【導(dǎo)讀】護(hù)費(fèi)用，給公路工程帶來了巨大的危害，同時(shí)給國(guó)民濟(jì)造成了重大的損失。道路凍脹翻漿產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)是水在路基土中的遷移和相變的過程。一過程的兩個(gè)階段且道路的凍脹與翻漿既具有一致性又有差異性。凍脹翻漿現(xiàn)象產(chǎn)生的基本條件。并提出了道路凍脹翻漿的防治原則、防治措施和施工注。意事項(xiàng)，以避免道路凍脹和翻漿病害的發(fā)生，從而延長(zhǎng)公路的使用壽命和年限。地區(qū)的公路設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)具有指導(dǎo)意義。

　　

【正文】 凍期平均的含水量之差）。 [24] 砂墊層在上凍前、結(jié)凍期和春融期的含水量基本上變化不是很大，也就是說砂墊層在上凍前和結(jié)凍期間蓄積的水已經(jīng)差不多了，從而使砂墊層在春融期的凈蓄水量變得相當(dāng)小。因此 可以確定設(shè)置砂墊層是防治道路凍脹翻漿十分有效的方法之一。 遼寧沈大贛的兩路段的調(diào)查結(jié)果，同樣的表明在春融期，砂墊層的蓄水量十分的小，最大才打到 %，土基上部的相對(duì)含水量也只是減少了 。砂墊層下路基土體的滑動(dòng)深度要比土路肩快十多厘米左右，因此當(dāng)路肩的含水量比較大時(shí)，它將直接或者間接的進(jìn)入設(shè)置的砂墊層中。從而有效地防治道路凍脹翻漿的產(chǎn)生。 砂墊層適用于各種土基比較潮濕的地段，土基土體中設(shè)置砂墊層防治道路凍脹翻漿 道路凍脹翻漿的成因與處理方法 24 最適合用于產(chǎn)砂石的地區(qū)，這樣可以節(jié)約工程成本。砂墊層中盡量使用中砂和粗砂，不得以的情況下也 可以使用細(xì)砂，但要求細(xì)砂中無任何雜質(zhì)特別是泥土等。 土工和成材料在路基工程中的應(yīng)用 土工合成材料是人工合成的聚合物、一種新型的巖土工程材料。土工合成材料可以分為土工織物、土工膜、特種土工合成材料和復(fù)合土工合成材料四種。 將土工合成材料制成各種類型的產(chǎn)品，將其置于土體內(nèi)部、外部或各層土體之間可以有效防止道路凍脹翻漿的產(chǎn)生。因?yàn)橥凉ず铣刹牧暇哂信潘饔煤头雷o(hù)作用 （防護(hù)凍土地區(qū)地下排水構(gòu)筑物的防凍和地下水的冰凍）。 工程實(shí)例 ： 國(guó)道 314 線， 碦 什至紅其拉口岸段地處海拔 4 千米以上，因?yàn)樵摼€路右側(cè)地下水發(fā)育 加之地處高海拔地區(qū)，因此該路段道路凍脹翻漿病害十分嚴(yán)重。為防治道路凍脹翻漿的產(chǎn)生，處理方法為：在路基右側(cè)的排水溝下設(shè)置縱向排水滲溝，排水滲溝內(nèi)填充洗凈的大塊卵石排水層，大塊卵石外包裹無紡?fù)凉た棽?，土工織布外左?cè)設(shè)置 米厚的粗砂墊層，道路右側(cè)設(shè)置 米厚的小礫石過濾層。因?yàn)樵撀范蔚靥巸鐾羺^(qū)，為防止地下水結(jié)冰和構(gòu)筑物的凍脹，排水溝下鋪設(shè)了保溫板，在保溫板上下各設(shè)置 米厚的中粗砂墊層。 經(jīng)運(yùn)營(yíng)，目前該路段路基使用情況良好，無道路凍脹翻漿等不良現(xiàn)象的產(chǎn)生。通過路基基底鋪設(shè)土工合成材料，地下水可以得到 有效的處理。且土工合成材料比傳統(tǒng)的碎石施工簡(jiǎn)便、成本低，容易確保工程質(zhì)量，從而在實(shí)際工程中得到了廣泛的應(yīng)用。 