浅析道路冻胀-翻浆形成原因及防治措施

浅析道路冻胀-翻浆形成原因及防治措施
浅析道路冻胀-翻浆形成原因及防治措施

浅析道路冻胀\翻浆形成原因及防治措施

摘要: 冻胀与翻浆是季节冻土与多年冻土地区所特有的两种道路病害,主要分布在我国北方寒冷地区和南方高寒山区。本文阐述了路基产生翻浆、冻胀现象的原因,具体分析了各种因素对冻胀、翻浆的影响,并提出了相应的预防措施和具体的处治办法,从而延长道路使用寿命。

关键词:冻胀;翻浆;成因分析;防治措施

1.概述

现在学术界普遍把冻土分为季节性冻土、隔年冻土和多年冻土。在天然条件下冬季冻结,夏季全部融化的土层,称为季节性冻土;冬季冻结,一两年内不融化的土层,称为隔年冻土;而冻结状态持续三年或三年以上的土层称为多年冻

土。在冬季负温作用下,造成地表土层中孔隙水结冰,致使其体积膨胀9%左右。

而另一方面在负温梯度作用下,其下部未冻结的水分源源不断地向上迁移,并冻结成冰透镜体,使得土体出现大幅度膨胀,其总冻胀量在0.1m~0.3m不等。这样大体积膨胀对工程上的危害是不可接受的,尤其是道路工程。使用冻胀性土的路段,当有水分供给时,在冬季负气温作用下,水分连续向上聚流,在路基上部形成冰夹层、冰透镜体,导致路面不均匀隆起,使柔性路面开裂、刚性路面错缝或折断的现象,称为冻胀。使用冻胀性土的路段,在春融期间,由于土基含水过多、强度急剧降低,在行车作用下路面发生弹簧、裂缝、鼓包、冒泥等现象,称为翻浆。冻胀及翻浆灾害导致车速降低30%~50%,严重年份养修费用比例高达小修保养费用的50%~60%,因此冻土地区路基施工必须贯彻以防为主、防治结合的原则。

2.发生原因

冬季气温下降,路基上层土体开始冻结,路基下部土体温度仍然较高,水分在土体内由温度高处往温度较低处移动,使路基上层土体水分增多并随着温度降低冻结成冰。此时土孔隙内的自由水在0℃以下时不断冻结,形成晶体,继而引发冰晶体接触的土颗粒表面的薄膜水受冰的结晶力作用,移动到冰晶体上而冻结,这样,该处土粒周围的水膜减薄而剩余了许多表面能(即水的张力作用),增加了从水膜能较厚土粒处吸湿的能力。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,从而温度高处的水分不断向温度较低处的冰晶体移动而形成冰晶,而冰晶体的体积越积越大,形成冰胀作用,使路基路面产生冻裂,冻胀隆起现象。

春季到了,气温逐渐回升,路基上层的土体首先融化,下层土体尚未解冻,

路基的填料冻胀分类及防冻层设置

路基的填料冻胀分类及防冻层设置 发表时间:2016-11-25T16:36:18.137Z 来源:《基层建设》2016年19期作者:任雪原[导读] 摘要:在现代交通迅速发展的过程中,路基对于整个公路建设具有非常重要的意义。 菏泽市公路管理局工程二处山东菏泽 274000 摘要:在现代交通迅速发展的过程中,路基对于整个公路建设具有非常重要的意义。路基作为公路的重要组成部分其填料和防冻是关键的一部分,公路建设中对公路的防冻层的设置要重视,因为防冻层对于整个公路的建设具有非常重要的意义。本文将从路基冻害的形势着手,进一步探析路基的填料冻胀分类及防冻层设置。 关键词:路基;填料冻胀;防冻层 1.路基冻害分类 1.1路基的冻结 每年的路基冻结程度是采用最大的路基冻结厚度。通常把路基路基冻结所能达到的最大深度成为路基的最大冻结深度。路基冻结对整个路基的建设具有非常大的影响,冻结的距离不能基于进行施工,因为在冻结的路基上施工会造成冻结消失的时候路面裂缝的产生,而冻结一般发生在冬天,人为的解冻又是一个非常浩大的工程,经济效益严重下降,所以一般的路基工程会在冬天的时候取消,以免造成不必要的经济损失和不合格的工程。 1.2路基的冻胀 路基的冻害中还有一类是属于冻胀,冻胀的形成原因主要是因为土壤中水的冻结和冰体的增长,一般会造成地表路面发生形变像地面隆起等等。冻胀发生得到主要作用力是冻胀力,冻胀力是含水的物质在零摄氏度以下的外界条件中,完成水结冰,从而产生了向周围膨胀的外力,冻胀力的大小与物质的体积和含水量有很大的关系,物质的体积越大,其含水量越多,物体的冻胀力越大,造成的冻胀危害也就越多。冻胀发生主要是热胀冷缩的原理,土壤中的水份发生了冻结,对其他的成分产生了挤压,从而形成冻胀的危害。 路基冻胀的影响因素包括土壤质量,温度以及土壤中的水份含量。这些因素对于整个路基冻胀有或多或少的影响,其中土壤质量是非常关键的一项,土壤中粒子在水的作用下,当温度达到零摄氏度以下的时候,其直径变小,而表面积变大,水份在冻胀的过程中也在增大,一般常用的填料有砾砂、砾石和粗砾,他们冻胀性由大到小为砾石,粗砾,砾砂,土。但是,纯度较高的粗砾土的冻胀性几乎没有,所以为了改善路基冻害问题,可以考虑用相对纯净的粗砾土进行材料的替换,所以说目前解决路基冻胀这一冻害最佳本的方法就是更换路基中容易发生冻胀的最主要的成分,用粗砾土来替代,从而使路基冻胀问题得到一定的解决。 冻胀危害除了土壤质量的影响,还有一个非常重要的影响就是水份对冻胀的影响。过多的水份为低温的情况下会形成严重的冻结体,产生较大的冻结力,从而完成冻胀的冻害。土壤中的水份主要是地下水和路面雨水的渗透,所以说为了减少冻胀发生的程度或者是几率,可以考虑在建设的路基周围建设排水系统,必要的时候还可进行遮挡。。 1.3路基的冻害 冻害原来是指由于温度较低对于蔬菜水果等农作物造成的伤害,后来引申为因为低温造成的一系列的危害。在路基建设的过程中,通常会遇到的冻害问题是路面高低起伏,路面裂缝等等。为了可以在一定程度上减少冻害的发生,最好的改善方法就通过改善路基冻胀和冻结的问题,从而达到解决路基冻害的问题。其实路基的冻害包括路基的冻胀和冻结,但是路基的冻胀和冻结又不完全占据路基冻害,所以还是应该区别对待。 2.路基的填料冻胀分类 为了对路基冻害进行妥善的管理,根据不同的情况可以进行不同的方案设计。接下来先介绍几种一般的防冻层填料的配置。A组:漂石、卵石、碎石、粗砾、细砾、中砂、粗砂,砾砂 B组:漂石、卵石、碎石、粗砾、细砾、中砂、粗砂,砾砂;细砂 C组:细砂 其中A组的配置级别属于良好,剩下的BC两组相比于A组的级别可能会差一些。 当方案从土性考虑的时候,填料的种类可以使用ABC三组,只不过在具体的方案中,通过测试土壤中这些内容的含量,根据缺哪补哪的原则进行。方案还可以从土的含水量进行测定,含水量的多少主要大气的降水量和人为的饮水量进行决定。而方案AB中设定的细砂含量有两个不同的级别,一个是<15%,另外一个是;15%-30%,在具体选择方案的时候,可以根据含水量来进行相应的选择,基本原则是土壤中的含水量一般与细砂的含量大致相同。根据冻胀量这个标准也可以决定不同的冻胀填料。通常我们把冻胀的高度作为冻胀的程度,根据路基发生冻胀的程度,可以把路基填料分为不冻胀填料、弱冻胀填料、中等冻胀填料和强冻胀填料,根据测定的标准进行具体的分类,然后就在具体的施工中,测定冻胀深度,根据测定的冻胀深度来决定冻胀填料的选择。 3.路基防冻层的设置 为了保护能够更好的保护路基,减少路基冻害的发生,在路基保护的过程中,需要根据路基的具体情况进行路基防冻层的设定。路基防冻层主要是由路基填料组成,在文中上一部分主要讲了路基防冻层冻胀填料的具体分类,所以本文就将重点讲述路基防冻层的基本设置。 3.1路基防冻层的厚度 首先路基防冻层是路基建设过程中必备的一项内容,在路基防冻层设置的过程中,为了能够达到一定的效果,需要对采取防冻措施的路基进行基本的测试,测试的主要标准为冻胀深度和影响冻害的具体因素。根据测量的冻胀深度再决定防冻层厚度的设置是基本的防冻层设置方案。具体的方案主要是考虑冻胀深度和速度,冻胀深度可以分为小于1m,1m到2m之间或者是大于2m这三类,在考虑到冻结速度的时候可以分为160,200,300km/h这三个,当冻深小于1m的时候,三个速度的防冻层厚度都应该为冻深×1.0,当冻深在1-2m之间,随着速度的增加,所乘以的系数分别为0.8,0.9,1.0,当冻深大于2m的时候,随着速度的增加,所乘以的系数分别为0.7,0.8,1.0。这些数据都是根据具体的测量得到的,所以在进行具体的防冻层设置的时候,应该根据经验数据进行施工,不能多也不能少,多了会使防冻层过后完成经济成本的增加,厚度过薄不能达到良好的防冻效果,防冻层厚度的设置要严格按照所测量的冻胀深度和冻胀速度来计算。 3.2路基防冻层的材料和压实

