農村瀝青混凝土公路病害成因分析及養護策略

歐陽鏹

（余慶縣交通運輸局，貴州 遵義 564499）

0 引言

農村公路已越來越多地采用瀝青混凝土鋪裝工藝。而修建于早期的瀝青混凝土道路逐漸出現各種各樣的病害，影響行車安全。因此，對農村公路病害問題進行原因分析并采取有效的修復與養護策略顯得十分重要。本文以貴州省余慶縣X3Y2 松煙至白墳公路為依托，對農村公路瀝青混凝土路面病害及路基沉陷等問題的成因進行分析，并提出養護策略。

1 工程概況

貴州省余慶縣X3Y2 松煙至白墳公路1989 年通車，道路全長20.25km，路基寬度為6.5~10m，路面寬度為5.5~9m，路面類型為瀝青混凝土路面，建設技術標準為三級，設計時速20km/h。其中關興至獅子場段是貴州省余慶縣跨越海拔最高、坡度最陡、氣象條件最復雜的縣道，3.5km路段跨越200m高差，坡陡彎急，3個彎道位置圓曲線半徑非常小。歷年來，該路段僅采用小修保養，勉強保障路面基本通行能力，以致路面多處出現不同程度的損傷：龜裂、坑槽、沉陷等病害。

2 路面狀況及病害調查分析

2.1 歷年路面技術狀況分析

為了科學全面地評價路面現狀，同時為選擇修復養護策略提供數據支撐，根據2019~2023 年貴州省余慶縣X3Y2松煙至白墳公路路面技術狀況檢測數據，對該路面技術狀況指標進行分析，如圖1~圖4所示。

圖1 5年PCI變化情況

圖2 5年RQI變化情況

圖3 5年PQI變化情況

圖4 2023年路面技術狀況監測

5年來，受車輛荷載和氣候條件影響，該公路路面性能逐年下降，尤其是在三道拐彎最為嚴重，里程段跨越200m 高差路段，路面使用性能下降尤為明顯，1.5km 和3.5km 附近，路面技術狀況很差，不滿足舒適通行的條件，給行車帶來不同程度的隱患。根據《公路技術狀況評定標準》（JTG 5210-2018）[1]的規定，被檢測的路面綜合評價指標PQI均評價為中、次、差；全線路面行駛質量指數（RQI）均評價為次、差，全線平整度不滿足要求；全線路面狀況指數（PCI）評價為中、次、差，主要由于分段長度不一致所致，但所反映路面破損狀況基本一致。

2.2 農村公路的主要病害

由于農村公路受施工工藝、通行條件、氣候條件等因素影響，農村公路瀝青混凝土路面病害可分為三類，分別為：裂縫、變形、表面受損。裂縫包括：橫向裂縫、縱向裂縫、反射裂縫、塊裂、龜裂；變形包括：波浪、車轍、隆起、推移、沉陷；表面受損包括泛油、磨損、露骨、脫皮、松散、坑槽。貴州省余慶縣X3Y2 松煙至白墳公路根據檢測報告，組織專業技術人員對全路段路面開展病害調查分析，總結出其主要病害為龜裂、坑槽、沉陷3種，典型病害如圖5~圖7所示。

圖5 龜裂

圖6 坑槽

圖7 沉陷

2.3 路面及路基病害成因分析

（1）龜裂原因。由于瀝青老化，道路形成相互交錯的疲勞裂縫，大多為大小不一的多邊形網狀開裂，一般情況下，塊狀裂縫是龜裂病害發展的前一個階段，若塊狀裂縫處治不及時或處治不當，容易形成道路路面龜裂病害，長期下去則會形成坑槽、松散及沉陷病害，雨季來臨時，在雨水沖刷作用下，造成道路基層發生水損壞。

（2）坑槽原因。路面裂縫類病害沒有得到及時處理或處理方式不當，或路面出現局部網裂、松散，加之長期超荷運輸、邊溝涵洞堵塞造成雨水山洪沖刷路面等作用下形成道路路面坑槽。或者過往車輛滴油漏油侵蝕瀝青路面，使瀝青混合料離析，瀝青膜剝落，造成路面局部松散，進而出現坑槽。

（3）路基沉陷原因。在建設過程中由于路基填料選擇不當，填筑方法不符合建設規范要求，路基壓實度不足，在雨水、超荷載和溫度綜合因素影響下出現路基沉陷；原地面為弱土層或較弱土層，填筑前未經路基換填處理或壓實不足而產生公路路基下沉。

3 路面病害及路基沉陷的處治策略

農村公路養護工程主要分為預防性養護、修復性養護、專項養護和應急養護四類。在路面結構強度和功能性良好的情況下，通常實施預防性養護，通過對瀝青路面進行局部病害處治，恢復路面技術性能；針對出現明顯病害、部分喪失服務功能的公路，通常會實施修復性養護，通過對路面進行功能性、結構性修復[2]，恢復路面技術性能；專項養護和應急性養護則是在特定條件下，以完善公路附屬設施、恢復道路通行能力為前提，組織實施的養護工程，一般不作為農村公路養護工程的主要選擇方向。

