公路路面病害成因分析及處置措施探討

程青燕

（甘肅省臨夏公路事業發展中心臨夏公路段，甘肅 臨夏 731100）

0 引言

隨著居民生活水平的提升和汽車保有量的增加，我國高速與普通干線公路交通量急速增加，導致公路路面病害的種類及出現頻次也在逐漸增多，這不僅會影響人們在道路上駕駛的舒適性，還會引發交通事故，可能造成重大的人員傷亡和經濟損失[1]。如何對不同種類的公路路面病害進行有效的處置，增大公路通行安全系數是當前迫切需要解決的問題。本文以G248線某路段路面病害為例，探討路面病害的成因及處置措施，為以后有效處置此類病害提供借鑒和參考。

1 路面病害的路段概況

1.1 路段病害簡介

研究路段位于G248 線K197+227～K212+757 段，路段起點位于康樂縣蓮麓鎮拉石，終點位于蓮麓鎮巴爾寺，全長15.53km。經過長期的運行使用，該段路面縱橫向裂縫、輪跡帶疲勞裂縫、車轍等病害明顯，局部路段龜網裂、唧漿、坑槽等次生病害較為嚴重，需對該路進行維修養護，以恢復其服務水平。

1.2 區域氣候條件

該路段地處東南、西南季風交互影響的邊緣地帶，屬溫帶大陸性季風氣候，由于地形的復雜多樣性，形成了明顯的地域型立體小氣候環境，總體特點是：夏短而無酷暑，冬長而嚴寒，雨熱同季，晝夜溫差大。

1.3 地層出露情況

康樂縣縣域內出露的地層主要有震旦系、下二疊系、第三系和第四系。震旦系在虎關河谷有零星出露；下二疊系分布于白石山；第三系分布較廣，但出露零星，多見于深切的溝谷及水土流失嚴重的坡地上；第四系分布廣泛，河谷丘陵及山麓十分發育。

2 路面病害情況分析

2.1 路面病害類型

研究路段路面結構形式為：4cm細粒式瀝青混凝土+20cm水泥穩定砂礫基層。

（1）對研究路段路面進行現場（見圖1和圖2所示）調查可知，G248 線K197+227～K199+755、K203+680～K204+980等11個路段主要以縱橫向裂縫、擁包、坑槽修補連片、平整度差為典型病害，局部路段龜網裂、坑槽等次生病害較為嚴重[2]。

圖1 縱橫向裂縫等路面病害調查圖

圖2 龜網裂等路面病害調查

（2）G248 線K200+200～K203+490、K204+980～K205+475等6段主要以裂縫類病害為主，局部路段存在龜網裂、坑槽修補連片等病害，其中K205+960～K207+340段為蓮麓鎮街道，連續龜網裂病害嚴重。

2.2 病害路面綜合使用性能指數

路面綜合使用性能采用PQI指標進行評價。根據檢測數據可知，G248 線K197+227～K212+757 段全線PQI指標平均值為82.4，評價等級良，路面綜合使用性能采用PQI評定等級分布情況如下表所示具體數值如表2所示。

表2 路面綜合使用性能指數PQI統計表

根據表2可知，G248線K197+227～K212+757段PQI指數評價優良率為75.7%。

2.3 病害路面破損狀況調查與分析

路面破損率采用PCI指標進行評價，根據檢測結果可知，G248 線K197+227～K212+757 段PCI 指標平均值為85.9，評價等級為良，路面破損狀況指數PCI評定等級分布情況如表3所示。

表3 路面破損狀況指數PCI統計表

根據表3 統計數據可以看出，G248 線K197+227～K212+757段PCI指數評價等級為良，評價為優良的路段占比為88.5%。

2.4

路面平整度采用RQI指標進行評價，根據檢測結果可知，G248線K197+227～K212+757段全線RQI指標平均值為77.1，評價等級為中；根據RQI統計結果，G248線K197+227～K212+757段路面行駛質量指數RQI評定等級分布情況如表4所示。

