论文发表 ：浅谈路基冻胀与翻浆的处理__集群智

摘    要     本文系笔者在工作过程中，针对新疆严寒地区，对冻胀性土路段的路基所产生的冻胀与翻浆问题，从设计、施工、形成因素、预防原则及措施等方面提出一些自己的见意，供同行商榷指导。
关 键 词     冻胀与翻浆    形成因素    预防原则    工程措施

1. 前言 
 冻胀与翻浆是季节性冻土与多年冻土地区所特有的公路病害，主要分布在我国北方寒冷地区和南方高寒山区以及高原地带上，在我区主要分布在阿勒泰、伊犁、塔城及昌吉州部分地区。冻胀与翻浆是上述地区内分布较广、危害较大的两种公路病害，因而也是路基路面设计施工中必须着重考虑的问题。
 
2. 冻胀与翻浆
2.1  冻胀
 使用冻胀性土的路段，当有水分供给时，在冬季负气温作用下，水分连续向上聚流，在路基上部形成冰夹层、冰透镜体，导致路面不均匀隆起，使柔性路面开裂、刚性路面错缝或折断的现象，称为冻胀。
2.1.1  冻胀的形成——负温度作用下路基水分的迁移
 当路基表面的土开始冻结时，土空隙内的自由水在0℃时首先冻结，形成冰晶体。当温度继续下降时，与冰晶体接触的薄膜水受冰的结晶力的作用，迁移到冰晶体上面冻结。因此，与冰晶体接触处土粒上的水膜变薄，破坏了原来的吸附平衡状态，土粒的分子引力有剩余，就要从下面水膜较厚的土粒吸引水分子。同时，当水膜变薄时，薄膜水内的离子浓度增加，产生了渗透压力差。在土粒分子引力与渗透压力差的共同作用下，薄膜水就从水膜较厚处向水膜较薄处迁移，并逐层向下传递。在温度为0~-5℃的条件下，当未冻区有充分的水源供给时，水分发生连续向冻结线的迁移，使路基上部大量聚冰。
2.1.2  冻胀的形成部位——聚冰层
当冻结线在某一层位停留时间过长，水分有较多的迁移时间，且水源供给充分时，可能在该深度处形成明显的聚冰层；当冻结速度较快，每一深度处水分迁移的时间短，聚冰少且均匀分布，可能不形成明显的聚冰层。路基内显著聚冰的层位，一般也是产生不均匀冻胀的层位，通常主要出现在路基上部的某一深度范围内。超过该深度时，由于上覆土层冻结所形成的阻力，将使水分迁移大大减弱，不均匀冻胀实际上停止发展。该深度称为临界冻结深度各种土的临界深度概值由细砂、砂性土、粉性土、重亚粘土、轻粘土逐渐增大。
2.1.3  衡量冻胀的指标——冻胀系数（或冻胀率）
平均冻胀（在横断面方向，路面全宽内的平均冻胀值）值h与相应的冻结深度Z的比值，称为冻胀系数kf，kf值为综合反映冻胀性强弱的指标。在高地下水位地段，使用强冻胀性土的路基，春冻胀系数可达0.15~0.20。
2.2    翻浆
使用冻胀性土的路段，在冬季负气温作用下，水分连续向上聚流、冻结成冰，导致春融期间，土基含水过多，强度急剧降低，在行车作用下路面发生弹簧、裂缝、鼓包、冒泥等现象，称为翻浆。 
2.2.1  翻浆形成与发生的过程
秋季，是路基水的积聚时期。由于降水或灌溉的影响，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，使路面冻裂或隆起，发生冻胀。春季或夏季，气温逐渐回升，路基上层土首先融化，土基强度很快降低，承载能力降低，在行车作用下形成翻浆。以后天气渐暖，蒸发量增大，冻层解冻，路基上层水分下渗，土变干，土基强度逐渐恢复，这就是翻浆发展的全过程。
2.2.2  翻浆分类与分级
翻浆根据路基水类