公路路基路面病害機理研究

何峙霖

（廣西路橋工程集團有限公司廣西 南寧 530000）

公路路基路面病害機理研究

何峙霖

（廣西路橋工程集團有限公司廣西 南寧 530000）

隨著我國市場經濟體制的完善，社會主義現代化建設也取得了豐碩的成果，城市基礎設施建設也在有條不紊地進行中，其中高速公路的發展尤其迅速，但是大部分高速公路沒到更換年限就出現了早期的病害。本文分析了公路路基路面產生病害的原因，通過運用專業的公路路面病害機理檢測技術對公路路基路面病害提出了治理方法。

公路路基路面；病害；治理方法

公路路基路面病害的出現對行車的安全性和舒適度都有影響，從而使道路的使用性能逐漸下降，對公路路基路面進行病害機理的研究，具有廣泛的現實意義，在分析病害產生的原因、類型時，還要對公路路基路面的病害提出實際的治理方法。

1 公路路基路面的病害類型

路面破壞：

1.1 路面變形

修筑公路除了要夯實好地基，還要填筑路堤。在沒有填筑路堤時，地基是處在相對平衡的狀態，此時沒有受力不均勻的現象，當填筑完路堤之后，地基就會受到上方荷載的動靜相互作用而出現受力不均勻、固體形變的現象，這種現象會一直持續到新的平衡狀態的形成。地基受力不均勻、固體形變的產生主要與兩個因素有關：填土的高度和土層的壓縮系數，進而會導致一種情況：兩側地基的負荷較小，中間的負荷較大，所以路基受力不均勻，產生不均勻沉降的現象，于是在路面上產生了上寬下窄的縱向裂縫[1]。

1.2 路面松散

路面松散是指由于路面的結構遭到破壞而產生網狀裂痕的現象。當路面行車的載力大于路面的負荷力且這種現象反復出現時，就會在車輪碾過的痕跡上產生較大的裂縫，隨著進一步的裂化，網狀的變形帶也會隨之產生。其中水破壞形成的松散變形隨處可見，常見的主要有以下三種情況：

1.2.1 表面層的水破壞

由于瀝青混凝土表面的縫隙過大，雨水進入縫隙表面的速度很快，但混凝土下層比較密實，所以就會產生一種情況：進入混凝土表面層的水還沒有向下滲透，就會對表面層產生水破壞，產生了很多的圓形坑洞。

1.2.2 中面層的水破壞

進入表面層的水滲透到中面層，當中面層的水還沒有滲透到底面層時，中面層的混凝土的強度會減弱，瀝青就會出現松散的現象，從而使表面層直接形成網狀形的裂痕[2]。

1.2.3 底面層的水破壞

當進入表面層的水通過了中面層進入底面層的時候，如果底面層的透水性不好，那么水就會更多地滯留在底面層。而滯留在底面層的水過多，會使底面層的瀝青強度減弱，出現瀝青松散的現象，也會在表面形成網狀形的裂痕。

1.3 車輪破壞

公路基層本身的變形不是公路路面路基問題的重點，我國主要采用半剛性的結構進行基層路面建設，所以極易形成流動性的車轍，所以車輪破壞是路基路面病害的關鍵點。流動性車轍的成因主要是兩個方面：①在較長的上坡路段，大型重載車爬坡速度放慢導致路面抗剪切變形能力減弱[3]。②混凝土不符合配料要求，當在混凝土中加入更多細集料和瀝青時，導致水分積聚在中面層內，使中面層混凝土強度減弱，表面出現大量的裂痕。

1.4 裂縫破壞

公路路面開裂是一種常見的現象，裂縫破壞主要有三種形式：斜壓破壞、剪壓破壞和斜拉破壞。

2 路基路面病害的特征

2.1 病害的整體性

公路路基路面病害是一個整體的系統，其受到多種因素的影響，這些因素之間是相互制約、相互作用的，要進行病害的防治和處理就要對這些要素之間的相互關系做出明確的分析。脫離了具有整體意義的大環境，這些子要素也就失去了它們存在的意義，所以要找出各個子系統影響路面路基的規律性，并對這些影響因素進行區別對待，具體問題具體分析。然后再將這些要素整合起來進行綜合分析。

2.2 病害體系的權變性

路基路面病害是會隨著事件、空間的變化而變化的，比如小的路基路面的病害會依據時間的發展而變成更大的路基路面病害，所以要密切關注病害的新動向。這些外界的要素都是不斷變換的，要將這種權變性和綜合防治結合起來，及時對新的現象做出規劃。

3 公路路基路面病害的檢測

3.1 路基路面平整度測試

路基路面的平整度既是檢測路面外觀的指標，也是檢測路面破壞程度的一個標準。檢測路基路面的平整度通常采用一些專業設備，目前經常用的檢測方法是3m直尺法和連續式平整度檢測儀法[4]。

3.1.1 3m直尺檢測法

3m直尺檢測法采用的設備十分簡單，可進行直接測試，但檢測的效率低、測試的精確度低、測試反應慢，所以在實際的檢測中很少運用。

3.1.2 連續式平整度儀檢測法

可進行連續的測量，測量的效率高，而且可以繪制出平整度的曲線，間接地看出其中的偏差。

3.2 道路彎沉檢測

道路彎沉檢測常用的方法有：貝克曼梁法、FWD法、落球法及貫入桿法、GBR值和便攜式落錘彎沉儀[5]。這些方法都有各自的優勢和適用范圍。比如FWD法檢測效果準確性較高，效率高，但也有諸如控制標準不統一、成本消耗高的缺點。所以要將這些檢測方法用到適合的場合，還可以進行組合使用，達到最優的效果。