路基翻浆的处理方法

【路基病害2】“翻浆”的处理方法及施工工艺图文详解 2014-07-03筑龙路桥 一、翻浆的概念 春融期间,由于土基含水过多,强度急剧降低,再加上重复行车的作用,路基发生的弹簧、鼓包、裂缝、冒浆、车辙等现象,称为翻浆。 1.产生原因 2.造成土基冻胀与翻浆的条件 1)土质;2)水文;3)气候;4)行车;5)养护 路基融沉现象 多年冻土区不均匀冻胀与道路翻浆现象 多年冻土区道路翻浆现象 道路翻浆现象 地下水类翻浆病害 在地势低洼、积水难以排出、地下水位埋深又浅的地区,路基填土高度不大时,冻结期由于地下水补给使土体含水量增大,春季引起道路翻浆(图:1)。 图1:低路堤下的高地下水位 在丘陵区或山区的挖方和半填半挖地段,由于开挖使路基顶面接近地下水位(图:2)或者路堑边坡切断含水层(图:3)且排水不畅时春季产生道路翻浆。 图2:高地下水位下的挖方路基 图3:半挖半填路基切断含水层 在半山腰的填方路堤,有时压住含水层或泉眼,使水分渗入路基(图:4),冬季引起路基冻胀,春季化冻时产生翻浆,一般称为两肋翻浆;城市道路有时因地下管道漏水,路基含水量增加,将导致道路翻浆。 图4:填方压住含水层露头 二、翻浆处治 1.做好路基排水,抬高路基 2.铺设隔离层 (1)透水性隔离层 粗粒料式透水隔离层 冻土区提高路基填土高度 设置碎石、砾石隔离层 设置碎石、砾石隔离层

(2)不透水隔离层 ①直接喷洒沥青; ②沥青土或沥青砂; ③油毡或塑料薄膜; ④复合土工膜。 (3)注意事项 ①隔离层对新旧路翻浆均适用,特别适用于新路; ②不透水性隔离层适用于不透水路基,透水路基下只能设透水隔离层。3.设置路肩盲沟或渗沟 边沟下设置盲沟示意图 设置路槽排水-纵向碎石盲沟 4.改善路面结构层 (1)铺设砂(砾)垫层 (2)铺设水泥稳定类、石灰稳定类或石灰工业废渣类基(垫)层 (3)设置防冻层 (4)铺设隔温层 防冻层顶面铺设土工布保温层 养护工人处治翻浆 养护工人处治翻浆

冻胀土

冻胀土 目录[隐藏] 基本概念 道路冻胀的破坏与防治 渠道冻胀处理方式的选择 季节性冻土切向冻胀力与冻胀性关系 基本概念 季节性冻土地区寒季被冻胀的土。 道路冻胀的破坏与防治 在寒冷地区,铺筑高级路面的道路或砂石路面及其附属构造物、隧道、挡土墙、人行道和坡面等。由于土或岩石中产生的冻胀作用,常常使这些构造遭受较大的破坏。土所产生的冻胀引起道路的冻害。造成道路破损,因而影响车辆的通行,降低道路的使用寿命。 中国季节冻土标准冻深线图 所谓的道路冻胀,主要是冬季在路基土中沿着温度的降低方向生成了冰晶体形状的霜柱,使路面产生隆起的一种现象。隧道

