公路路基路面病害分析與處治方法探討

摘要 公路投運時間的延長，在一定程度上增加了公路的破損度，導致公路路基路面出現諸多病害。為提高公路行車舒適度，減少病害發生，必須做好道路養護工作。文章針對公路路基路面病害問題進行研究。結合實例項目從公路路基路面病害類型與處治方法等方面進行分析。并提出公路路基路面病害的處治方法。希望能夠減少病害給公路帶來的不良影響，提高公路的通行能力。

關鍵詞 公路工程;路基路面;病害;處治方法

中圖分類號 U418 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）09-0175-03

引言

公路路面通常為瀝青路面，隨著交通量的增加，原有設計、施工質量已無法滿足當下的交通運輸需求，公路投運時間的延長，導致公路路基路面出現諸多病害，如坑槽、車轍、裂縫、泛油等，既影響車輛的安全通行，也增加了交通事故的發生風險。因此，應深入分析病害類型和成因，采取針對性的處治和養護措施，從而延長公路路基路面的使用壽命。

1 工程概況

某項目在原有縣鄉道上進行路面改善提升，所在通道內現有道路主要為四級公路（局部路段為三級），路基寬度5.5～7.5 m，技術指標較低，道路損毀嚴重，路面結構較差，安保設施不完善。道路安全隱患大，交通擁堵，影響道路的運輸和通行能力。為保證改建工程的安全性，改善使用性能，防止病害的發生和發展，決定對病害類型和成因進行探討，為后續的路面施工和養護提供保障。

2 公路路基路面的病害類型

原路面結構為水泥混凝土路面、瀝青混凝土路面，自投運以來，路面出現了大面積的破損，影響車輛通行。調查發現，項目路基路面的病害形式表現如下。

2.1 車轍

車轍是公路在長期的車輛荷載下形成的塑性變形，根據形式可分為以下三種：

（1）磨耗性車轍。一方面，是在車輛輪胎不斷摩擦下，對瀝青填料壓密形成的;另一方面，粗骨料碾壓脫落，最終形成無法恢復的車轍。

（2）結構性車轍。由于公路路基路面強度未達到要求，在長時間的車輛荷載下使路基形變反射至地面，路面出現永久性的車轍。

（3）失穩性車轍。公路路面強度不夠，高溫作用下瀝青材料軟化，致使路面在車輛動荷載的作用下出現凹陷、破損等情況，最終形成車轍。

2.2 裂縫

裂縫是公路路基路面的常見病害，由于瀝青材料收縮性明顯，竣工后受溫差、車輛荷載等方面的影響，導致瀝青表面出現各種各樣的裂縫，常見形式為：

（1）橫向裂縫。究其原因[1]，瀝青路面的下方為水泥基層，當外界環境溫度發生變化時，基層會出現裂縫，并逐步延伸至瀝青面層，形成橫向裂縫。

（2）縱向裂縫。此種裂縫多出現在特殊部位，比如新舊道路的銜接處。和橫向裂縫相比，縱向裂縫延伸比較大，容易導致邊坡滑移。另外，路基土的性質、地下水也是引發縱向裂縫的因素，當地下水位高，地基土軟弱時，地基土會出現不均勻沉降，增加縱向裂縫的形成可能。

（3）網狀裂縫。當橫向、縱向裂縫相連時，會形成網狀裂縫，若不采用有效措施處理，外界雨水進入地基土，導致路面沉陷。在路基填料攤鋪施工中，施工質量不符合要求，導致路面在車輛的影響下沉降，伴隨著雨水的不斷滲透，基層變得越來越軟，從而產生唧漿的情況，導致路面病害發展，裂縫擴大，最終出現坑洞。

2.3 變形和沉陷

2.3.1 變形

在車輛荷載的作用下，公路路基很容易出現下沉。壓實工藝不合理，影響公路路基的牢固性，導致路基變形;鋪筑材料質量不達標，比如壓縮系數高、含水率高等，投運后無法保障公路工程的施工質量。

2.3.2 沉陷

在軟土地基展開路基施工時，極有可能會導致路基結構沉陷。人為層面，施工前未做好勘察，缺乏和施工條件相符的預防性措施，導致實際施工偏離預期，造成路基沉陷。自然層面，軟土地基含水率高，承載能力差，存在于底部的水發生侵蝕作用，導致路基結構出現中空的情況[2]。

2.4 坑槽

坑槽是指公路路面粗骨料脫落至一定的數量后形成的坑洞結構，坑槽形成的原因包括：

（1）各種材料攤鋪施工時，由于混合料溫度比較高，使瀝青、粗骨料的黏附力持續下降，導致粗骨料脫落，最終形成坑槽。研究表明，在混合料中摻入適量抗剝落劑，或使用堿性骨料，能夠減少坑槽的發生。

