1、柴-阿林区三级旅游公路路基翻浆治理洪 伟（内蒙古大兴安岭森林调查规划院，内蒙古 牙克石 022150）【摘要】 本文通过对柴河阿尔山林区三级旅游公路翻浆产生影响的主要因素和防止措施的分析，提出了提高工程质量的方法及技术措施，对有效地提高工程质量，增强社会和经济效益具有重要意义。【关键词】 路基；翻浆；治理柴-阿林区三级旅游公路所经地带属大兴安岭东南和西侧火山、熔岩地貌 （ 即 典 型 的中 山 山 地 地 貌 ） ，火山岩岩性主要为碱性橄榄玄武岩。其地理结构独特，既有土质肥沃的新第四纪产物，又有原始火山喷发后的流纹岩和花岗岩。该地带地形特点是山 脊 缓 和 ， 山顶 多 石 质 裸 露 ， 坡
2、 面 较 为 平 缓 ， 坡 面 较 短 ， 坡 谷 大 多 平 坦 而 宽 阔 ， 以 花 岗 岩 为 主 ， 地 下矿 藏 有 石 灰 石 、 大 理 石 分 布 。该地区横跨大兴安岭西南山麓，属于寒温带大陆性季风气候，全年气温较低，年平均温度为3.1，无霜期短，仅 90 天左右，极端最低气温为45.7。另外，该地区春秋相连约持续 138 天。春季气温回升较快，温度日较差大；9 月中旬，温度明显下降，降水明显减少，早晚温差大，秋霜随之出现。该 地 区 表 层 大 部 分 为 腐 质 中 液 限 粘 土 ， 由 于 其 含 水 量 偏 高 ， 天 然 含 水 量 一 般 为25%33%之 间
3、 ， 土 层 较 厚 ， 不 易 清 除 ， 又 地 处 东 北 高 寒 地 区 ， 冻 深 较 大 。 受 经 济 条 件限 制 ， 原 柴-阿林区三级旅游公路设计中路基填土高度普遍较低，整个路基大部分暴露在永冻层之上，受气温影响，翻浆是该公路的一个重大质量隐患。在施工过程中如何贯彻以防为主、防治结合的原则，减轻和避免翻浆，提高路基稳定性是施工单位的首要课题。1 路基翻浆的过程及影响因素路 基 翻 浆 多 发 生 在 我 国 北 方 地 区 。 秋季是路基水的聚积时期，由于降水或灌溉以及路基排水不畅的影响，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
4、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，形成聚冰层，使路面冻结或隆起，发生冻胀。春季气温逐渐回升，路基上层的土首先融化，土基强度很快下降，以至失去承载能力，在行车作用下形成翻浆。以后天气渐暖，蒸发量增大，冻层化透，路基上层水分下渗，土变干，土基强度又逐渐恢复，这就是翻浆发展的全过程。柴-阿林区三级旅游公路正是地 处东 北 高 寒 地 区 ， 且 该 地 区 表 层 大 部 分 为 腐 质 中 液 限 粘 土 ， 因 而 路 基 翻 浆 路 段 较 多 、 较 严重 ， 尤 以 2 标 段 的 路 基 甚 之 （ 大 面 积 翻 浆 ） 。 究其
5、原因主要还是由下列因素造成的：1.1 土质 粉性土是最容易翻浆的土，该土的毛细管水上升较高、较快，在以下水分聚流严重，且当土中水分增多时强度降低很快，容易失稳。粘性土毛细水上升虽高，但上升速度较慢，因此，只有在水源供给充足、且土基冻结速度缓慢的情况下，才可能形成比较严重的翻浆，砂土在一般情况下都不会发生翻浆，它在冻结过程中水分聚流现象很轻，同时该土即使含有大量水分，也能保持一定强度。然而柴-阿林区三级旅游公路所处地区表 层 大 部 分 为 腐 质 中 液 限 粘 土 ， 天 然 含 水 量 一 般 为 25%33%之 间 ， 且 土 层 较 厚 。1.2 气候。多雨的秋天、暖和的冬天、骤热的晚