侧墙的破坏主要由于土中霜柱的作用使土体沿冷却方向的横向产生冻胀,从而使隧道的侧壁,向冷空气侵入的隧道中心轴方向推移,因而沿着侧墙部分的水平方向产生了作用力。坡面上的冻胀作用是沿着垂直方向发生的。冻胀作用使道路产生的破坏状态在中央部分冻胀量最大,因而沿路面中心线的纵断方向上产生纵向裂缝。这种冻胀破坏与冬季期间道路除雪情况以及路面施工接缝情况有密切关系。施工时在路面中心如果有接缝,则接缝处水平方向的抗拉强度比路面其他部分要小。 冻胀现象已经成为道路产生破坏的一种形式。在春融期,由于路基土中冰晶体的融解,又成为土基或垫层承载力降低的原因。对砂石路,春融期间在荷载的作用下产生的翻浆现象,将会使道路出现严重病害。 为了防止上述的冻胀现象所引起的道路破坏,首先需要了解冻胀发生的机理,因此对引起道路冻害的一些因素,如土质、气温、土中水等要详细进行调查,特别是对防止道路等土木构造物产生冻胀作用采用的措施研究中,应注意易引起地基冻胀的土是否发生了冻结,因而确定土的冻结深度是非常必要的。另外,对道路附属构造物上部的填土是否会产生冻胀,也有必要进行确定。在那些寒冷地区,对冻结深度的确定及其深度范围土的冻胀可能性的判断都成为冻胀调查的要点。 道路的冻害防止措施,当前主要采用置换法、隔温法及稳定土的处治方法等。一般情况下,所采取的措施从经济性、施工方

道路冻胀、翻浆产生的机理及其治理

道路冻胀、翻浆产生的机理及其治理 【摘要】北方城市道路和各等级公路在建成通车以后,由于行车荷载的作用和受自然条件和施工中各项因素的影响,道路经常会发生各种病害。根据产生的原因和病害的形式道路病害可分为:裂缝、车辙、坑槽、推移、拥包、沉陷、桥头及涵洞跳车、冻胀、翻浆、沥青脱落等。在下面部分,根据自己的经验和总结的知识,就冻胀和翻浆产生的原因、影响冻胀和翻浆的因素、冻胀和翻浆的危害谈一谈粗浅的看法。 【关键词】冻胀;机理;治理 1 冻胀产生的原因 冰冻季节因为大气负温的影响,土粒中水分冻结后就形成为冻土。在冻土地区,随着冻土的产生和融冻的发生而出现的一些现象就成为冻土现象。在冻土产生过程中,某些细粒土层在冻结过程中往往会发生土层体积的膨胀,膨胀使地面隆起成小丘,产生的这一现象就是所谓的冻胀现象。 在道路中经常出现以下情况,如:天然地下水位较高;城市道路地下供水、排水管道的泄漏没有及时维修;路表水向路基中的渗透等。它们为冻胀提供了充足的水源,在形成毛细通道时就构成毛细水的上升,这是构成冰冻季节冻害的主要原因。当冰冻季节冻结时,土中水分向冻结区迁移并积聚,大气温度降到负温度的时候,道路土层温度也跟随降低到负温度,土颗粒孔隙中的自由水在0℃以下时,自由水首先冻结成冰晶体。随着气温的继续下降,周围未冻结区土中的水分会向表层冻结冰晶体迁移积聚,使冻结区土层中水分逐渐增大,冻结后的冰晶体也不断增大,只要冻结区周围还存在着水源(如:地下水距离冻结区很近、排水和供水管道泄漏未修复等),并且还存在适当的水源补给通道(即:毛细通道),能够源源不断地补充给冰冻体所需的水分,在这一不平衡的引力不间断地作用下,未冰冻区的水分不断地向冰冻区迁移积聚,使冰晶体不断扩大,在土层中形成冰夹层,由于水在由液态冻结后变成固态时体积会增大9%,因此,土层在冰夹层作用下体积会发生膨胀,也就是冻胀。冻结区域冰晶体不断增大,不断吸引周围的水分,不断发生体积继续膨胀现象,一直继续到切断冰晶体所需的补给水源,此时的水分继续迁移积聚、冰晶体继续增大才会停止。 2 影响冻胀的因素 路基的冻胀现象是在一定条件下形成的,土层必须具备以下几个条件时在冰冻季节才会发生冻胀破坏。 2.1 持续缓慢负温度: 持续缓慢负温度会构成冻胀的条件。大气温度在冰冻季节缓慢地下降,冷却的强度也很小,但是在这一季节负温持续的时间较长,使未冰冻区的水分不断地向冰冻区迁移积聚,冰冻区域冰晶体逐渐增大,在土层中形成冰夹层,土层在冰夹层作用下形成明显的冻胀现象。 温度的骤降不会产生冻胀。在冰冻季节到来时,如果气温突然下降,并且下降的强度很大,这时土层冻结速度很快,土层的冻结面迅速向地下推移,土层中的水分来不及向冻结区迁移积聚就在原地冻结成冰,毛细通道也被形成的冰晶体给堵塞住。这时,水分的迁移和积聚不会发生,只会在土孔隙中存在一些冰晶体,形成不了构成土层冻胀的冰夹层。 2.2 存在水源补给:

浅谈冻胀性破坏对水工建筑物的影响

浅谈冻胀性破坏对水工建筑物的影响 【摘要】随着社会需求的不断增多,水工建筑的应用市场越来越广泛,并且,水工建筑以其独特的使用环境历来受到了人们的关注,在水工建筑的保护中,最重要的一点就是要防止冻胀性的破坏而对水工建筑产生不良的影响。因此,本研究主要探讨的问题就是冻胀性破坏可能对水工建筑造成的影响,以及有效的预防水工建筑冻胀性破坏的措施。 【关键词】冻胀性破坏;水工建筑;影响分析 前言 经过研究人们逐渐发现,引起水工建筑发生冻胀性破坏的原因是十分复杂的,冻胀性破坏出现的原因不仅与当地的土质类型有关,还与当地的水质和温度有关,除此之外,冻胀性破坏的出现还与水工建筑使用的建筑材料、建筑的设计方案、水工建筑的施工管理等有关。而水工建筑冻胀性破坏发生的一个最经常的原因是水工建筑的混凝土遭到了冻胀性的破坏。水工建筑冻胀性破坏的出现对水工建筑的使用寿命和使用安全造成了一定的隐患,因此,要对水工建筑中冻胀性破坏的出现进行综合的治理,做到防患于未然。 1、土层冻胀性概述 1.1冻胀土产生的过程所谓的冻胀土一般指的都是季节性冻胀土,大多发生在冬季,而土层发生冻胀的原因归结起来是在寒冷的季节,当地的水会冻结成冰而使自身的体积发生膨胀,这种膨胀使得水结成冰之后的体积是原来的1.09倍,并且,在水冻结的过程中也加速了当地的土层发生冻结,不仅如此,这种冻结看起来似乎有传染性,非冻结地区的水分会随着某些力量向已经发生冻结的地区进行迁移,因而使得冻结土层的含水量越来越多,土地冻结的面积也越来越大,这就是冻胀土产生的过程。 1.2影响土冻胀的主要因素经过研究人们发现影响土发生冻胀的因素可以归结为以下三点:土体的类型、水的因素以及温度的因素。不同的土体类型其在严寒季节的冻胀程度是不同的,例如,一般来说,细粒土的冻胀程度是比较严重的,而粘土、粉质亚粘土、粉质亚砂土以及含较多细颗粒的土体,由于自身的特点,使得冻胀时吸收的水分更加的多,结果导致这几类土体的冻胀量是最大的。土层在发生季节性冻胀的过程中,其土层中的含水量和是否有外部水源补给与其自身发生的冻胀程度有密切的关系。因此,在研究水工建筑的冻胀性破坏时,还要注意当地土层的含水量研究。而温度对土的冻胀性影响主要表现在如果当地的负温总量大,那么对土层的冻结深度来说就会越来越大,进而导致土层的冻胀总量也随之增加。 2、土层冻胀性对水工建筑的影响