（2）當路面出現巨大裂縫時，外界雨水隨著裂縫進入，使集料、瀝青相互剝離，骨料掉落，最終形成水損型坑槽。

（3）超載、油漬也是坑槽形成的主要原因，汽油進入集料、瀝青界面，導致瀝青變軟，在車輛的作用下，出現不同程度的變形而出現坑槽。

2.5 泛油

公路路面泛油是指路面混合料中的瀝青向上遷移到路表面，形成一層有光澤的瀝青膜。低溫季節施工，會導致集料和瀝青分離，局部瀝青材料過多，路面嵌縫料散失嚴重，氣溫轉暖后，在車輛作用下多余瀝青溢至表面形成泛油。此外，在降雨量大的地區，路面積水滲入路面結構中，在車輛荷載的反復作用和水的沖刷下，集料表面瀝青膜剝落，在水的帶動下向上移動，導致面層上部泛油。導致該問題的原因比較多，如油石比例高、混合料空隙率小、黏層油量大等，當路面出現泛油問題后，路面摩擦力不斷降低，進而影響到行車安全性。

2.6 滑坡和翻漿

2.6.1 滑坡

公路路基滑坡病害的出現，會給車輛的安全行駛帶來影響。路基滑坡主要表現為邊緣塌陷，路基側滑于低處。路基滑坡的發生具備以下條件：公路設計過程中，未考慮水位對路基產生的影響，未做好路基防水、排水處理;路基土質疏松，厚度不均勻;邊坡植被生長不良，無法發揮出自身的固土、鎖水作用。

2.6.2 翻漿

公路路基翻漿由季節交替引發，秋季地表下層出現積水，土層含水量多，冬季氣溫下降，土層水分得以保持，含水量幾乎不變。而春季，土層解凍，積攢水分滲入路基，造成路基翻漿[3]。另外，翻漿還受土質影響，路基在車輛長時間的碾壓下，土質開裂、變形，一旦土層解凍，水分快速滲入路基土中，路基土膨脹加劇路基的翻漿情況，造成路面隆起、凹陷。

3 公路路基路面病害的處治方法

3.1 優化施工方案，做好施工管理

3.1.1 優化施工方案

在公路路基路面正式施工前，除要進行科學的設計外，還要對施工工期進行合理的安排，保證工程如期竣工。對工程所在地的情況進行評估，結合舊路段的參數，制定改造、厚度補強等方案。技術交底時，各部門要加強溝通，及時檢驗數據，參照審查結果對施工方案進行調整和完善，防范安全隱患。例如，注漿施工采用孔位布置計算法，該過程需要施工人員分析土層的初始應力、密度等參數指標。注漿施工結束后，安排專人檢測橋頭引道、路面坑槽，以便及時發現和處理施工問題，增強工程結構的穩固性。

3.1.2 做好施工管理

每一層施工前，應對下一層的施工質量進行檢查。發現有離析、松散的路段時，即刻停工處理。對于開裂的部位，應封閉處理。在對混合料配比進行設計時，可使用骨架密實型混合料，使用振動試驗法成型試件，以試件的最大干密度為標準。在滿足基層強度的同時，減少水泥用量，最少劑量不能少于3%;對于各組分的用量，提前進行配比試驗，保證組合配比最優，防止收縮裂縫的出現和發展。還要減少水泥用量，一般為4.5%;對于混合料來講，由于礦粉、細料影響混合料的干縮性能，需要結合混合料的含量進行控制，通常0.075 mm篩的顆粒質量小于7%。混合料壓實過程中，含水量越大，收縮率越高，因此壓實含水率不能超過1%。瀝青混凝土檢測標準見表1。

3.2 完善病害檢測技術

病害檢測技術是發現路基路面病害的基礎，因此在對病害問題進行檢測時，建議采用各種檢測手段，以便精準、全面地反映公路路基路面的真實情況。公路工程正式投運后，施工人員定期檢測，只有保證檢測效率，才能及時、有效地預防或解決路基路面病害。有關病害檢測技術的完善，可從這幾點著手：在保證公路路基路面質量的情況下，減少病害檢測技術的成本，提高檢測效率[4]。公路工程的施工，由多個流程、環節組成，需要施工人員保證施工的連續性;加強各環節的質量檢測，嚴格按標準和要求進行，并做好關鍵點的質量評估工作，切實保障工程質量。

