公路路基路面破壞的特征及形成原因

張健

（八五一0農(nóng)場，黑龍江雞西158100）

公路路基路面破壞的特征及形成原因

張健

（八五一0農(nóng)場，黑龍江雞西158100）

通過對路面破損和路基病害成因種類的分析能夠看出，它們相互作用、相互影響，會引發(fā)路面破損的路基病害，而路面破損又讓路基病害的產(chǎn)生與發(fā)展加快，表現(xiàn)為減小路基壓實度、增大含水量，從而形成了裂縫松散。因此，在對公路路基與路面實施全面維修時，要思考二者間存在的關(guān)系，從而實施全面的整治維修計劃。

公路工程；路基路面；破壞；特征；形成原因

依據(jù)筆者多年從事公路建設(shè)施工的經(jīng)驗，從公路路基路面破壞特征上進行了分析，旨在可以為公路的養(yǎng)護和維修提供一些參考意見。

1 公路路面破壞形成的特征與原因

1.1 沉陷

路面在行車荷載功能下造成沉陷，車輪帶處路面發(fā)生的凹陷變形，有時在凹陷兩側(cè)伴隨發(fā)生隆起的情況。當(dāng)相對大沉陷時，不可以順應(yīng)這樣大的變形量的是路面構(gòu)造的變形能力，于是在受拉區(qū)形成以縱向為主的裂縫，并發(fā)展為網(wǎng)裂。形成沉陷的關(guān)鍵因素是路基水文地質(zhì)條件非常差而太過濕軟，路基承載力相對低而很難承受經(jīng)過路面?zhèn)鞯铰坊砻娴暮奢d應(yīng)力，從而形成相對大的豎向變形。

1.2 滲水破壞

滲水損壞常常出現(xiàn)在雨季、春融季節(jié)、冰雪季節(jié)，特別是粗糙的表面、表面層或底面層空隙率大，雨水、冰融水進入混合料內(nèi)部一時非常難排除而在孔隙中充滿。在有水的條件下，汽車荷載與凍融循環(huán)重復(fù)作用讓瀝青膜剝離，從車輛軌跡帶開始讓瀝青路面形成破壞。在瀝青混合料選取時，集料盡量應(yīng)用吸水率小的，以讓路面混合料的空隙率減小，增強壓實，使瀝青和空氣的接觸減少，同時使用耐老化功能好的瀝青材料。此外，瀝青層一定要有必然的厚度和集料粒徑相匹配。在瀝青路面施工過程中，如果在雨天、寒冷、潮濕的氣候條件下施工，有相當(dāng)部分的水分通過碾壓被封閉在瀝青混合料中，讓集料和瀝青的黏結(jié)被嚴重影響，造成瀝青路面裂縫、坑槽，使混合料的水固定性被影響。選用的瀝青混凝土空隙率相對大是滲水破壞的關(guān)鍵的內(nèi)因。所以，一定要嚴格要求與控制路面表面層的瀝青混凝土的空隙率。路面施工片面地強調(diào)平整度的需求是另一方面的內(nèi)因，壓實度的關(guān)鍵性被嚴重疏忽。關(guān)鍵內(nèi)因是表面層瀝青混凝土的不平均性相對大，其實質(zhì)的因素在于對礦料質(zhì)量、施工工藝與現(xiàn)場施工管理需求不嚴相關(guān)。

1.3 車轍

漸漸渠道化的公路，車轍與擁包等流動形的損壞是公路路面常發(fā)生的，但車轍問題已經(jīng)變成公路路面破壞的關(guān)鍵特點。中國公路的關(guān)鍵路面構(gòu)造是半剛性基層瀝青，路面表現(xiàn)最為突出的是車轍變形的瀝青混合料所引發(fā)的流動性。引發(fā)這種變形的關(guān)鍵因素是在高溫下，路面的勁度模量降低相對大，遠遠高于路面的抗剪切變形能力的是車輛的超載與重載功能下的剪應(yīng)力。特別是在縱坡的上坡路段，受重載車況相對差與相對低的爬坡車速的嚴重影響，發(fā)生的車轍變形最為嚴重。發(fā)生這種車轍的關(guān)鍵原因是因為礦料級沒有選用匹配的瀝青混凝土。在行駛經(jīng)過中的車輛會持續(xù)和路面形成摩擦，從而造成路面會受到必然程度的磨損。尤其是那些很多重型而且嚴重超載的車輛，對路面的磨損程度更大，長期這樣就會在磨損路面產(chǎn)生車轍。但在公路路面的車轍特點中，其基層發(fā)生的變形在平時的路面中相對少見。