在寒冷地区防冻胀

在寒冷地区,铺筑高级路面的道路或砂石路面及其附属构造物、隧道、挡土墙、人行道和坡面等。由于土或岩石中产生的冻胀作用,常常使这些构造遭受较大的破坏。土所产生的冻胀引起道路的冻害。造成道路破损,因而影响车辆的通行,降低道路的使用寿命。所谓的道路冻胀,主要是冬季在路基土中沿着温度的降低方向生成了冰晶体形状的霜柱,使路面产生隆起的一种现象。隧道侧墙的破坏主要由于土中霜柱的作用使土体沿冷却方向的横向产生冻胀,从而使隧道的侧壁,向冷空气侵入的隧道中心轴方向推移,因而沿着侧墙部分的水平方向产生了作用力。坡面上的冻胀作用是沿着垂直方向发生的。冻胀作用使道路产生的破坏状态在中央部分冻胀量最大,因而沿路面中心线的纵断方向上产生纵向裂缝。这种冻胀破坏与冬季期间道路除雪情况以及路面施工接缝情况有密切关系。施工时在路面中心如果有接缝,则接缝处水平方向的抗拉强度比路面其他部分要小。冻胀现象已经成为道路产生破坏的一种形式。在春融期,由于路基土中冰晶体的融解,又成为土基或垫层承载力降低的原因。对砂石路,春融期间在荷载的作用下产生的翻浆现象,将会使道路出现严重病害。为了防止上述的冻胀现象所引起的道路破坏,首先需要了解冻胀发生的机理,因此对引起道路冻害的一些因素,如土质、气温、土中水等要详细进行调查,特别是对防止道路等土木构造物产生冻胀作用采用的措施研究中,应注意易引起地基冻胀的土是否发生了冻结,因而确定土的冻结深度是非常必要的。另外,对道路附属构造物上部的填土是否会产生冻胀,也有必要进行确定。在那些寒冷地区,对冻结深度的确定及其深度范围土的冻胀可能性的判断都成为冻胀调查的要点。道路的冻害防止措施,当前主要采用置换法、隔温法及稳定土的处治方法等。一般情况下,所采取的措施从经济性、施工方便及可靠性方面考虑,主要采取非冻胀敏感的粒状材料置换冬季期间最大冻结深度约70%范围的置换法。但是,由于材质良好的置换材料造价较高,

路基中翻浆现象的发生及处理措施

路基中翻浆现象的发生及处理措施 【摘要】翻浆的发生,不仅会破坏路面,也妨碍行车,严重的还会中断交通,对国民经济建设,国防战备都具有一定的危害。应根除翻浆病害,延长道路的使用寿命。本文分析了路基中翻浆现象的发生原因,提出了路基中翻浆现象的处理措施。 【关键词】路基翻浆现象处理措施 中图分类号: u213.1 文献标识码: a 文章编号: 春融期间,由于土基含水过多,强度急剧降低,再加上重复行车的作用,路基发生的弹簧、鼓包、裂缝、冒浆、车辙等现象,称为翻浆。翻浆的发生,不仅会破坏路面,也妨碍行车,严重的还会中断交通,对国民经济建设,国防战备都具有一定的危害。因此,路基翻浆的防治是一项比较重要的工作。 一、路基中翻浆现象的发生原因 路基是在复杂情况下工作的构造物,在整个使用过程中受到各种自然因素的影响。减少和预防好各种自然因素对路基的影响。保证路基的强度稳定性,减小路基发生病害。翻浆是路基在行车荷载作用下,路基表面硬壳层或承载力土层被车轮等的局部超荷载的挤压,破坏土质结构使其承载力下降,路基表面硬壳层从而产生表层局部沉陷和车撤边部凸起的现象。造成这种现象的原因有几个方面: 1、土质关系

填筑路基的土质是决定路基稳定性强度的关键。在可选择填方的条件下,一般选用砂性土,它的透水性强、筛分级配合理、压缩性强、遇水膨胀小、毛细水上升高度小、液性指数偏低。如路基拱度大于1.5%,平整度好,压实度大于98%时,基本不出现翻浆,是较好的筑路材料。如采用粉性土质天然液性指数i 大0.5 而小于0.75,土质毛细水份上升速度快、渗透性差、遇水膨胀大、易使水份积聚,在行车外力作用下易造成路基翻浆。 2、水文方面 地面排水困难、路基填土高度小,边沟积水或利用边沟作农田灌溉、使路基土质水份积聚、毛细水份向上渗透,地下水位较高,含水量大于最佳含水量,在行车不规则碾压外力作用下,较易产生翻浆。 3、气候影响 春雨绵绵的春天、气温聚热的晚春、暴雨接连的夏天使路基处于潮湿,含水量大于最佳含水量,降低了路基土质受压承载强度,液性指数增大产生翻浆。 4、行车条件 交通量的剧增,重型车的急剧不规则通行,使路基土质在含水量大于或小于最佳含水量较多时、路基硬壳层松散承力层过压不均匀,加速翻浆。 5、养护不当

