路基路面變形破壞規(guī)律與演化分析

劉鵬

(湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院，湖南 長沙 410008)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，交通運(yùn)輸如火如荼，道路建設(shè)正以前所未有的速度推進(jìn)，由于道路周圍工業(yè)和民用建筑及交通設(shè)施等附加靜荷載和交通動荷載的影響，部分地區(qū)的道路出現(xiàn)了變形破壞，導(dǎo)致道路不能正常使用甚至發(fā)生事故。因此，研究公路路基路面的變形破壞規(guī)律和控制就顯得極為重要。

一 問題提出的背景

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各種車輛的使用是越來越多，尤其是貨物運(yùn)輸、物流等行業(yè)的興起，車輛的增加更是明顯，而隨著車輛的不斷增多，對道路的建設(shè)維護(hù)就提出了更高的質(zhì)量要求。道路分為路基和路面兩部分，作為道路基礎(chǔ)的路基要求要有足夠的強(qiáng)度和剛度、整體穩(wěn)定性和水溫的穩(wěn)定性，因?yàn)槁坊袚?dān)路面的重量、車流量的負(fù)載和很多自然環(huán)境影響等的沖擊，長時間下去，就會導(dǎo)致路基路面的變形，嚴(yán)重的可能會導(dǎo)致路基土壤的流失，危及道路的完整性和穩(wěn)定性，并導(dǎo)致路面損壞，影響道路和車輛的交通安全。

道路建成通車后，在不斷地受到車輛荷載沖擊和路基土體的固結(jié)影響下，路基會產(chǎn)生不均勻的沉降，特別是道路交通運(yùn)輸量的迅速增長，以及大型車輛嚴(yán)重超載等問題的出現(xiàn)，道路質(zhì)量和使用壽命正面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，就因?yàn)檫@樣的環(huán)境影響，路基不均勻沉降繼續(xù)加劇，導(dǎo)致道路路面上開始出現(xiàn)各種坑坑洼哇的不平整，本身道路的設(shè)計就是道路中間要比道路兩側(cè)抗沖擊力強(qiáng)，這樣的問題出現(xiàn)后，更是使路基兩側(cè)邊緣外傾角沉降，路面和路基兩側(cè)道路上的縱向裂縫的寬度開始增大，承載力嚴(yán)重下降。

路基路面的變形破壞嚴(yán)重影響到了道路的使用，危及到車輛行駛的安全，對人的生命和人民的財產(chǎn)等造成了威脅，研究出路基路面變形破壞的規(guī)律和演化過程，就能有效控制道路破壞，有力保障道路的安全性能和人民的生命財產(chǎn)安全。

二 路基路面變形破壞基本規(guī)律與演化過程

1.路基路面出現(xiàn)變形破壞的主要原因

道路路基路面長時間的使用過程中，會因?yàn)槎喾N原因造成路基路面變形破壞，主要造成路基路面出現(xiàn)變形的原因有:大量超載超限的大型車輛對道路的破壞;路面路基排水功能不暢通造成水對道路的侵蝕破壞;道路建設(shè)過程中的原材料配比失衡導(dǎo)致的破壞;設(shè)計時對當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境沒有認(rèn)真調(diào)查出現(xiàn)的設(shè)計上的缺陷導(dǎo)致道路使用后的破壞;施工階段沒有按照要求施工造成的道路使用后破壞。

2.路基路面變形破壞的基本規(guī)律及演化過程

路基路面的變形受動態(tài)和靜態(tài)兩種情況的制約，靜態(tài)的規(guī)律往往是道路所經(jīng)過地區(qū)原有的地質(zhì)情況決定的，而動態(tài)的規(guī)律多數(shù)是后期道路附近地質(zhì)地貌的變化造成的。

水平移動的變化規(guī)律。這個多數(shù)屬于靜態(tài)的變化規(guī)律，原有的地質(zhì)多為溶洞或者地下河，有的也可是地下采空區(qū)，當(dāng)工作面停采后，最大水平移動值仍繼續(xù)增加，直至路基移動穩(wěn)定為止。

曲率的變化規(guī)律。這個一般屬于動態(tài)的變化規(guī)律，道路附近新的礦區(qū)進(jìn)行開采或者是原有的礦區(qū)開采面積開始靠近道路，造成的對路面路基的動態(tài)的曲率的變化，也就是工作面推進(jìn)過程中路基曲率的變化規(guī)律。非足額提取從小到大逐漸增加，達(dá)到最大值時也就達(dá)到了路基移動的穩(wěn)定性;最大負(fù)曲率從小到大逐漸增加，然后達(dá)到大到小的固定值再足額提取。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，路基水平推進(jìn)過程中的變形變化和變形曲率的變化，基本上是相同的。

垂直于推進(jìn)方向斷面上路基移動與變形的變化規(guī)律。路基的移動和變形值從小到大的一步一步的發(fā)展，雙方交替做到正和負(fù)曲率的拉伸和壓縮變形，在這個過程中移動的方向必須與截面垂直。

三 路基路面變形破壞解決辦法

除了在施工時對路基本身建設(shè)質(zhì)量是影響路基穩(wěn)定性的主要因素外，道路所經(jīng)過地區(qū)的地質(zhì)以及道路附近覆巖層的地質(zhì)效果也是影響穩(wěn)定性的重要因素。道路工程是否穩(wěn)定，對于道路工程的安全施工與正常使用關(guān)系重大，保持路基路面穩(wěn)定的是具有很重要的意義的。

針對路基路面變形破壞，筆者認(rèn)為首先應(yīng)該重視路基路面的排水工程，其次要做好道路的設(shè)計，最后在施工中嚴(yán)格按照施工要求施工。對不同的道路，筆者建議，對于瀝青混凝土路面，在攤鋪的過程中要嚴(yán)格記錄混合料的溫度和厚度，對混合料的壓實(shí)要初壓、復(fù)壓、終壓，同時注意對于路面接縫的碾壓方法。優(yōu)質(zhì)的混凝土混合物可以增大鋪設(shè)路面的抗壓度、彎拉程度和平整度等。混合物質(zhì)必須要調(diào)制均勻，通常情況下，混凝土混合物的坍塌度必須達(dá)標(biāo);對于采空區(qū)，筆者建議采用全部垮落法處理采空區(qū)(見下圖)。

全部垮落法處理采空區(qū)

四 結(jié)語

綜上所述，通過本文對路基路面變形破壞規(guī)律與演化的分析，可以看到路基與路面時緊密聯(lián)系，不可分割的，他們相互影響，相互依存，路基變形路面也會遭到破壞，而路面受到破壞會加快路基變形的速度，就是說路面的損壞往往就是路基變形的前兆。在對路基路面的變形破壞進(jìn)行維修時要全面分析，把災(zāi)害降到最低程度。

［1］王玉標(biāo).采空區(qū)高速公路路基路面變形破壞規(guī)律與演化分析［J］長沙理工大學(xué)，2007

［2］韓廣義.路基路面破壞原因及防治措施［J］交通世界(建養(yǎng).機(jī)械)，2012，(05)

［3］黃建燁.公路路基路面破壞處理［J］城市建設(shè)理論研究，2012，(14)