石灰土對(duì)防治道路凍脹翻漿的作用 近些年來，我國(guó)城市道路和公路的建設(shè)中，石灰土已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，石灰土在季節(jié)性凍土區(qū)的使用效果一般是良好的。 1963 年 7 月，東北片區(qū)道路翻漿防治座談會(huì)上提出了石灰土適用范圍和設(shè)計(jì)參數(shù)，肯定了石灰土的防治翻漿的作用。 [25] 道路凍脹翻漿的成因與處理方法 25 工程實(shí)例 ： 通過對(duì)遼寧大石橋石灰土試驗(yàn)路段的多年觀測(cè)，結(jié)果顯示 ：歷年凍土期平均相對(duì)含水量均比較低。石灰土在上凍前、結(jié)凍期和春融 期的含水量、密實(shí)度變化均不大。在凍結(jié)過程中沒有發(fā)現(xiàn)石灰土有十分明顯的聚冰現(xiàn)象，因此不會(huì)導(dǎo)致石灰土整體結(jié)構(gòu)的破壞。說明石灰土防治道路凍脹翻漿的產(chǎn)生是十分有效的措施。 復(fù)合土工膜處理道路凍脹翻漿的應(yīng)用 復(fù)合土工膜是由土工織物和土工膜復(fù)合而成的材料。復(fù)合土工膜有透水性和不透水性兩種。復(fù)合土工膜在路基隔斷層中起到防排水、凍土截?cái)嗝?xì)水的上升，復(fù)合土工膜還可以起到保溫、隔離、防風(fēng)化的作用。 復(fù)合土工膜隔斷層施工技術(shù)是在路基施工工藝與現(xiàn)代的土工合成材料結(jié)合發(fā)展起來的。利用復(fù)合土工合成材料的特點(diǎn)可以通過隔離兩種 物理性質(zhì)不同的路基材料，并達(dá)到排水、保溫、反濾、防滲等目的。從而可以有效地防治道路凍脹翻漿的產(chǎn)生。 工程實(shí)例 ： 河南平臨高速公路 5 合同段（ K32＋ 500 至 K32＋ 550、 K32＋ 700 至 K33＋ 354）為挖方路段，設(shè)計(jì)路床的原計(jì)劃為換填 50 厘米厚的砂礫石。但當(dāng)施工單位開挖至換填處時(shí)，發(fā)現(xiàn)有大量地下水露出。路床換填面以下的大部分為透水性比較強(qiáng)的砂粘土，部分為粉性粘土。因?yàn)槁穳q挖方高度為 0 至 6 米，該路段地下水為承壓水，且降水會(huì)使路塹兩側(cè)的地下水進(jìn)一步升高，從而會(huì)滲透到路基土體中甚至路面，這就為道路凍脹翻漿的形成提供了良好的發(fā)育條件，其必然會(huì)給今后的工程質(zhì)量帶來很大的隱患。 經(jīng)過研究該路段的處理方法為：路床超挖 50 ㎝，然后鋪設(shè)復(fù)合土工膜并回填砂礫石，設(shè)置隔斷層。施工效果圖如圖 3— 1圖 3— 16 所示。 通過設(shè)置隔斷層，自通車兩年半以來，目前該路段使用狀況良好，路面沒有出現(xiàn)開裂、沉降、冒泥等道路凍脹翻漿現(xiàn)象。原來的道路凍脹翻漿得到了較好的處理。 因?yàn)閺?fù)合土工膜質(zhì)量輕、方便運(yùn)輸、造價(jià)比較低且施工難度小，不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)對(duì)環(huán)境污染小。所以在治理道路凍脹翻漿方面，復(fù)合土工膜得到了廣泛的應(yīng)用。 道路凍脹翻漿的成因與處理方法 26 泡沫隔溫技術(shù)在道路凍脹翻漿防治中的應(yīng)用 泡沫隔溫板有良好的隔溫效果，它的吸水率極低，將泡沫隔溫板鋪設(shè)在路基土體中，隔溫板下的溫度大于 0℃，因此可以很好地防治道路凍脹翻漿的產(chǎn)生。泡沫隔溫板在道路工程的應(yīng)用可以減小路基的開挖或填筑，從而極大地減小對(duì)環(huán)境的污染。 