3.3 合理設計排水

為防止公路路基路面出現坑槽、變形、沉陷等病害問題，要對路基路面進行排水設計，確保排水系統通暢運轉，快速排出地下水、地表水，保障車輛行駛的舒適性、安全性。排水設計還能保護路基路面。公路工程修建后，盡量不干擾和改變原有的灌溉系統，以保證農業生產;在路基設置排水溝，構造物和排水溝相通，形成完整的排水系統;當排水溝和灌渠、通道交叉時，可使用立體交叉方式;為保證排水通暢，方便保養和維護，路側邊溝、排水溝使用漿砌片石進行保護。漿砌排水溝施工工藝流程見圖1。

3.4 加強施工質量的控制

3.4.1 面層平整度

公路路面結構包括瀝青、混凝土路面，其碾壓、鋪設過程均會給路面結構的平整度帶來影響。在路面鋪設、碾壓施工時，結合溫度進行調整，在明確鋪設長度、使用量等參數指標時，要進行系統化地分析與計算。碾壓施工中，根據碾壓時長對碾壓設備進行選擇，以增強路面結構的整體性。在對混凝土路面進行鋪設、碾壓施工時，既要考慮初凝時間，又要計算碾壓厚度和次數。

3.4.2 基層平整度

在公路路面施工過程中，基層施工是基礎，也是關鍵環節，施工質量決定了路面結構的平整度。實際施工中，嚴格執行工藝流程，使用石灰、沙石等材料對基層表面進行刮平處理時，除了要分析工程特征外，還要注意原材料的質量檢驗和使用，例如石灰土可鋪設在施工路段，這樣在進行碾壓施工時，才能獲得理想的平整度。對于混合料的使用，按要求對接口問題進行處理。

3.4.3 病害處置

對于施工期間出現的裂縫、沉陷、松散、車轍等病害問題，安排相應班組、配備相應設備分點處理。比如，基于裂縫位置開槽的深度、面積，準備符合要求、足夠的維修材料;若裂縫寬度超過5 mm，可使用銑刨回填[5]。對于沉陷、龜裂、坑槽等面積類病害，則根據具體的病害面積范圍進行銑刨挖除，最小面積不能少于2×2 m;借助銑刨設備沿著規定范圍銑刨，確保銑刨深度達到穩定部分。銑刨處理時，保證槽壁垂直，并徹底清理槽壁和槽底;補強路基的壓實、原路面結構的回填壓實，滿足要求和標準，若大型機械設備無法滿足施工要求，可使用人工夯實或小型設備夯實，嚴格保證壓實度;裂縫維持初期的回填壓實施工，借助試驗明確碾壓次數。后期維修可根據試驗結果，對維修段的壓實數進行控制。

3.5 加強路基路面的養護

（1）路基路面防護養護。局部整修到位，若有必要，可采用全局照面的方式進行修整。整修過程中，保證修整工作到位，修復深度符合要求，實現預期的養護目標。在病害檢測過程中，檢測順序不能擅自改變，先整體檢測，再局部檢測，完成后分析結果再次檢測，先局部后整體。

（2）淺層灌漿養護。若路段積泥、積水嚴重，可采用淺層灌漿養護法養護，按既定順序進行，使養護效果達到預期。先明確位置，用專業設備鉆孔處理，深度40 cm。再用合適的化學試劑處理，提高公路路面的整體硬度[6]。經過養護后，路段的排水能力得以提升，病害發生率也隨之降低。

（3）后期養護管理。在對公路路基路面進行養護時，提高對養護技術的關注度。事實上，很多工程的養護技術尚未得到很好的應用，導致養護技術無法發揮實際效用。在養護技術的實施中，保證路面防護到位，根據工作需求調整防護技術，進而提高養護技術的應用效果。

4 結語

公路使用時間的延長、交通量的增加，公路路基路面出現各種病害，比如坑槽、裂縫、泛油等，不利于車輛的安全通行，甚至造成無法估量的損失。施工中必須明確具體的病害類型和成因，基于“對癥下藥”的原則選擇病害處治方法，防止病害問題發展，消除病害對公路造成的危害，提高公路工程的施工質量和通行服務能力。

參考文獻

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[2]李震. 公路路基路面病害常用檢測技術[J]. 建材發展導向， 2021（10）： 137-138.

[3]郭麗洪. 公路路基路面病害成因及治理措施[J]. 工程技術研究， 2021（12）： 163-164.

[4]荊從明. 淺議公路路基路面病害的科學檢測及預防養護[J]. 建筑技術開發， 2021（20）： 131-132.

[5]孫梁. 公路路基路面病害成因及防治措施[J]. 交通世界， 2021（4）： 68-69.

[6]楊凱. 公路路基路面病害的科學檢測及預防養護[J]. 磚瓦世界， 2020（10）： 203.

收稿日期：2022-02-15

作者簡介：何佼蓮（1986—），女，本科，工程師，從事公路工程施工與管理工作。