公路养护维修工程中路基翻浆原因及处治技术

引言

翻浆发展具有隐蔽性、渐进性、周期不规律，难预测等特点，且与道路结构、填料类型、交通荷载和水分补给条件等内外因素密切相关，围绕病害形成机理问题长期吸引国内外交通岩土领域专家的关注。翻浆病害发生和发展包括交通荷载下公路岩土结构动水力特征及细粒固‒ 液相变迁移过程。

1 公路养护维修工程中路基翻浆原因

1.1 土体强度衰减

在松散土体的吸水历程中，其内部的矿物颗粒会吸收水分，从而在颗粒周围形成水化膜。与此同时，孔隙中的水会压缩孔隙中的空气，而水化膜的楔入效应则会导致黏土发生膨胀。当土体的含水量低于其最大吸湿度，并且颗粒间的距离不超过定向水层厚度的两倍时，水化膜的楔入主要促使晶体内部发生膨胀。而当土体的含水量位于塑性湿度与液限湿度之间时，膨胀现象会尤为明显。有研究表明：黏土的膨胀并非一个瞬间完成的过程，而是随着时间的推移而逐渐发展。此外，由于膨胀后土体的体积增量远大于进入土体的水分体积，表明膨胀即是源于水化膜厚度增加所引发的黏土颗粒间的机械运动，也与土体颗粒及晶体内部的体积变化密切相关。

1.2 气候与荷载耦合作用

冻融循环效应：季冻区年平均负温持续 120d，冻结深度达 1.5m ，聚冰效应导致路基体积膨胀率达 8% ，融化后产生不均匀沉降。重载交通影响：某国道日均重载车流量超 2000 辆，超载率达 30% ，加剧路基塑性变形与水分迁移。

1.3 温度传导

公路养护维修中，温度传导是引发路基翻浆的关键因素之一。冻土区均饱受路基变形之困惑，且变形情况随地温年周期波动而各异；秋冬之际，地温高于路面温度，土体冻结，产生冻胀；而春季，路面温度回暖超越地温，土体解冻，导致融沉。这些路基变形最终在路面上呈现为鼓丘、凹坑及龟裂等不规则形态，进而出现了路基翻浆的现象。

2 公路养护维修工程中路基翻浆处治技术

2.1 换填法

换填法原理是将路基中受翻浆影响的不良土质挖除，换填为透水性好、强度高的材料，如天然砂砾、碎石等。在实施过程中，首先要确定翻浆路段的范围和深度，一般通过现场勘查和检测手段确定。然后将翻浆的土层挖除，挖除深度应根据翻浆严重程度确定，通常为 0.5-1.5 米。挖除后，对基底进行夯实处理，确保基底的稳定性。最后，分层回填选定的换填材料，并逐层压实，压实度应符合相关规范要求。换填法适用于翻浆深度较浅、范围较小的路段，能够有效改善路基的结构性能，提高路基的承载能力。

2.2 排水固结法

排水固结法主要通过设置排水设施，降低路基土中的含水量，使土体在自重或附加荷载作用下逐渐固结，提高路基强度。常见的排水设施包括盲沟、渗井、排水板等。盲沟一般设置在路基两侧或底部，采用透水性材料填充，如碎石、砾石等，其作用是拦截和排除地下水，降低地下水位。渗井则是在路基中垂直设置的排水通道，通过将路基中的水分引入到深层土层或排水系统中，达到降低含水量的目的。排水板是一种新型的排水材料，具有排水速度快、排水效果好等优点，常用于软土地基的处理。在采用排水固结法时，要根据路基的地质条件和翻浆情况，合理选择排水设施的类型、布置方式和尺寸，确保排水系统的有效性。

2.3 地下水治理

地下水治理是确保地下水资源合理利用与保护、消除地下水对路基等基础设施潜在威胁的根本措施。常见的地下水治理方案包括降水井技术、注浆技术、固化土壤、帷幕灌浆、地下水回灌等的多种手段。但是，地下水治理并非一蹴而就的过程，需要持续监测和动态调整。因此，在实施地下水治理项目时，要求前期设计科学合理、后期运行中保持高度的责任性，确保治理效果持续有效，达到保护路基安全、维护地下水资源平衡的目的。

2.4 桥头搭板损坏的整治

如果桥头搭板下部结构发生沉降，可造成桥头搭板发生沉降和脱空病害，在重车不断通行和碾压的情况下导致其变形和断裂。在桥头搭板搭板发生变形和断裂后，过往的车辆极易在此处发生危险甚至酿成交通事故。修复桥头搭板时，需清除其钢筋混凝土结构、沥青层及台背土等，将其深度控制在 30\~35cm 范围内。然后回填台背土并夯实、绑扎钢筋、浇筑混凝土。

2.5 土工合成材料隔离处置法

采用土工合成材料（如土工布或土工膜）进行隔离处置，利用其约束和隔离功能，同时发挥加筋、补引和反滤作用。施工时，将土工布或土工膜在翻浆部位顶面平铺，分层铺筑填料，用压路机压稳。填筑体稳定后，用土工布或土工膜包裹砂砾进行换填加固，最后按正常路基施工处理。该方法施工便利、经济性好，但需要一定的处置高度，当施工地段含水率较高时，还需要一定时间的沉降固结期，更适用于过湿地段。

3 公路路基翻浆的预防措施

3.1 改善路面结构

铺设砂垫层后，冰冻时路面下毛细水不会产生聚冰现象，化冻时路基上层土壤中多余水分会存于砂层内或排出。将砂垫层作为加强基层，可提升公路整体强度。在砂垫层施工中，应尽量选择粗砂，若使用细砂，则需增加施工厚度，以有效预防翻浆病害。在路基施工中，将石灰与土拌合压实形成石灰土体，石灰土具有较好的水稳定性和强度，能够减少水分对路基的影响，降低翻浆发生的可能性。

3.2 做好路基排水

在路基设计和施工过程中，应合理设置边沟、截水沟等排水设施，并确保其排水畅通。定期对排水设施进行检查和维护，清理堵塞物，修复损坏部位，保证排水系统的正常运行。对于地下水水位较高的路段，可采用设置渗沟、盲沟等措施降低地下水位，减少水分对路基的侵蚀。

3.3 合理选择路基填料

在路基施工中，应根据工程所在地的地质条件和气候特点，合理选择路基填料。优先选用透水性好、稳定性强的材料，如砂性土、砾石土等。避免使用粉质土、腐殖土、盐渍土等不良土质作为路基填料。对于无法避免使用的不良土质，应采取相应的改良措施，如掺加石灰、水泥等固化剂，改善土质性能，提高路基的稳定性和抗翻浆能力。

3.4 加强施工质量控制

严格的施工质量控制是预防路基翻浆的关键环节。在路基填筑过程中，应按照设计要求进行分层填筑和压实，确保路基的压实度符合标准。控制每层填筑厚度，避免过厚填筑导致压实不足。采用合适的压实设备和压实工艺，保证压实效果。同时，加强对路基施工过程的监测和检验，及时发现和纠正施工中出现的问题，确保路基施工质量。

结语

路基翻浆是一种严重影响公路正常使用的病害，其产生原因复杂，涉及土质、气候、车辆荷载等多种因素。在实际工作中，除了在设计与施工阶段做好预防措施外，还应通过定期检查及时发现翻浆迹象，并根据具体原因制定有效的处理方案。通过综合运用各种处置和预防措施，可将路基翻浆可能造成的影响降至最低，保障公路的正常运营，延长公路的使用寿命，为交通运输提供安全、稳定的通行条件。

参考文献

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