3.3 地質雷達檢測

地質雷達監測技術是一種高科技、國際化的檢測技術。一方面它可以應用于路面基層的測試，對路面結構層的厚度進行測試和評價。另一方面地質雷達技術可以掃描公路的底層，可以探測到具體的深度。

探地雷達具有其獨特的優越性，其應用廣泛、檢測比較精確。在公路初建時可以通過探地雷達對地質進行探勘，找出有安全隱患的地質體。在施工過程中探地雷達可以用來加強施工管理過程，可以對中、下、上層面進行厚度的調整，從而保證設計的要求。

探地雷達檢測技術能夠識別較大的裂縫，而要想確定裂縫的精確位置，還需要進行不斷地技術研究，克服傳統鉆心取樣和放射性探測等方法的局限性，以達到更快的測試速度，保證探測的安全性，從而減少對路面的損壞。

3.4 地震影像檢測

地震映像檢測可以在電磁法受限的條件下充分發揮自身的優勢。它主要是經由人工研制的傳感設備來發射機械波，可以對淺層地震進行預測和分析。但它是通過人工發射波段，所以人力耗費的成本較大，不適用于大規模、長距離的檢測。

3.5 斷面開挖檢測

這是路基路面出現嚴重病害時用到的檢測方法，它需要將有病害的路段進行全面開挖，進而對路基路面病害產生的原因和發展趨勢加以判斷并設想出恢復的措施。斷面開挖檢測對路基路面有著嚴重的損壞，可能會破壞整條路面的結構，尤其如果該路段屬于行車密集的路段，那么斷面開挖檢測就要慎用。

3.6 地質鉆孔和數字鉆孔的結合

地質鉆孔是一種有損檢測的方法。可以反映出路基路面的局部情況，適合小范圍的應用。數字鉆孔是一項全新的技術，對路基路面不會造成損壞，操作簡單，探測到的結果更加清晰，可以進行廣泛地應用。

4 路基路面病害的病害機理和防治措施

4.1 開挖臺階

臺階的形狀分為很多種，常見的形狀有標準類、傾斜類和內挖類，其形狀直接影響這路基拼接處的質量，具體開挖哪種類型的臺階要結合工程的實際情況進行技術分析。

4.2 分類治理

公路路基路面病害的類型和程度不同，所以對這些不同類型和程度的病害也有不同的防治措施。

4.2.1 沉陷嚴重的地段

當路基路面出現局部沉陷后，主要通過高壓灌漿來進行處理，如果由于沉陷使路面破損，那么可以挖除破損的部分然后重新鋪蓋瀝青。

4.2.2 含水量超標地段

含水量超標的地段主要是指路基處在潮濕的地段從而造成的含水量超標的情況。針對這種情況，可以選取一定的范圍建立碎石樁、粉噴樁等[6]。

4.2.3 橋梁與橋堤結合段

結合段是一個脆弱而關鍵的部分，可以在結合處設置路肩擋土墻，而且要重點夯實墻后的土基。

4.2.4 路面破損情況嚴重的地段

這種問題已經是非常嚴重的，所以要挖除整個路段的瀝青混凝土，重新再修建，才能從根本上改善路基的狀況。

4.2.5 路面裂縫寬度較小、破損輕的地段

在這種情況下，由于破損情況不是很最嚴重，可以在路面局部進行開窗處理和灌縫處理，以縫補病害路段，保證整條路段的完整性。

5 結語

城市基礎設施的建設是現代化建設的重要部分，其中高速公路的建設至關重要，但是公路的路基路面會出現不同程度的病害狀況，通過分析公路路基路面產生病害的原因，運用路基路面平整度測試、道路彎沉檢測、地質雷達檢測、地震影像檢測等技術，對公路路基路面病害提出了開挖臺階、分類治理的措施。

[1]張春會，呂錦，趙全勝，王錫朝.高速公路拓寬路基病害機理及防治[J].遼寧工程技術大學學報（自然科學版），2012，31（02）：168～171.

[2]張全升.高速公路路面和路基病害檢測理論與方法研究[D].中國地質大學（北京），2007.

[3]杜丹.瀝青公路路面病害的成因與防治[J].中國新技術新產品，2015（03）：138～139.

[4]康智鵬.高速公路路面病害成因分析及養護維修策略[J].山西建筑，2015，4117：115～117.

[5]楊立勤.公路工程路基路面病害治理措施[J].交通世界（運輸·車輛），2013（01）：151～152.

[6]冀正堃，孫正卿.探究高速公路路面病害處治措施[J].民營科技，2013（04）：302.

[7]閆建華.高速公路路面病害的養護和維修淺述[J].智能城市，2016，201：72～73.

[8]陳毛毛，史輝輝.淺談高速公路路面病害的形成原因及改進對策[J].黑龍江交通科技，2015，38（11）：49.

[9]周明永.試析高速公路路面病害防治措施[J].科技創新與應用，2016（06）：244.

U418

A

1004-7344（2016）16-0108-02

2016-5-20

何峙霖（1986-），男，本科，主要從事公路橋梁施工管理工作。