1.4 裂縫

出現(xiàn)橫向裂縫的關(guān)鍵因素是因為當(dāng)寒冷季節(jié)來臨時，會發(fā)生嚴重的驟降氣溫。通過反復(fù)的溫度改變，發(fā)生疲勞情況，從而造成溫縮裂縫的發(fā)生，瀝青路面的反射性裂縫關(guān)鍵是由于半剛性基層產(chǎn)生的干縮和冷縮開裂造成的。在現(xiàn)階段，針對溫縮裂縫的解決依然沒有透徹的根治辦法，所以不可以把其劃分為早期破壞。這些年來，國際上研究了對瀝青路面自上而下的表面裂縫非常多。發(fā)覺當(dāng)相對厚的瀝青層時，因為容易老化的路表面瀝青，瀝青混合料漸漸喪失自愈能力，持續(xù)減小極限拉伸應(yīng)變。在車載荷載直接作用下，在輪跡位置形成大的拉應(yīng)力或剪應(yīng)力，造成路面出現(xiàn)開裂。龜裂，也稱其為網(wǎng)裂，它是由很多疲勞裂縫交叉相錯而產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫。最開始是從輪胎痕跡導(dǎo)出的單條或多條平行的縱縫，之后在縱縫中出來橫向或者斜向的連接縫，最后出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫。龜裂是因為行車荷載的持續(xù)作用而形成的結(jié)果。瀝青路面構(gòu)造的強度相對低，很難承受相對大的行車荷載是龜裂出現(xiàn)的一個因素。

2 高速公路路基病害的成因與處置對策

2.1 路基翻漿成因和其處置對策

受到季節(jié)性的影響，在冰凍區(qū)域，在春天冰雪融化的時候，路基以及路面基層所含的水分是非常高的，路基承受的外物壓迫強度在降低。在行車作用下，導(dǎo)致路基濕軟彈簧、路面破裂、冒出泥漿等情況。

路基翻漿的成因分析：翻漿的基本原因是水損壞。依據(jù)造成翻漿的水類來源的不一樣，能把翻漿分為5個種類，就是地下水類、地面水類、土體水類、氣體水類與混合水類。

2.2 路基滑坡的成因和其處理措施

2.2.1路基滑坡的成因分析

滑坡出現(xiàn)的關(guān)鍵地質(zhì)基礎(chǔ)是底層巖性；地質(zhì)結(jié)構(gòu)是形成滑坡的另一物質(zhì)基礎(chǔ)；滑坡的關(guān)鍵誘因是不適當(dāng)開挖；水是滑坡形成的另一關(guān)鍵誘因與催化劑。

2.2.2路基滑坡的處置和預(yù)防對策

屬于地震災(zāi)害范圍的路基滑坡，有幾種選擇解決措施，需要實施具體地現(xiàn)場調(diào)查。必要時還要實施地質(zhì)勘探，查明滑動面和其他有關(guān)資料，對癥下藥地給予處置。不管使用什么技術(shù)措施和辦法，其處置的基本辦法不外乎使用抗滑樁、削坡減載、反壓坡腳、排泄地表水、護坡和生態(tài)防護等方法，或使用其中的多種方法作為綜合治理方案。

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Features of the damage of highway roadbed pavement and its causes

ZHANGJian
（No.8510 Farm，Jixi 158100，China）

Through the analysis of the causes of damaged pavement and roadbed defect species，we could see that the interaction will lead to roadbed defect.Damaged roadbed will accelerate the emergence and development of roadbed defect，which manifests as the decrease of roadbed compaction and enlargement of water content form a loose crack.Therefore，comprehensive maintenance needs the reflection on the relationship between roadbed and pavement，so as to implement a comprehensive remediation plan.

Highwayengineering；Roadbed pavement；Damage；Feature；Causes

U418

B

1674-8646（2016）13-0050-02

2016-05-11