沥青路面病害处理措施

沥青路面病害处理措施 公路常见病害——翻浆、松散、坑槽、裂缝、泛油和波浪产生的原因及其处治措施翻浆是指路面出现弹簧、破裂、冒浆的现象。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,上下层形成了温度坡差,由于气候的变化,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,由于土质不均匀,使路面冻死或冻胀隆起。春季气温回升,由于路面导热性大,路中的溶解速度较两侧快,水分不易向下及两侧排泄。土基土层便呈现过湿状态,当容解到聚冰层时,土层的湿度有时会超过液限。土基承载力极低,在车辆通过时,稀软的泥浆会沿着汗裂的路面裂缝挤出或形成较深的车辙和鼓包,形成翻浆。翻浆-防护和治理措施公路翻浆病害公路翻浆病害影响路基路面的水的类型治理翻浆的基本途径是:防止地面水、地下水或其他水分在冻结前或冻结过程中进入路基上部。基本施工步骤:场地排水——场地清理——翻浆土挖除——分层摊铺——洒水并碾压。提高路基加强排水根据实际情况加高路基,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。降低地下水位设置渗沟。在翻浆路段的中心和边缘,每隔 4,6m 挖 30,40cm、深至聚冰层以下 10cm左右的小坑,定期将坑中水分掏出。如在未摸清翻浆情况前可在 100m 左右先开挖试验坑。翻浆消失后再用原来土壤或掺拌石灰土回填,回填时不要用砂砾回填,防止形成“水囊”和翻浆传染。路肩盲沟。盲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。在翻浆路段两侧路肩上每隔 4,10m 开挖横向明沟,宽 30,40cm,深根据冻融情况逐渐加深,保持在化

路基冻胀问题处理

本文系笔者在工作过程中,针对我区严寒地区,对冻胀性土路段的路基所产生的冻胀与翻浆问题,从设计、施工、影响因素,预防原则及措施等方面提出一些自己的浅薄认识,供同行商榷指导。[关健词]:冻胀翻浆影响因素病害缺损预防原则工程措施1、前言 冻胀与翻浆是季节性冻土与多年冻土地区所特有的公路病害,主要分布在我国北方寒冷地区和南方高寒山区以及高原地带上,在我区主要分布在阿勒泰、伊犁、塔城及昌吉州部分地区。是上述地区内分布较广、危害较大的两种公路病害,因而也是路基路面设计施工中必须着重考虑的问题。 2、冻胀与翻浆 2.1冻胀使用冻胀性土的路段,当有水分供给时,在冬季负气温作用下,水分连续向上聚流,在路基上部形成冰夹层、冰透镜体,导致路面不均匀隆起,使柔性路面开裂、刚性路面错缝或折断的现象,称为冻胀。 2.1.1冻胀的形成——负温度作用下路基水分的迁移当路基表面的土开始冻结时,土空隙内的自由水在0℃时首先冻结,形成冰晶体。当温度继续下降时,与冰晶体接触的薄膜水受冰的结晶力的作用,迁移到冰晶体上面冻结。因此,与冰晶体接触处土粒上的水膜变薄,破坏了原来的吸附平衡状态,土粒的分子引力有剩余,就要从下面水膜较厚的土粒吸引水分子。在温度为0~-5℃的条件下,当未冻区有充分的水源供给时,水分发生连续向冻结线的迁移,使路基下部人量聚冰。 2.1.2冻胀的形成部位——聚冰层路基内显著聚冰的层位,一般也是产生不均匀冻胀的层位。通常主要出现在路基上都的某一深度范围内。超过该深度时,由于上覆土层冻结所形成的阻力,将使水分迁移大大减弱,不均匀冻胀实际上停止发展。该深度称为临界冻结深度各种土的临界深度概值由细砂、砂性土、粉性土、重亚粘土、轻粘土逐渐增大。 2.1.3衡量冻胀的指标——冻胀系数(或冻胀率) 平均冻胀(在横断面方向,路面全宽内的平均冻胀值)值,h与相应的冻结深度z的比值,称为冻胀系数kf,kf值为综合反映冻胀性强弱的指标。在高地下水位地段,使用强冻胀性土的路基,春冻胀系数可达0.15~0.20。 2.2翻浆使用冻胀性土的路段,在冬季负气温作用下,水分连续向上聚流、冻结成冰,导致春融期间。土基含水过多,强度急剧降低,在行车作用下路面发生弹簧、裂缝、鼓包、冒泥等现象,称为翻浆。基上部迁移的数量,使冻胀减弱,使翻浆的程度变小。 2.2.1翻浆形成与发生的过程秋季,是路基水的积聚时期。由于降水或灌溉的影响,地面水下渗,地下水位升高,使路基水分增多。冬季气温下降,路基上层的土开始冻结,路基下部土温仍较高。水分在土体内,由温度较高处向温度较低处移动,使路基上层水分增多,并冻结成冰,使路面冻裂或隆起,发生冻胀。春季或夏季,气温逐渐回升,路基上层土首先融化,土基强度很快降低,承载能力降低,在行车作用下形成翻浆。以后天气渐暖,蒸发量增大,冻层解冻,路基上层水分下渗,土变干,土基强度逐渐恢复,这就是翻浆发展的全过程。 2.2.2翻浆分类与分级翻浆根据路基水类型分为:地下水类翻浆;地面水类翻浆;土体水类翻浆;气态水类翻浆;混合水类翻浆。根据翻浆高峰时期路面变形破坏程度。将翻浆路段分为三级:轻型翻浆;中型翻浆;重型翻浆。 2.3冻胀与翻浆的关系 2. 3.1统一过程的两个阶段冻胀与翻浆都是在夏、秋季地面水下渗或地下水位升高的基础上,在冬季负气温的影响下,发生水分迁移,使路基上层水分增多,并冻结成冰而形成。冻胀发生在冬季,是路基上层显著聚冰的直接反映;翻浆虽发生在春季,也是在冬季路基上层聚冰的基础上,化冰时土基水分过多,强度急剧下降,并经行车作用而形成。 2.3.2一致性与差异性一般情况下,冻胀大的路段,土基聚冰多。春融期水分多,则翻浆较重;反之,冻胀小路段,土基聚冰少,春融期水分就少,则旧不易翻浆。但有时冻胀大的路段并不翻浆,这可能是聚冰层位于位于土基下部或路面较厚等缘故:有时冻胀小的路段反而翻浆,其原因可能是聚冰层虽薄但位于土基上部、聚冰下挤没有表现为冻胀、路面过薄或结构不合理。 2.3.3不同路面有不同反映高级路面

