公路路基路面的主要病害機(jī)理分析及處理措施

姚昆 景會(huì)有

摘要：公路工程是一項(xiàng)繁重復(fù)雜的工作，在公路工程建設(shè)中，路基路面病害影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性，目前我國(guó)公路路面的質(zhì)量問(wèn)題凸顯，邊坡防護(hù)、邊坡變形、巖溶地區(qū)和采空區(qū)是容易發(fā)生公路工程路基路面病害的地區(qū)，重視對(duì)路基路面病害問(wèn)題的及時(shí)有效的解決，有利于確保公路工程的質(zhì)量。鑒于此，本文將對(duì)公路工程路基路面主要病害治理進(jìn)行了初步探討。

關(guān)鍵詞：公路；路基路面；病害

一、公路路基路面的主要病害

1、路基變形

路基在經(jīng)過(guò)半挖半填、高填、深填等填方施工后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的通車運(yùn)行后時(shí)常會(huì)發(fā)生下沉狀況，導(dǎo)致下沉的主要原因有兩種：其一，含水量不符合要求、分層超厚、壓實(shí)不足等不規(guī)范施工而導(dǎo)致路基變形；其二，施工用材料不合理所致，這主要體現(xiàn)在粘性土塑性指數(shù)過(guò)高、含水量及干容量指數(shù)有誤以及材料過(guò)度壓縮等方面。一旦發(fā)生這些情況，就會(huì)導(dǎo)致路基變形、路面下陷及開裂。再加上公路管制不嚴(yán)，車輛超載、超重現(xiàn)象嚴(yán)重，使得既有公路的等級(jí)不能滿足車輛運(yùn)行的要求而變形[1]。

2、路面不平順

路面不平順這一病害常見于瀝青路面的公路，而導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主要原因在于混合料的配合比有誤。例如，當(dāng)油石比重較大時(shí)，則會(huì)造成路面鼓包，而其比重較小時(shí)，則會(huì)造成路面松散。除此之外，混合料的攪拌不當(dāng)也會(huì)影響路面的質(zhì)量。例如攪拌不勻、混合料溫度過(guò)高、含水量過(guò)大時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致鋪面不成功以及瀝青老化等問(wèn)題。

3、邊坡塌滑

在公路路面路基的病害中，邊坡塌滑十分常見，依照塌滑規(guī)模以及土層條件的不同可以分為滑坡與塌方?；轮傅氖窃谥亓ψ饔玫挠绊懴?，一些邊坡土體隨著滑動(dòng)面而下滑，這主要是由于地質(zhì)受到破壞所致。塌方指的是因?yàn)檫吰峦临|(zhì)過(guò)于疏松而下滑，這主要是由于施工不當(dāng)和水損害所致。通常，發(fā)生滑坡與塌方的地區(qū)多為降雨量較多、土質(zhì)較疏松，當(dāng)同時(shí)具備這兩個(gè)因素時(shí)，就會(huì)形成土體下滑和陷落，使得路面與路基受到損壞。

4、路基塌陷

相對(duì)而言，軟土地基出現(xiàn)路基塌陷的幾率最大，主要是因?yàn)檐浲恋某休d能力較低、抗堿強(qiáng)度不足且含水量過(guò)大，使得路基受到水分的侵蝕，從而在路面之下出現(xiàn)大量的空洞，再加上坡腳的支撐力不足，導(dǎo)致路基受到自重的影響，出現(xiàn)坍塌、沉降等狀況。引起路基塌陷的原因除了少許的自然因素以外，大部分是人為因素，也就是說(shuō)施工人員在實(shí)際施工過(guò)程中尚未完全考慮到路面的實(shí)際情況，也并沒(méi)有采取相應(yīng)的預(yù)防措施，從而引發(fā)公路路基的塌陷。路基塌陷關(guān)系著人民群眾的生命健康安全，特別是夜間行車十分容易發(fā)生交通事故。