表4 路面行駛質量指數RQI統計表

根據表4可以看出，路面行駛質量整體較差，結合現場調查情況，該路段路面推移、變形、隆起嚴重，急需處置。

3 路面病害成因分析

從研究路段路面的病害特點來看，縱、橫向裂縫遍布，局部出現車轍、坑槽等病害[3]。

3.1 輕度龜裂成因分析

（1）長期碾壓導致的疲勞破壞：在長陡坡、彎多路段，汽車頻繁剎車，在路面產生很大的剪應力從而形成龜裂。

（2）材質變性：路面瀝青材料呈現冬季低溫脆硬、夏季高溫軟柔的特點，冬季低溫老化嚴重，形成網塊狀。

（3）縱、橫向裂縫影響：存在的縱向及橫向裂縫不斷發育交叉，致使路面逐漸龜裂。

3.2 縱向與橫向裂縫成因分析

根據路面實際調查情況，縱向與橫向裂縫產生的原因如下：

（1）疲勞破壞：在車輛長期行駛碾壓下，路面結構性能發生改變，承載力逐漸下降，車輛行駛輪跡處緩慢產生多條平行的縱向裂縫，并逐步發育成龜網裂。產生疲勞破壞有的是整體結構的損壞，縱縫從上而下發展；有的是因為層間粘結不良，裂縫是從上而下發展。

（2）反射裂縫：半剛性基層裂縫和舊路面裂縫的反射裂縫是瀝青路面產生橫向裂縫的重要成因。

（3）溫度裂縫：瀝青是一種對溫度變化比較敏感的粘彈性材料，溫度下降時，瀝青混合料逐漸變硬變脆，并發生收縮變形，當收縮拉應力超過瀝青混凝土的抗拉強度時，瀝青路面表面就會拉裂，并逐步向下發展。

3.3 坑槽成因分析

該路段坑槽病害屬于水損害型，形成原因大多是瀝青混合料的粘附性和抗剝離性差，或路面孔隙率過大。也有施工時，技術要點控制不到位，存在薄弱環節，這種現象在坑槽修補后更易存在。

4 路面病害處置措施

4.1 加鋪罩面

G248 線K200+200～K203+490、K204+980～K205+475等6段局部病害徹底處置后撒布熱熔橡膠瀝青碎石封層，加鋪4cm改性瀝青混凝土AC-13罩面[4]，維修寬度7～12m，共計6.318km。

4.2 全深式冷再生底基層鋪筑

經調查，G248 線K197+227～K199+755、K203+680～K204+980等7段路面平整度差、病害嚴重。本次擬對該路段進行重鋪處置。具體方案采用4cm改性瀝青混凝土AC-13+6cm 瀝青混凝土AC-20+20cm 水泥穩定碎石基層+20cm全深式冷再生底基層進行重鋪。維修寬度為6～7m，長度共計7.151km。

4.3 重鋪路面結構層

G248 線K199+755～K200+200、K203+490～K203+680段等3段沿線存在路側混凝土護欄、平交路口病害嚴重等情況，本次擬對該路段進行下挖重鋪處置。具體方案為下挖46cm 路槽，然后鋪筑20cm 水穩碎石底基層+20cm 水穩碎石基層+6cm 瀝青混凝土AC-20+4cmAC-13改性瀝青混凝土，共計0.859km，維修寬度7m。

4.4 橋面瀝青面層銑刨

路面病害路段內K201+667、K204+030等2座處橋面維修方案為銑刨原瀝青面層5cm+GS防水粘結層+5cm細粒式密級配改性瀝青混凝土AC-13，長度共計12m，維修寬度8m。

4.5 強化防排水設施

由于本次 K197+342～K197+431、K209+337～K209+800 段路面標高抬高30cm，原有排水邊溝凈高增加，存在安全隱患，因此采用現有銑刨料回填原有梯形邊溝后增設C25現澆混凝土梯形邊溝，同時對維修路段局部位置邊溝破損嚴重或缺失的排水設施進行完善，對K151+550～K151+595、K151+645～K151+680、K163+370～K163+420 等3 段路基邊坡處增設C20 現澆混凝土擋土墻，墻高4m，共計130m。

5 結束語

本文以G248線某路段公路路面病害處置項目為例，對輕度龜裂、縱向與橫向裂縫以及坑槽等路面病害的成因進行分析，并采用AC-13罩面、冷再生底基層+重鋪、橋面GS防水+重鋪等措施進行有效處置，極大地提升了公路通行的舒適性和安全性。該段公路路面病害的成果處置，滿足了區域經濟平穩快速發展對交通基礎設施提出的高要求，也提升了該段公路的服務水平。該工程的實踐證明，面對日趨復雜的公路路面病害，在進行養護維修時要從原材料選取、現場調查分析、施工方案對比等各方面進行綜合論證，才能確保維修方案科學、合理、可行。