(重慶交通大學, 重慶 400074)
近年來,我國國民經濟實現了飛速發展,與此同時,公路運輸也發展得越來越快,公路的快速發展也引起了很多的路面災害。這些路面災害是由于地質災害、水毀災害等各種原因使得公路路面發生破壞而引起公路減弱或者喪失正常使用功能,它對我們的生命以及財產甚至所居住的環境都會造成很多影響。水泥路面多見于鄉鎮農村公路,瀝青路面多見于城市道路和高速公路,本文從兩種不同的路面進行災害的分類,提出相應的防治解決措施。
引發水泥路面災害的原因眾多,其中自然因素占主導地位,路面發生破壞后會嚴重影響公路的正常通行功能。水泥路面常見的災害[1]主要有以下幾類:
坍塌、落石通常發生在路基邊坡,內部因素(地層的巖性結構、巖體結構、和地質構造)對邊坡地質災害造成的作用比較緩慢。外部因素(風化作用、還有氣象和植被條件)可以在比較短的時間內就引發邊坡的變形,從而造成坍塌和落石的路面災害。
滑坡[2]形成原因主要是由于河流的沖刷現象和部分的人工破壞,它會使得邊坡上大量的泥土、石頭、順著水流沿著坡面向下滑移。滑坡不僅會造成路基的損毀,威脅到行車的安全,還會對生態環境造成很大的影響,例如破壞植被,加速水土流失,形成堰塞湖等等。
崩塌災害是公路十分常見的路基災害,具有速度快,規模大,比較難預測的特點,對行車的安全有很大的危害。
泥石流擁有十分強大的破壞力和侵蝕作用,會使山區的植被遭到嚴重破壞,影響該地區的氣候調節。甚至還會改變河床河谷的形態,嚴重影響土地資源和水資源的開發利用和保護。
路面沉陷會使路基在表面處出現大量的裂縫,甚至在豎直的方向上產生不均勻沉落,阻礙交通,通常路面沉陷會發生在填方路段和半填半挖路段。
相較于水泥路面,瀝青路面具有噪聲小,對車子胎面磨損小的優點,雖然成本高一點,但是后期維護保養相對容易許多。隨著溫度、降雨等的不同,瀝青路面也會產生多種不同的病害[3],例如車轍、裂縫、水穩破壞等。
裂縫多由于溫度改變而引起瀝青面層或半剛性基層的收縮和路基壓實度不均勻。按照形狀分為四種裂縫:
①橫向裂縫:主縫寬度超過3mm時程度較重,裂縫貫穿整個路面結構,裂縫壁存在剝落并且帶有支縫;②縱向裂縫,主縫寬度超過3mm時程度較重,裂縫壁存在剝落并且帶有支縫;③塊狀裂縫,主縫寬度超過3mm,且主要裂縫塊度在0.5m~1m之間時較嚴重,此時裂縫很寬且裂縫壁有剝落;
④龜裂,主縫寬度超過5mm,大部分塊度小于0.2m時較嚴重,此時裂縫形變較為突出,散落嚴重。
坑槽是一種特別常見的瀝青路面早期病害,一般是由于施工時混合料的溫度過高,導致瀝青的性能發生改變,導致粘結力不足,在行車荷載的作用下形成坑槽。路面坑槽會影響行車安全性、舒適性和路面容貌。如果養護維修不及時,還會嚴重威脅行車安全,增加養護成本。
車轍是指在路面上行車后的輪跡所產生的縱向帶狀的凹槽。這種永久變形行車的凹槽會降低路面的平整度。在一些降雨天氣時,凹槽會產生大量的積水,容易發生很多交通事故。車轍分為:結構性車轍、失穩性車轍、磨損性車轍。
水損壞是目前瀝青混凝土路面的一種最嚴重的早期病害。水損壞的主要形式包括:網裂、坑洞、車轍等。水損壞往往是瀝青混凝土配合比控制不嚴、瀝青混合料拌合不均勻、壓實效果不好、導致瀝青路面的孔隙過大而造成的。
路面沉陷主要分為兩種:均勻沉陷和不均勻沉陷。一般是由于路基基層的強度不足,發生變形而導致路面下沉的現象。
松散是由于瀝青混凝土表面層的集料顆粒脫落,從表面向下的漸進過程。
瀝青在瀝青混凝土中由內部或下部向上移動,出現在道路的表面,這一現象叫做泛油。夏季的高溫和大量的降水使路面變得極不穩定,過高的溫度使得瀝青具有很強的流動性,而大量的降水降低了瀝青和集料的粘結力。這兩種情況都會導致瀝青滲出路表,發生泛油。
為了減少路面災害,保證公路的正常通行功能,需要從以下幾個方面對路面災害進行預防和解決:
在進行道路建設的前期工程中,從選線到道路的設計,都要經過測算,實行多方案的比選[4],充分考慮當地可能出現地質災害的區域和類型
對于一些處于高山或者峽谷地區的盤山公路,還有一些處于斷層的上盤公路、隧道等進行定期排查,并進行實時監控,對于松動的邊坡要進行加固,對于斷裂、崩塌的陸地要進行維護,對于一些內空的路基段要進行及時的回填加固等等,將地質災害消滅在萌芽階段,盡量使損失降到最低,做到預防為主。
道路建設時應該將地表水排放到地下水,使之相結合,地表水的排除辦法有夯實裂縫、整平地表、坡體邊界外設置截水溝等等。綠化工作則是指通過種植樹木,讓土壤更加穩定,不僅使環境變得更加美觀,也能達到很好的蓄水作用。
目前,國內外常用的瀝青路面預防性養護措施主要包括霧封層、碎石封層、復合封層、微表處技術、稀漿封層、超薄罩面、薄層罩面、就地熱再生等[5,6]。這些技術的共同特點是:為了使其路面結構起到功能性作用又不會顯著提高路面的結構承載力,一般鋪筑厚度不超過3cm。
要加強公路的養護和管理,就必須要延長它的使用壽命[7]。因此,相關部門應該明確責任,保障資金投入,完善養護機構,對公路的養護作出詳細的規定,促進公路的可持續發展。
我國公路事業的發展非常迅速,公路的距離短則幾十公里長則幾百上千公里,途中會經歷各種各樣的地質條件、地質構造。從公路修建開始的那一天,一直延續到公路的整個使用階段,都會有各種各樣的地質災害出現,這就是所要面對的一個重大的問題,修路容易,養護困難,公路的防災減災工作能夠在一定程度上保障公路的使用壽命,也能有效的減少對公路的后期投入,減少政府和人民的負擔。
[1]王乙冰,陳興長,李明,等.道路地質災害類型及預防措施研究[J].城市地理.2016(02): 64.
[2]王曉勇,常彥榮.道路路基災害及其防治措施[J].甘肅科技.2010(10): 122-125.
[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]陳興,張靜波.近年來我國山區道路災害研究[J].交通與運輸.2013(02): 27-28.
[5]王潔.淺析瀝青路面設計方法中應注意的問題[J].中國工程咨詢.2016(06):63-64.
[6]王雁軍.談瀝青混凝土路面預防性養護措施及方法[J].山西建筑.2013(23):111-112.
[7]陳興,張靜波.我國山區道路災害研究[J].資源與人居環境.2013(05): 72-73.