二、公路路基路面的病害的處理措施

1、巖溶地區(qū)路基治理措施

巖溶地貌分布在世界各地的可溶性巖石地區(qū)，巖溶地區(qū)的地基問(wèn)題是公路工程建設(shè)中的突出問(wèn)題。對(duì)于巖溶地區(qū)路基的治理，應(yīng)從整體上把握巖溶地區(qū)的路基概況，結(jié)合實(shí)際地質(zhì)條件，理清巖溶發(fā)展規(guī)律和分布規(guī)律，以便在巖溶地區(qū)進(jìn)行公路工程路基路面病害治理時(shí)制定合理的處治方案。巖溶地區(qū)的地形主要分為以下幾種情況，一是大型且局部嚴(yán)重的巖溶路基路面病害地段；二是不太嚴(yán)重的中、小型巖溶路基路面病害地段；三是路基基底的巖溶泉和冒水洞；四是路基基底的開口干溶洞等[2]。具體說(shuō)來(lái)，對(duì)于大型且局部嚴(yán)重的巖溶路基路面病害地段病害的治理，應(yīng)搞清楚巖溶地段的具體位置，盡量設(shè)法繞避進(jìn)行公路工程建設(shè)。對(duì)不太嚴(yán)重的中小型巖溶地段路基路面病害的治理，在進(jìn)行公路工程建設(shè)時(shí)，應(yīng)選擇其最窄的、最易于采取措施的地段通過(guò)，對(duì)巖溶水宜以疏導(dǎo)為主，采取因地制宜、因勢(shì)利導(dǎo)的方法，不宜堵塞，一般可采用排水溝、泄水洞等疏導(dǎo)巖溶水。路基路面的危害性一直以來(lái)都是最普遍的問(wèn)題，對(duì)于路基基底的巖溶泉和冒水洞，宜設(shè)置集水明溝或滲溝，將水排出路基。對(duì)于穩(wěn)定路塹邊坡上的干溶洞，洞內(nèi)宜采用干砌片石填塞。

2、公路路面病害的治理

從原則上講，路面病害的預(yù)防取決于路基質(zhì)量的控制，然而因?yàn)楦鞣N因素的影響，使得路面損害的現(xiàn)象屢見不鮮，因此在實(shí)際施工過(guò)程中應(yīng)同時(shí)做好路基質(zhì)量的控制工作，以及路面病害的預(yù)防措施。就路面治理而言，有以下幾個(gè)方面的內(nèi)容值得注意：第一，針對(duì)公路路面不平順這一問(wèn)題，應(yīng)盡可能的采用簡(jiǎn)潔處理措施；第二，針對(duì)公路路面裂縫這一問(wèn)題，若裂縫程度相對(duì)較輕，可以在清潔裂縫之后進(jìn)行水泥補(bǔ)漿，但裂縫較嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)該沿著裂縫鑿除其薄弱部分后方可進(jìn)行施工。

3、解決邊坡的鞏固與保護(hù)問(wèn)題

（1）某些邊坡的土壤已經(jīng)沒(méi)有辦法再讓植被進(jìn)行生長(zhǎng)、某些邊坡進(jìn)行了礫石土的填方與挖方、某些邊坡的風(fēng)化程度過(guò)大、某些邊坡由于地質(zhì)的演變形成巖石，對(duì)于這些邊坡，進(jìn)行保護(hù)的方法就是設(shè)置合理的構(gòu)筑物。設(shè)置構(gòu)筑物的方法有很多種，有設(shè)置護(hù)面墻、利用漿砌的片石、設(shè)置擋土墻以及錨桿。（2）要想有力的防控邊坡上游的水流水力，需要把一定數(shù)目的植物種植在邊坡上，通過(guò)植物的根對(duì)土壤的加固實(shí)現(xiàn)阻止沖刷的目的，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)邊坡的保護(hù)，這樣的措施就是植物防護(hù)。該措施除了對(duì)公路的環(huán)境具有很大的作用，對(duì)邊坡濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，穩(wěn)定邊坡外，同時(shí)還節(jié)約了經(jīng)費(fèi)，并且施工簡(jiǎn)單。（3）柔性的保護(hù)包括鋼繩網(wǎng)的保護(hù)以及三維的植被保護(hù)[3]。