泡沫隔溫板的材料主要有：發(fā)泡聚笨乙烯（ EPS）類、擠塑聚笨乙烯（ XPS）類、聚氨脂（ PU）類。 工程實(shí)例 ： 某公路路段經(jīng)過草原沼澤地區(qū)，路基土從下往上依次分布著：基巖 —— 砂礫土 ——細(xì)中砂 —— 黏土 —— 粉土 —— 泥炭土 —— 草甸土。地下水位位于地表以下 10 至 50 ㎝之間。 草甸土是由未腐爛的草根相互交錯(cuò)而成的，吸水能力特別強(qiáng)，此地區(qū)土質(zhì)屬于極不良土質(zhì)層。 該公路所在地區(qū)年降水量在 500 至 700 ㎜，年平均氣溫為 2℃左右，最大凍土深度可達(dá) 108 ㎝，凍土持續(xù)時(shí)間可達(dá) 200 天左右。該公路技術(shù)等級(jí)三級(jí)，設(shè)計(jì)行車速度為30km/h，路基設(shè)計(jì)高度為 米，路基填料為碎石土，強(qiáng)度比較低。 因?yàn)槟嗵客梁筒莸橥恋膹?qiáng)吸水性，且路堤高度較低，經(jīng)過大荷載車輛的反復(fù)碾壓，到了每年的春融期，路面都會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的翻漿現(xiàn)象。為解決該現(xiàn)象，采用高強(qiáng)度的泡沫圖 3— 15 路基 工膜的的鋪設(shè)鋪設(shè) 圖 3— 16 填鋪填料 道路凍脹翻漿的成因與處理方法 27 隔溫板防治道路凍脹翻漿。如圖 3— 17 所示為泡 沫隔溫板施工圖。 圖 3— 17泡沫隔溫板施工圖 通車半年后將埋置的隔溫板取出進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明 ： 隔溫板厚度變化小于 1 ㎜。通車 5 年后，第二次進(jìn)行檢測(cè)，隔溫板厚度變化小于 1 ㎜，鋪設(shè)隔溫板的試驗(yàn)路段質(zhì)量及通車狀況良好，道路沒有出現(xiàn)凍脹翻漿現(xiàn)象。由此可以說明泡沫隔溫板具有極強(qiáng)的防水性能和抗壓性能，鋪設(shè)泡沫隔溫板可以很好地防治道路凍脹翻漿的產(chǎn)生。 小結(jié) 在充分了解了道路凍脹翻漿機(jī)理和影響因素的前提下，本章承上啟下，結(jié)合實(shí)際工程提出了道路凍脹翻漿的治理措施。 防治原則：預(yù)防為主，防治結(jié)合。路線盡可能的選 擇干燥路段，但當(dāng)路線必須經(jīng)過不良地段時(shí)，應(yīng)采取必要的防治措施。 解決道路凍脹翻漿最為有效的方法就是采用各種排水措施，盡可能的減少水分在路基土層中積聚和毛細(xì)水的補(bǔ)給，盡量使路基土體處于干燥狀態(tài)。 道路凍脹翻漿的成因與處理方法 28 提高路基的填土高度是一種非常簡(jiǎn)便易行、非常經(jīng)濟(jì)且效果十分顯著的常用措施。 提高路基土體的壓實(shí)度是防止道路產(chǎn)生凍脹翻漿十分有效的方法。 改變路基填料、加強(qiáng)路槽排水、設(shè)置隔離層和隔溫層、加設(shè)防凍層、改善路面結(jié)構(gòu)也是防治道路凍脹翻漿的有效手段。 道路凍脹翻漿的成因與處理方法 29 參考文獻(xiàn) REFERENCES [1]谷憲明 季凍區(qū)道路凍脹翻漿機(jī)理及防治研究 [D].吉林大學(xué)， [2]徐學(xué)祖，王家澄，張立新 . 凍土物理學(xué) [M]. 北京：科學(xué)出版社， ～ 6 [3]張宏紅，候金橋 嚴(yán)寒地區(qū)道路凍脹的原因解析及防治措施 [J].山西建筑， 20xx（ 26）：148 [4]張建興 簡(jiǎn)述道路凍脹翻漿產(chǎn)生的原因及治理措施 [J].