方，從而形成穩(wěn)固的封閉層。防排水板應(yīng)互相搭接，并與兩側(cè)排水溝溝壁位置連接，為利于排水可利用預(yù)制塊對(duì)排水板進(jìn)行鑲壓，使其牢固。

對(duì)粒料進(jìn)行回筑，平整好路面。在封閉層完成后，粒料回筑和路面整理工作應(yīng)當(dāng)隨即展開，實(shí)施時(shí)，對(duì)公路的方向、起伏、標(biāo)高等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。

線路養(yǎng)護(hù)。公路運(yùn)行低峰時(shí)段須安排專人看護(hù)線路，保證車輛行駛安全與線路穩(wěn)定，直至恢復(fù)正常的行車狀態(tài)。

3.3 工程實(shí)例

某公路標(biāo)段范圍內(nèi)，經(jīng)探測(cè)有34 處發(fā)生翻漿、唧泥病害，病害區(qū)段長(zhǎng)度從30 延米至550 延米不等，在2011年實(shí)際整治中均采用基層封閉施工，經(jīng)過2年多的運(yùn)營(yíng)觀測(cè)，沒有再發(fā)生類似病害，達(dá)到了預(yù)期的整治效果。

4 與其他整治方法的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較

在實(shí)際應(yīng)用中，翻漿、唧泥路基基層的封閉整治取得了良好的效果，但是與其他整治方法比較，也有一定的缺點(diǎn)與不足。常見翻漿、唧泥整治方法優(yōu)缺點(diǎn)比較，見表1。

表1 常見翻漿、唧泥整治方法經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較

5 結(jié)語

路面翻漿、唧泥是水泥混凝土公路最常見的病害之一，它直接影響公路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，增大公路養(yǎng)護(hù)的難度，危及行車安全，在每年的整治過程中耗費(fèi)了大量的人力和物力。本文在分析翻漿、唧泥成因的基礎(chǔ)上，根據(jù)基層封閉施工阻隔地表水侵蝕的特性，結(jié)合其他整治方法，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的對(duì)比研究與探討，旨在提供新的途徑與手段，從而能有效整治翻漿、唧泥。但是，由于翻漿、唧泥是由多種因素共同導(dǎo)致的病害，在項(xiàng)目實(shí)踐上，需對(duì)整治方法全面比選，必要時(shí)綜合兩種或多種方法并舉，才能達(dá)到防治目的。