翻漿是季節性冰凍地區道路特有的凍害現象,輕則路面彈簧、網裂、重則鼓包、冒泥、壓翻。它能降低車速30%~50%,嚴重年份養修費用比例高達小修保養費用的50%~60%,因此翻漿地區路基施工必須貫徹以防為主、防治結合的原則。
翻漿地區路基,首先必須注意切實做好路基排水,保證路基填土高度和壓實度要求。重要道路除考慮強度因素外,還須考慮凍脹對路基和路面的影響。由于施工過程中排水措施不好或竣工後未能形成完整有效的排水系統,往往導緻通車後不久,季凍地區路面損壞。
因此,如何防止路基表面水的滲入,降低地下水位,減少路基的原始含水量,切斷聚冰過程中水的供給來源等都是不可忽視的。
防止翻漿的工程措施:
1.設置隔離層
粗粒料式透水隔離層
不透水隔離層
為防止翻漿,可在路基一定深度處設置隔離層。隔離層宜高出地表面25cm,有效厚度一般為20cm,用碎石、礫石、粗砂、土工布等鋪成。為防淤塞,可在其上下面反鋪草皮或土工織物防淤,上、下面宜設3%-4%的橫坡,以利排除水分。
當采用不透水隔離層時,可選用8%-10%瀝青土、6%-8%瀝青砂、瀝青油氈、塑料膜等作隔離層。隔離層對新舊道路翻漿均可采用,新道路尤佳。不透水隔離層多适用于不透水路面的路基中,在透水路面下,隻能設置透水隔離層。
2.換填土
切割舊路面
破除清理原翻漿路段
人工攤鋪新修補的瀝青路面
機械攤鋪施工作業
壓路機壓實
采用水穩性好、凍穩性好、強度高的粗顆粒土換填路基上部。換填選料原則是:凍脹時路面不緻産生有害變形,凍融時路床承載力不緻下降,換填厚度應控制在最大凍深的70%-100%。
3.隔溫層
在路基上部或路面底基層處設置隔溫層。隔溫層的作用是延緩和減小負氣溫的強度,減輕對路基中水的影響,以達到對路基的保護。隔溫層材料可選擇爐渣、礦渣、碎磚,厚度一般20-50cm 。
4.橫向盲溝降水
橫向盲溝降水是防治丘陵和山嶺區坡腰路段道路翻漿主要措施。當路面基層采用透水性材料時,為能及時排出透水層内的縱向水流和春融期土基化凍時的多餘水分,可在路槽下設置橫向盲溝。橫向盲溝可設置成人字形,縱向間距一般為2–5m 左右,溝深20-40cm,寬40-50cm,填以沙礫等透水性良好材料,出口按一般盲溝處理。
5.管滲溝等降水
為降低路基附近的地下水位,可采用有管滲溝;為攔截并排除流向路基的層間水,可采用載水滲溝疏排。為防止滲溝被淤塞,根據工程重要性及其現場條件,可采取土工布等外覆蓋層,以維護滲溝的通暢。
6.土工布排水
土工布能夠阻斷土基毛細水上升,并防止路基上部水下滲的作用。采用土工布排水是在路基上部一定深度平鋪過濾型土工布或塑編布,其上鋪填30-40cm砂礫層,然後繼續填土至路基頂面。
7.砂礫墊層
鋪設砂礫墊層防治翻漿作用在于隔斷毛細水上升,凍融期具有蓄水、排水作用。且在凍結和融化時,砂礫墊層的體積變化不大,因而可減輕路面凍脹和融沉。砂礫層的經驗厚度為:中濕狀态采用15-20cm;潮濕狀态采用20-30cm。
8.石灰土結構層
石灰土防治翻漿的作用是其具有一定的闆體性,可使行車荷載傳至土基上的應力分布均勻并逐漸擴散減小。石灰土水穩和凍穩性均較好,力學強度也較高,又屬多孔性材料,對土基水溫狀況有調節作用。鋪設石灰土的經驗厚度按翻漿等級分為,輕型:15~20cm,中型:20~25cm,重型:20~40cm或石灰土20~30cm、砂墊層20~30 cm聯合使用。石灰土基層的石灰劑量,應根據強度和穩定性要求選定,上層可采用8%~12%,下層可采用6%~8%,石灰土墊層的劑量可用4%~6%。
9.煤渣石灰土結構層
煤渣石灰土結構層防治翻漿的作用,與石灰土大緻相同,水穩定性則較石灰土好。煤渣石灰土的質量配合比一般為:石灰:土:煤渣=(8-10)(37-20)(55-70)。煤渣石灰土做基層時,煤渣、石灰劑量用高限。其結構層厚度可根據地區經驗确定一般不小于15cm。煤渣石灰土可處理輕、中、重冰凍地區的各種翻漿,基層或墊層均可使用,特别适用于基層。除上述外,二灰土、砂礫基層、水泥穩定基層、砂礫墊層等都可用作防治翻漿結構層,其厚度可根據設計計算确定。
上述防治翻漿措施,可根據具體情況采用一種或兩種以上綜合治理。
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