工程科技， 270 [5]王俏 高寒地區(qū)道路凍脹影響因素分析與防治措施 [J].交通科技 20xx（ 1)79～ 80 [6]王俏 高寒地區(qū)道路凍脹影響因素分析與防治措施 [J].交通科技 20xx（ 1)79～ 80 [7]張萬壽，李玉璋 .我省東部農(nóng)業(yè)區(qū)道路凍脹翻漿機(jī)理及防治 [J].青?？萍?20xx（ 4）81 [8]趙光景 淺議城市道路翻漿產(chǎn)生的原因及防治措施 [J].科技資訊 20xx（ 16） [9]韓東禹 道路凍脹翻漿產(chǎn)生的機(jī)理及其治理 [J].黑龍江科技信息 [10]邵偉，王立志 淺談凍土區(qū)道路產(chǎn)生翻漿的主要因素 [J].黑龍江科技信息 [11]李際忠 淺析路基凍脹翻漿 [J].黑龍江交通科技 20xx（ 2） 27 [12]李際忠 淺析路基凍脹翻漿 [J].黑龍江交通科技 20xx（ 2） 27 [13]李上紅 公路工程施工常見地質(zhì)病害處治技術(shù) [M].北京： 20xx 106～ 110 [14]孟凡松，劉建華，劉永智 黑北公路凍土路基設(shè)計(jì)原則及病害特征 [J].冰川凍土，20xx（ 3） 30～ 31 [15]張萬壽，李玉璋 我省東部農(nóng)業(yè)區(qū)道路凍脹翻漿機(jī)理及防治 [J].青?？萍?， 20xx（ 4）80～ 83 [16]吉林省交通廳 .公路抗凍設(shè)計(jì)與施工技術(shù)指南 [M].20xx 23～ 24 [17]王殿威 道路不均勻凍脹淺析 [J].北方交通 20xx（ 2） 28～ 29 [18]戚大偉 防止道路凍脹翻漿措施研究 [J].工程技術(shù) 20xx（ 9） 227 [19]徐寶棟，史立明 淺談道路凍脹成因及防治措施 [J].黑龍江交通科技 20xx（ 2） 20 [20]交通部第二公路勘察設(shè)計(jì)院 .公路設(shè)計(jì)手冊(cè)（路基） [M].第三版北京：人民交通出版社， ～ 65 道路凍脹翻漿的成因與處理方法 30 [21]張萬壽，李玉璋 我省東部農(nóng)業(yè)區(qū)道路凍脹翻漿機(jī)理及防治 [J].青?？萍?， 20xx（ 4）80～ 83 [22]張宏紅，侯金橋 嚴(yán)寒地區(qū)道路凍脹的原因解析及防治措施 [J].20xx（ 26） 148 [23]南京工學(xué)院 .公路路面 [M].第二版 .北京： ～ 30 [24]交通部交通科學(xué)院，遼寧省交 通萬科學(xué)研究所 砂墊層防治道路翻漿 [J].公路，1965 26～ 36 [25]交通部交通科學(xué)院，遼寧省交通萬科學(xué)研究所 石灰土對(duì)防治道路翻漿的作用 [J].公路， 1965 21～ 24 道路凍脹翻漿的成因與處理方法 31 致 謝 本論文是我在我的導(dǎo)師王莉教授的悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師精益求精的工作作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，淵博的專業(yè)知識(shí)對(duì)我的影響極其深遠(yuǎn)。本論文從最初的選題、中期的修改到最后的完成。每一步都是在導(dǎo)師的認(rèn)真指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此，謹(jǐn)向我的導(dǎo)師表示崇高的敬意和由衷的感謝 ! 感謝孫殿民老師 、陳瑤老師等人對(duì)我論文提供的幫助！ 感謝我的家人、我的老師們和我的朋友們對(duì)我的關(guān)愛和幫助，在今后的求學(xué)和工作的道路上，我會(huì)更加努力的。