6、春、春融期降雨等都是加剧湿度积聚和翻浆形成的不利气候。例如，初冬时气温较高或冷暖交替，冻结线长期停留在路面下较浅处，大量水分就会聚流到距路面很近的地方，将产生严重翻浆。反之，初冬很冷，冻结线很快下降到距路面较深处，则路基上部聚冰少就不易出现翻浆。柴-阿林区三级旅游公路所处地区降水变率相对稳定，表现为春秋季大，夏冬季小，其温度冬夏寒署相差悬殊，年平均温度为-3.1。柴- 阿林区三级旅游公路是在 2007 年 9 月末开工建设的，当年施工一直持续到 11 月份，当时气温最低已达-20。1.3 水 翻浆过程就是水在路基土中转移、变化的过程。地面排水困难，路基填土高度不足，边沟积水或利用边沟作农田灌渠
7、，路基靠近坑塘、地下水位较高的路段，提供的充足水源是形成翻浆的重要因素。柴-阿林区三级旅游公路所处地区今年雨水充足，而个别标段在施工过程中还未挖边沟或排水沟。1.4 行车荷载 道路翻浆是通过行车荷载作用最后形成和暴露的。在其它条件相同时，在翻浆季节交通量愈大、车辆愈重，则翻浆就会愈多、愈严重。柴-阿林区三级旅游公路正是在翻浆季节用重车（载重 30T 以上）抢运了水泥。2 防止原则和治理措施根据路基翻浆的过程及影响因素，各标段在施工过程中除按监理要求坚决贯彻了以防为主、防治结合的原则外，还根据公路等级、冻融程度、地带类型，以及当地料源情况，针对翻浆地段采取了下述具体的综合治理措施：2.1 做好路
8、基排水，提高路基。根据实际情况加高路基，柴- 阿林区三级旅游公路为此重新进行了设计（抬高设计线） ，使路基上部土层远离地下或地表水面。路基加高的数值，都是根据当地冻土深度，路基土质和水文情况，以路基最小填土高度及临界高度来确定的（一般不小于 1.5m） ，一般都能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。2.2 降低地下水位。为了不让地下水大量上升到路基上部土层，各标段都设法降低了地下水，常用的是以下两种方法：2.2.1 设置渗沟 当地下水位较高时，就在边沟底下设置排水渗沟，来降低地下水
9、位。2.2.2 路肩盲沟 为排除春融期路基中的自由水，达到疏干路基上部土体的目的，就在路肩上设置横向盲沟，盲沟可设为人字形，纵向间距一般为 10m 左右，沟深 2040cm，宽4050cm，均用碎砾石等透水性材料来填充，沟底一般均做成至的坡度，盲沟出水口都高出边沟水面 30cm。路面坑洼严重地段，除设置横沟外，还应顺路面边缘修纵向小盲沟或渗水井。2.3 选择路基填料。选择路基填料是有效减少路基翻浆的一条重要途径。该地区富有大量的碎石土和砂砾资源，充分利用这些资源不仅可以降低工程费用，而且由于碎石土和砂砾本身的性质，可以有效地减少路基翻浆的危害。2.4 改善路面结构层。铺设砂砾垫层（大于 30c
10、m） 。砂砾垫层采用当地丰富的砂砾、粗砂或中砂铺成，具有较大的空隙，能隔断毛细管水的上升；化冻时能蓄水，排水；冻融过程中体积变化小，可减小路面的冻胀和沉陷；具有一定的强度，能将荷载进一步扩散，从面减小路基的应力和应变。2.5 换填土法 挖除翻浆路段 路基上部的稀泥，换填水稳性、冻融性好、强度高的粗粒土（如当地丰富的碎石土、砂砾等） ；换填选料原则，冻胀时路面不致产生有害变形，冻融时路床承载力不致下降，换填厚度应控制在最大冻深的 70%100% 。如该公路 2 标段，在土质挖方路基，均换填了不少于 60cm 厚的砂砾，在石质挖方路基，均设置了 30cm 的砂砾垫层，横向排水不畅路段还加设了盲沟。 2.6 为使路基强度和稳定性都能满足设计要求，施工中各类翻浆治理措施均可综合选用。总之，笔者认为上述是一些技术上可行、经济上合理的施工方法，对今后改善路基状况作用显著，有推广应用价值，故写出供同行参考。参考文献：王加勇,刘光明; 季节性冻融翻浆地区路基施工 J;内蒙古公路与运输; 2001 年 S1 期; 71-72 张文胜；谈林区公路路基冻害的防治办法J；森林工程 2002 年 02 期；37