公路路基翻浆的处理方法

公路路基翻浆的处理方法 作者赵晨学号201217050146 班级道路桥梁工程技术一班 摘要:路基翻浆是公路施工中重要的施工工艺之一,他影响到整个工程的施工质量,我们采取一系列措施对他进行防范。 关键词:公路建设;路基病害;翻浆预防 前言:公路路基是公路施工的重要组成部分,它的施工质量的好坏,直接影响到整个公路施工质量问题以及对工期、成本也有很大的影响。路基翻浆是前期施工最重要的工作。常见现象通常有出现弹簧、破裂、冒泥浆现象。在公路路基施工中,由于受到各种因素的影响,特别是在雨季来临时,路基翻浆时常发生。经常会遇到由路基翻浆造成的路基稳定性差、沉降过大等问题,影响了工程进度和工程质量。先来介绍一下冻裂路基导致翻浆的处理方法: 1、在有冻胀性土的路段,当冬季路基冻结成冰,导致春融期间,土基含水过多,强度急剧降低,在行车作用下路面发生弹簧、裂缝、鼓包、冒泥等现象称翻浆。 2、影响冻胀与翻浆的因素 公路冻胀与翻浆是多种因素综合作用的结果。土质、水、温度与路面是影响冻胀的四个主要因素,翻浆除这四个因素影响外,还受行车荷载因素的影响。在上述诸因素中,土质、温度和水是形成冻胀和翻浆的三个基本条件。 1)土质:粉性土具有最强的冻胀性,最容易形成翻浆。这种土的毛细水上升较高祈且快,在负温度作用下水分易于迁移。粘性土的毛细水上升虽高,但速度慢,只在水源供给充足且冻结速度缓慢的情况下,才能形成比较严重的冻胀和翻浆。 2)水:冻胀与翻浆的过程,实质上就是水在路基中迁移,相变的过程。路基附近的地表积水及浅的地下水,能提供充足的水源,是形成冻胀和翻浆的重要条件。 3)温度:没有一定的冻结深度或冰冻指数(冬季各月每日负气温的总和)是难以形成冻胀和翻浆的,没有更大的冻结深度或冰冻指数是难以形成严重冻胀和翻浆的。而在同样冻结深度或冰冻指数的条件下,冻结速度和负温作用的特点对冻胀和翻浆的形成有很大影响。 4)行车荷载:公路翻浆是通过行车荷载的作用最后形成和暴露出来的。虽然路基有聚水、有冻胀,春融时含水过多,但无行车荷载作用,是不可能产生翻浆的。当其它条件相同时,在翻浆季节,交通量愈大,车辆愈重,则翻浆也会愈多、愈严重。 3、防治冻胀与翻浆的工程措施 1)做好路基排水 良好的路基排水可防止地面水或地下水侵入路基,使土基保持干燥,减少冻结过程中水分聚流的来源。路基范围内的地面水、地下水都应通过顺畅的途径迅速引离路基,以防水分停滞浸湿路基。为此,应重视排水沟渠的设计,注意沟渠排水纵坡和出水口的设计,在一个路段内重视排水系统的设计,使排水沟渠与桥涵组成一个完整的通畅的排水系统。为降低路基附近的地下水位,可采用截水渗

对渠道冻胀破坏的产生的原因分析及如何处理

对渠道冻胀破坏的产生的原因分析及如何处理阿布都沙拉木.阿布都热西提新疆水利厅头屯河流域管理处 摘要:本文通过对某案例进行大量的技术数据分析,指出了渠道冻胀破坏的原因,并采取了相应的防治措施,保障了灌区渠道运行的安全性,减少了水的渗漏损失,提高水的利用率。 关键词:渠道;冻胀;措施; Onchannelfrostheavingdamagereasonsanalysisandhowtodealwith AbudousaladwoodenwAbdouGecity XinjiangDepartmentofwaterresourcesofToutunRiverRiverBasinManagementOf fice Abstract:Basedonacaseofmassivetechnicaldataanalysis,pointedoutthechannel frostheavingdamagereason,andtakecorrespondingmeasures,protectthechann eloperationsafety,reducethewaterleakageloss,improvetheutilizationrateofwater . Keywords:channel;frostheave;measures; 一、工程概况 某灌区始建于上世纪70年代初期,建成大中型泵站38座,小型泵站102座,装机容量63567kw。总干渠1条,干渠5条,总长度178.85km。设计流量12m3/s,加大流量14.40m3/s,总扬程529m,设计灌溉面积2.03万hm2。灌区之间,气候干燥、降水少、蒸发量大、昼夜温差大、日照时间长、无霜期较短,属于典型的干旱、半干旱大陆性气候。据气象站多年观测资料统计表明:灌区年平均气温8.8℃,年平均最高气温37.4℃,年平均最低气温-27.4℃。年平均风速为1.2m/s,最大风速22m/s。最大冻土深度1.1m,地表冻结期每年约5个月。 二、现状及破坏情况 1湿陷性黄土渠基是产生冻胀破坏的重要因素 灌区渠道位于湿陷性黄土高原区,该区黄土主要由颗粒组成,颜色呈棕黄、灰黄或褐黄,具有大孔隙和垂直节理特征。渠基在一定渗水压力下产生湿陷而冻胀。工程自1971年运行以来,因湿陷冻胀破坏设施引起的工程事故比较多,平均年直接经济损失为60万元。渠道因冻胀造成的衬砌面的变形、裂缝乃至渠道滑坡,降低了防渗作用,严重影响了渠道运行的安全性、水的利用率及工程的效益。