通過貴州省余慶縣X3Y2 松煙至白墳公路歷年路面技術狀況分析，根據《公路瀝青路面養護設計規范》[3]判別2023 年路面技術狀況檢測數據，結合現場病害調查以及成因分析，病害長期發展已導致交通通行能力持續降低，局部路段安全風險增加，沿線居民出行不便。因此，擬定對K0+000-K7+375進行修復性養護，且修復后需按日常養護規范對該道路進行養護。

3.1 修復性養護方案

以合理處治病害，保證道路使用功能，恢復路面技術性能為前提，以節約投資、利用舊廢料、保護環境為出發點，擬定路面修復性養護方案。

3.1.1 局部病害處治

（1）在公路路面病害發生初期，針對輕度橫向裂縫、縱向裂縫通常采用擴縫灌縫方案，對裂縫進行切割擴縫，切割深約2cm，寬約1cm的凹槽，再采用普通熱瀝青對凹槽進行灌縫，必須將縫灌滿為止。

（2）路面受損嚴重，出現龜裂、塊裂、沉陷、坑槽等病害，則采用局部銑刨回鋪處治。遵循“圓洞方補、斜洞正補”的原則，在公路路面受損區域劃出所需修補的輪廓線，輪廓線可根據現場實際情況適當擴大；其次沿所劃輪廓線開鑿，直到路基基礎穩定部分位置，深度不得小于原坑槽的最大深度；最后清除槽底、槽壁的松動部分及粉塵、雜物，并涂刷粘層瀝青[4]。按原路面結構回鋪，最后統一進行加鋪罩面或加補強層。

3.1.2 路基沉陷處治

針對路基沉陷基層強度不足路段，需挖除原路面結構層后重新鋪筑路面結構層。對路基病害較嚴重的路段，采用塊片石換填進行路基補強處理，根據現場情況換填深度一般為0.4～1m。路基換填完成后，需用重型壓路機分層碾壓，直到符合規范要求后鋪筑新路面結構層，最后同全路段一起攤鋪瀝青混合料面層。

3.1.3 底基層與基層處治

選擇級配碎石作為底基層，級配碎石集料最大粒徑不宜超過3.75cm，其壓碎值不大于35%。為保證基層具有足夠的強度和穩定性，盡可能減少基層的收縮裂縫，基層采用水泥穩定碎石，其集料最大粒徑不宜超過3.15cm（以方孔篩為標準），碎石集料壓碎值不大于35%、塑性指數小于9，混合料壓實度不小于97%。水泥穩定碎石采用穩定土拌和機集中廠拌施工，水泥采用5%，保證混合料拌和均勻。水泥穩定碎石的7d無側限抗壓強度應大于3.5MPa，在碾壓合格后立即覆蓋或灑水養生，養生期內禁止車輛通行。

3.1.4 路面混合料選擇

面層采用AC-16 中粒式瀝青混凝土，A 級70 號道路石油瀝青。瀝青混凝土面層的瀝青技術要求、瀝青用量、集料級配、施工溫度、馬歇爾試驗技術標準等應達到公路設計及施工相關標準。清洗集料、碾壓等瀝青混凝土施工用水應不含影響其質量的酸、堿、鹽和有機物等物質，一般來說飲用水、清澈河水可直接使用，其它水應進行化驗，合格后方可使用。

3.2 日常養護措施

貴州省余慶縣X3Y2 松煙至白墳公路進行修復性養護施工后，日常養護措施如下：

（1）加大公路巡查頻率。及時將公路路面的落葉、泥土、石子和垃圾清理，保證路面衛生干凈整潔。防止瀝青路面長期受到污染和路面結構層受到破壞，從而延長混凝土瀝青路面使用壽命。

（2）定期清理排水設施。在雨季來臨之前，及時組織養護工人對全線邊溝、涵洞進行清理，保障邊溝、涵洞排水通暢。防止因山洪、雨水過度沖刷路基路面而導致路面沉降、路基垮塌。

（3）及時組織小修保養。在道路巡查期間，發現道路出現輕微病害后，立即針對病害情況，擬定處治方案，采取灌縫、局部銑刨回鋪等方式實施小修保養，對道路病害進行處治，防止因處治不及時而導致道路病害發展。

（4）加強超限運輸管理。一方面加強宣傳引導，營造村民愛路護路意識；另一方面加大執法力度，嚴厲打擊違法超限運輸行為。防止因過度超載導致路基、路面承載力不足而再次受損。

4 結束語

農村公路經過多年運營使用，由于養護不及時，導致路面出現了龜裂、坑槽、沉陷等病害問題。本文根據貴州省余慶縣X3Y2 松煙至白墳公路歷年道路技術狀況評定數據進行對比分析，組織專業人員開展現場調查，綜合分析病害成因，并根據路面具體病因提出相應的修復方案，同時給出日常養護策略，強化管理和養護的重要性，為農村公路病害處治以及日常養護工作提供參考。