冻土区道路翻浆的原因及因素分析

冻土区道路翻浆的原因及因素分析

郭延平

齐齐哈尔市铁锋区房屋征收与补偿办公室

一、冻土区道路翻浆的原因

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，上下层形成了温度差。在负温区内，土中的毛细水、自由水首先结冻，薄膜水逐渐移向冰晶体而结冻，于是该处土粒周围的水膜减薄而剩余了许多表面能，增加了从水膜较厚的土粒处吸湿的能力。

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。在正温区内，下层水分向零度等温线附近移动，汽态水由于冷处比暖处气压小而移向冰晶体，凝成液态水而结冰；毛细水通过毛细作用上升移向冰晶体，部分冻结，部分转变为薄膜水以补给负温区的水分转移。从而造成大量水分积聚在土基上层，随着气温的下降，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，使路面冻裂或冻胀隆起。

二、冻土区产生道路翻浆的因素

1、土质因素的影响

粉性土是软土的一种，这种土的强度和抗碾压性都非常差，所以在道路运行的过程中，这种土也是非常容易出现翻浆的土质，这种土在0℃以下会出现非常明显的分局流现象，当土壤中的水分流失的很快的时候，土质的强度也会在一定程度上降低，所以土壤的稳定性也会受到十分严重的影响，水温在一定的条件下虽然可能会升高，但是升温的速度相对是比较慢的，所以在水源的数量非常的充足，同时土基的冻结速度也相对比较慢的情况下才能更好的保证道路不会发生翻浆的现象，而砂土在一般的情况下都是不会发生翻浆的情况，所以在冻结的过程中，水流分聚流的现象并不是十分的明显。

2、气候因素的影响

很多因素都会对道路的翻浆起到推波助澜的作用，在暖和的冬天和炎热的晚春时节等等都是容易出现翻浆现象的时段，举例来说，初冬时节，气温普遍是比较高的，而且还存在着一定的冷热交替的现象，冻结的分界线常常会处在地下比较浅的位置，所以这也就使得很多水分都会堆积在距离路面相对比较近的位置，所以也会出现严重的翻浆现象。在冬季尤其是刚刚进入冬季的时期，冻结线的下降速度相对较快。

3、水因素的影响

在道路运行的过程中翻浆就是水在基土中出现了一定的转移或者是变化的过程，这种现象会使得路面的排水工作很难得以顺利的进行，同时路坡填土的高度也会受到一定的影响，时常会出现高度不足的现象，路基如果靠近坑塘也就会使得地下水的水位变高，这也给翻浆现象的产生提供了条件。

4、行车荷载因素的影响

使冻土区道路出现翻浆病害除了自然因素外，还包括人为因素。近年来我国交通运输行业的发展有着稳步上升的趋势，道路上行车量的增多会给路基带来一定的磨损，同时还有很多车辆存在超载的情况，使路基长期处于超负荷的情况下，就会出现翻浆的情况，另外，尤其在车流量大时，就会加大道路路基的压力，使翻浆情况出现的可能性加大，对道路路基产生严重的危害。

三、道路翻浆的防治措施

1、路基加高的同时做好排水措施

在施工的过程中可以根据道路的实际情况对路基进行适当的加高，将路基的上半部分控制在远离地下和地表水的位置上。同时在路基加高的数值方面也应该根据当地冻土的具体情况和水温情况进行设计，确定最小填土高度和临街高度，在施工的过程中应该保证路基在一个相对比较干燥的状态，这样也能够很好的减轻土质的聚分流现象。

2、重视道路隔温层的施工

在施工的过程中可以在路面下方的位置铺上一层炉渣或者是矿渣，这是因为其表面存在着比较多的小孔洞，所以其传热的能力不是很好，可以很好的对冻结的深度进行有效的控制，这样也就能够很好的防止翻浆现象的产生，宽度应该控制在比标准宽度大30cm到50cm的范围。

3、路基隔离措施

当地下水位或地面积水位较高，路基处于潮湿或过湿状态，且又不宜提高路基时，可铺设隔离层。隔离层铺设在路基顶面以下0.5至0.8m处，目的在于隔断毛细管水上升进入路基上部，防止在负温差时的水分积聚，以保持路基上部处于干燥状态。隔离层按使用材料的不同，可分为透水和不透水两种。透水的隔离层是采用碎石、砾石、粗砂、无纺布等材料铺成的，厚度为0.1至0.2m。不透水的隔离层可用沥青土、喷洒沥青材料或者铺油毛毯、塑料薄膜等做成。

4、降低道路路基下方的水位

地下水位高就极易导致土壤发生结冻情况，从而出现道路翻浆病害，针对地下水位高来说，施工单位要采用合适的方法来降低地下水位。首先，可以在边沟的底部设置排水的渗沟，通过渗沟来降低地下水位的高度；其次，在我国部分区域，冬季土层出现结冻情况，在温度回升后，土层融化，这样就会使路基中的自由水增多，所以可以在路肩位置设置盲沟，将路基中的自由水排出，保证路基上部土体的疏干。在盲沟施工时，要选择渗水性能高的碎砾石进行填充，这样可以在排水的同时给地下水营造良好的渗透环境。

5、路面结构的调整

针对冻土区道路翻浆情况，想要将其进行有效的解决，务必要先对施工环境以及气候条件进行掌握，根据施工的具体情况对路面结构进行调整，使路面结构符合当地特殊情况的要求。在路面铺设过程中，可以选择砂砾石进行铺垫，因为砂砾石空隙大，能有效隔断路基土层毛细管水的上升，同时在融化季节中，可以有效将路面的积水等进行排出，减少水对路基的影响。还可以选择石灰土以及煤渣石灰土进行路面铺设，这两种铺设材料在水稳性及冻稳性方面都相对较好，针对冻土区的道路来说，可以有效降低翻浆问题的发生。然而石灰土和煤渣石灰土最好不要在重冰冻地区的潮湿路段中使用，如因条件限制，只能使用石灰土或者煤渣石灰土进行铺设，那么一定要与其他措施进行搭配使用。

结语：道路工程不但为我国经济发展提供了动力，还给人们的出行提供了便利的条件，但是这些便利都要基于道路工程拥有较高的质量，这样才能有效保证出行安全。就目前我国道路工程的质量来说，因为多方面因素对其造成影响，使道路出现翻浆的情况，所以施工单位务必对道路翻浆情况进行重视，科学合理的将其进行防治，保证道路的正常使用，为人们提供安全、舒适的出行环境。

参考文献：

[1]刘成庆.冻土区道路翻浆原因分析[J].民营科技,2013(5):69-69.

[2]王志同.浅谈冻土区道路翻浆的原因及因素[J].中国科技财富,2010(2):71-71.