影响路基翻浆的因素与防治办法分析

摘要:本文从路基翻浆形成机理出发,分析了影响路基翻浆的主要因素,在此基础上,重点介绍了路基翻浆的处理防治办法:填高路基法,路基排水法,修隔温层,铺设隔离层,降低地下水位,改善路面结构。最后得出:只有合理运用各种防治路基翻浆的防治措施,才能根除翻浆现象,减少道路病害。 关键词:路基翻浆,水质,隔温层,隔离层 一、路基翻浆形成机理 我国北方地区到了冬天温度非常低,经常出现冰冻,道路路基便会结冻,上下层形成温度差,使得道路冻胀隆起。到了春天,气温开始回升,由于路面导热性大,土基上层便呈现过湿状态,有时甚至超过液限。这样路面的强度就会降低,造成大量路面的破坏,甚至出现塌方现象。另外,路基翻浆地基现象往往伴随着冻胀而发生,冻胀和塌方是路基冻结和融化过程中形成的两个不同阶段。 二、影响路基翻浆的主要因素 结合路基翻浆的相关资料,总结出如下影响路基翻浆的主要因素:水,土质,水文与气候,行车,设计和施工,人文因素等。 1、水 水是影响道路路基翻浆的最基本的因素,水主要是雨水,雪水,地下水等等。过多的水就会使土壤失去强度,容易产生路基塌方。洪水是导致水量过多的最主要来源,为此,每年汛期来临之前,我们要进行动态掌握,密切联系相关部门,了解洪水的情况,从而及时采取有效措施保证公路路基路面不被水毁过重,造成路基翻浆和冒泥病害。 2、土质 土质的好坏对于道路翻浆的影响不尽相同。显然是土质越好,就越不容易出现塌方现象。因此,我们在施工的过程中要选择好的土质。像粘性土,腐晴土,泥炭土,盐渍土等这些容易产生翻浆的土质不宜采用。 3、水文与气候 在一冻一化,寒暖交替时,道路塌方会加重,由此可见,水文和气候对于路基翻浆也具有很大的影响。因此要根据水文和气候的变化来保护路基。 4、行车 道路上的车流量,车的载重大小,对于道路的影响非常大,道路路基翻浆也会在载车较重的地方暴露出来。因此,在发现路基翻浆苗条时,要及时控制车辆的通行,尽量减少不必要的车辆通行,同时采取相应的维修措施。 5、设计、施工的原因’ 设计和施工对于道路的影响也很大,高质量的设计和施工过程会造就切实可行的高标准道路,这样道路路基翻浆问题也会在一定程度上避免。 6、人为因素 人文因素也是其中关键的因素。做到设计时对路基翻浆的因素考虑周全,加强施工质量,做好养护工作。 三、路基翻浆处理的防治 根据以上影响路基翻浆的主要因素,总结出如下路基翻浆的处理防治办法:填高路基法,路基排水法,修隔温层,铺设隔离层,降低地下水位,改善路面结构。 1、填高路基法 填高路基可以使路基上层与地下水远离,这样就会大大减少聚集的水分,还有利于路基排水,保持路基干燥,对于根除路基翻浆地基问题有明显的效果。 2、路基排水法 就是采用各种有效的措施,降低路基土壤的地下水位,使路基土壤保持干燥,以此

冻胀危害

冻胀对建筑及道路的危害 名词解释: (1)冻胀力:物质含水在摄氏零度以下时,结冰体积增大,产生向外的作用力,物质体积越大、含水率越大,冻胀力就越大。作用在其它物体侧向的力,也可理解为冻切力。冻胀力、冻切力本是孪生兄弟,只要是物质含水,温度条件满足,就同时产生,只是对其它物体作用力的方向有区别。 (2)建筑物:通称“建筑”一般指主要供人们进行生产生活或其它活动的场所。 (3)构筑物:通称“建筑”一般是指人们不直接在内进行生产和活动的场所,例如:水塔、烟囱、堤坝、档土墙、栈桥、蓄水池、存仓等。 2、冻胀力的产生 自然界的物质,都是热胀冷缩,唯独水在摄氏零度结冰的过程中,体积增大,产生占位空间,挤动了其它物体,作用在其它物体上的力就是冻胀力。 3、冻胀力的计算 水冻结成冰,水质不同,冻结的温度不同,冻结成冰的体积也不同,一般的饮用水结冰,体积比原体积大十分之一。 不同的物质含水后,冻胀体积增大值也不一样。有的物质浸水后,质量和体积都发生变化,但是经过冻结,体积都会增大,增大多少,这要看物体大小、质量、密度、可压缩性、含水量、温度等条件,经过试块试验,每立方厘米破损强度是多少,作用在其它物体上的力就是冻胀力值。 (1)冻胀力作用在物体或建筑物的底部,地基面积和体积的胀力及侧面摩擦力可以计算得出。 (2)冻切力作用在物体侧面或建筑物侧面,接触面积可以计算,但土地地基太大,水平方向的冻切力是不容易计算的。 4、抗冻胀的设防 我们国家地域广阔,地理位置跨度越大,根据气候将各个地区划分为热带、亚热带、温带、寒带四个区,北伟38度以北为寒带地区,由于有些海拔高度影响,部分地区也划为寒带。 工程设计根据不同地区,抗冻胀冻切设防也不尽一致,工程设计首先要考虑,当地最低气温持续时间,又要考虑地质条件、使用工能以及当地的建筑材料、经济效益等诸多因素进行设计。 大庆地区属寒带地区,随着自然环境和气候变暖,油田的开发建设,人员增加,生产、生活的活动,气温也不断的升高,因此,工程建设防冻胀冻切的方法也在不断变化。 大庆油田开发建设初期,冻土层最深可达3米,主要的建筑工程,基础防冻胀设防2.2米深。而最近几年来冻土层深仅2米,建筑工程防冻胀设防是2.2米或1.8米。 由于新的建筑材料开发、生产、应用和人们对抗冻切力的逐步认识,抗冻胀的方法多种多样,例如:(1)大型的、重要的、高层建筑依然采取地基设在冻层以下,防止冻胀。 (2)一般的单层建筑物和构筑物设在冻层上,采取适当的措施,垫砂、钢渣、炉渣、基础加大、增设地梁等。 (3)基础周围添砂、炉渣或者不含水的缓冲材料,防止冻切力。 (4)基础周围回填土要求夯实,密实度、干容重符规范标准,避免水浸泡。 (5)施工中不使用含水率超标的材料,即使有些建筑物构、筑物含水也要在气候降到零度之前,使水分蒸发达到合格标准,避免冻胀破坏。 (6)混凝土在零下施工时,将骨料和水加温,在混凝土终凝前使水分吸收和蒸发,在温度达到零下不结晶。(7)建筑物、构筑物进行防水,使各部位不受浸袭和加热、保温、采暖等。 5、冻胀对建筑物、构筑物、道路破坏的现象。 前面讲了物质含水冻结就产生冻胀力、冻切力。建筑物、构筑物都建在土地上,土含有不同的水量,经过低温冻结,体积增大,产生不同程度的胀力,作用在建筑物、构筑物和道路上,对我们劳动的成果造成很

路基翻浆的处理方法

路基翻浆的处理方法文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

【路基病害2】“翻浆”的处理方法及施工工艺图文详解 2014-07-03 一、翻浆的概念 春融期间,由于土基含水过多,强度急剧降低,再加上重复行车的作用,路基发生的弹簧、鼓包、裂缝、冒浆、车辙等现象,称为翻浆。 1.产生原因 2.造成土基冻胀与翻浆的条件 1)土质;2)水文;3)气候;4)行车;5)养护 路基融沉现象 多年冻土区不均匀冻胀与道路翻浆现象 多年冻土区道路翻浆现象 道路翻浆现象 地下水类翻浆病害 在地势低洼、积水难以排出、地下水位埋深又浅的地区,路基填土高度不大时,冻结期由于地下水补给使土体含水量增大,春季引起道路翻浆(图:1) 。 图1:低路堤下的高地下水位 在丘陵区或山区的挖方和半填半挖地段,由于开挖使路基顶面接近地下水位(图:2)或者路堑边坡切断含水层(图:3)且排水不畅时春季产生道路翻浆。 图2:高地下水位下的挖方路基 图3:半挖半填路基切断含水层

在半山腰的填方路堤,有时压住含水层或泉眼,使水分渗入路基(图:4),冬季引起路基冻胀,春季化冻时产生翻浆,一般称为两肋翻浆;城市道路有时因地下管道漏水,路基含水量增加,将导致道路翻浆。 图4:填方压住含水层露头 二、翻浆处治 1.做好路基排水,抬高路基 2.铺设隔离层 (1)透水性隔离层 粗粒料式透水隔离层 冻土区提高路基填土高度 设置碎石、砾石隔离层 设置碎石、砾石隔离层 (2)不透水隔离层 ①直接喷洒沥青; ②沥青土或沥青砂; ③油毡或塑料薄膜; ④复合土工膜。 (3)注意事项 ①隔离层对新旧路翻浆均适用,特别适用于新路; ②不透水性隔离层适用于不透水路基,透水路基下只能设透水隔离层。 3.设置路肩盲沟或渗沟 边沟下设置盲沟示意图

路基翻浆的处理方法

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【路基病害2】“翻浆”的处理方法及施工工艺图文详解 2014-07-03 一、翻浆的概念 春融期间,由于土基含水过多,强度急剧降低,再加上重复行车的作用,路基发生的弹簧、鼓包、裂缝、冒浆、车辙等现象,称为翻浆。 1.产生原因 2.造成土基冻胀与翻浆的条件 1)土质;2)水文;3)气候;4)行车;5)养护 路基融沉现象 多年冻土区不均匀冻胀与道路翻浆现象 多年冻土区道路翻浆现象 道路翻浆现象 地下水类翻浆病害 在地势低洼、积水难以排出、地下水位埋深又浅的地区,路基填土高度不大时,冻结期由于地下水补给使土体含水量增大,春季引起道路翻浆(图:1) 。 图1:低路堤下的高地下水位 在丘陵区或山区的挖方和半填半挖地段,由于开挖使路基顶面接近地下水位(图:2)或者路堑边坡切断含水层(图:3)且排水不畅时春季产生道路翻浆。 图2:高地下水位下的挖方路基 图3:半挖半填路基切断含水层

在半山腰的填方路堤,有时压住含水层或泉眼,使水分渗入路基(图:4),冬季引起路基冻胀,春季化冻时产生翻浆,一般称为两肋翻浆;城市道路有时因地下管道漏水,路基含水量增加,将导致道路翻浆。 图4:填方压住含水层露头 二、翻浆处治 1.做好路基排水,抬高路基 2.铺设隔离层 (1)透水性隔离层 粗粒料式透水隔离层 冻土区提高路基填土高度 设置碎石、砾石隔离层 设置碎石、砾石隔离层 (2)不透水隔离层 ①直接喷洒沥青; ②沥青土或沥青砂; ③油毡或塑料薄膜; ④复合土工膜。 (3)注意事项 ①隔离层对新旧路翻浆均适用,特别适用于新路; ②不透水性隔离层适用于不透水路基,透水路基下只能设透水隔离层。

浅谈路基冻胀与翻浆的防治

浅谈路基冻胀与翻浆的防治 摘要对公路工程而言,后期病害会严重影响公路使用寿命和行车安全,尤其是对于一些常年属于冻土地区的公路,由于反复受到季节性冻土,或者连续冻土的影响,很容易造成路面的损坏,而这其中最常见的破坏就是路基冻胀,还有就是翻浆等。公路一旦出现这两种危害,那么就会大大降低公路使用质量和安全性,所以本文主要就公路路基冻胀和翻浆进行研究,认识路基冻胀和翻浆,并找出二者关系和产生的原因,针对性给出预防措施,希望给公路工程相关人员参考。 关键词路基冻胀;翻浆;原因;预防措施 由于我国幅员辽阔,境内寒冷地区,还有高原寒冷地区分别比较广泛,这对于整个中国的公路網建设提出了比较高的要求,尤其是位于寒冷区的公路主要容易出现路面冻胀和翻浆两种危害,所以要想在北方寒冷区域,还有高寒地区建设公路,就必须要解决路基冻胀和翻浆问题,这样才能确保修建的公路使用寿命更长,更安全。 1 路基冻胀与翻浆的概念 在季节性冻土或者多发性冻土区域,公路路基难免会出现冻结现象,并且在其中会产生水分迁徙,在冬季温度较低的情况下,水分就会逐渐从路基向上流动,并在公路中结冰,而公路路基中间会形成面积比较大的结冰层,这时候路基整体会被抬起,而幅度又不相同,所以不均匀的起拱会导致路面在拉力作用下产生裂缝,不同的路面由于强软不同,所以也会产生不同的破坏。而翻浆主要就是在季节性冻土和多发性冻土区域,公路路基还是会在气温较低情况下产生水流聚集向上,但是一旦当温度回暖,地基中产生的冰块开始消融,那么就会对公路造成强度的破坏,公路在荷载的影响下就会裂缝、冒泥和鼓包等[1]。所以通过描述,这二者就是在同一公路的不同破坏过程,只要公路出现了冻胀,那么随着温度变化,就会产生翻浆现象,所以这对于防治公路这样的危害需要从源头控制,一举将二者从源头进行控制和干预。 2 路基冻胀与翻浆的原因 首先是土质,其中粉质土就具有冻胀性,也易产生翻浆。而黏性土只有在路基中水分供应十分充足的情况下,并且伴随着冻土缓慢形成之时才会产生冻胀。粗质土最难以产生冻胀,但是一旦混入粉黏土,那么也会产生冻胀。其次是水,水在路基中的结冰和迁徙是根本原因,路基附近的地下水会提供源源不断的水源,秋天多雨季节也会带来许多水分,导致地下水位上升。温度是决定产生冻胀与翻浆的基础。公路路基含水是非常常见的,但是只有在温度达到临界时,如果在路基中的水不能在结冰前迁徙,那么也无法形成冻胀与翻浆。最后就是路面与荷载的影响,比如在潮湿的地基上修筑公路,尤其是铺设沥青混凝土公路,导致透气性降低,或者路面厚度过高,都会增加冻胀与翻浆的风险。路面荷载越大,在翻浆区域就越容易发生翻浆事件。

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