4、采空區(qū)路基治理措施

由于開采時(shí)間與開采結(jié)束后上伏巖土體剩余沉陷變形時(shí)間都較長(zhǎng)，以致于采空區(qū)對(duì)路基影響與危害持續(xù)時(shí)間也較長(zhǎng)。對(duì)采空區(qū)路基的治理，首先應(yīng)了解采空區(qū)的分布及發(fā)展情況，然后再慎重確定“技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理”的治理方案。

（1）從路基處治角度來(lái)說(shuō)，主要有開挖回填、充填、橋跨和注漿等四種。①開挖回填：對(duì)于路基挖方邊坡上的采空區(qū)宜采用開挖回填方案。②充填：采空區(qū)充填能有效地減小地表沉陷破壞程度。有條件時(shí)采用水砂充填，能保證公路安全無(wú)損。采深不大時(shí)，可采用覆巖離層充填，加固采動(dòng)覆巖破壞區(qū)，限制地表沉陷破壞。對(duì)于煤層開采后頂板尚未垮落的采空區(qū)，可采用非注漿充填方案，包括干砌片石、漿砌片石、井下回填、鉆孔干濕料回填等方案。干砌（漿砌）片石適用于采空區(qū)未完全塌落、空間較大、埋深小、通風(fēng)良好，并具備人工作業(yè)和材料運(yùn)輸條件的采空區(qū)治理。一般路段路基用抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于10MPa干砌片石回填；對(duì)有構(gòu)造物路段，應(yīng)用抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于15MPa漿砌片石回填。③橋跨：煤層開采規(guī)模較小、開采深度小于100m的采空區(qū)，可采用橋跨方案。④注漿：采空區(qū)上覆巖層在有條件時(shí)會(huì)出現(xiàn)離層，離層經(jīng)歷產(chǎn)生、發(fā)展、達(dá)到最大高度及最終離層閉合的移動(dòng)過(guò)程。在離層帶中注漿減緩地表沉降，控制地表總的下沉量，減緩地表動(dòng)態(tài)變形值，達(dá)到保護(hù)公路的目的。

（2）從開采協(xié)調(diào)的角度來(lái)說(shuō)，主要有以下幾個(gè)方面：①調(diào)整路面板接縫的寬度?；炷谅访嬗捎跍囟然驖穸茸兓坝不瘯r(shí)收縮的原因，會(huì)出現(xiàn)脹、縮和翹曲。設(shè)置接縫可減少混凝土板變形受約束影響而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，增加路面板抵抗各種變形的能力。②設(shè)置“雙層連續(xù)配筋混凝土結(jié)構(gòu)”。對(duì)于采深與采厚比較大且地表變形連續(xù)時(shí)，高等級(jí)道路可設(shè)置這種路面結(jié)構(gòu)形式，以增強(qiáng)整個(gè)路面的抗變形能力。③合理安排開采時(shí)間。使地表劇烈變形破壞期避開冬季低溫期，以使路面材料變形適應(yīng)采動(dòng)地表變形。（溫度的降低使路面材料的脆性加大，收縮系數(shù)增大，抗變形能力降低，路面易于開裂，路面承載能力降低。）④限制一次開采高度，沿公路軸向大面積協(xié)調(diào)開采。這種方法已在鐵路下開采煤層有成功的經(jīng)驗(yàn)，一般可以將地表位移變形降低到50%以下。

結(jié)論

總之，公路工程路基路面病害治理具有長(zhǎng)期性和復(fù)雜性，在進(jìn)行公路工程建設(shè)時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體路段進(jìn)行建設(shè)，針對(duì)公路工程路基路面中的常見病害，合理選擇公路工程路基路面病害治理措施，只有這樣，才能確保公路工程建設(shè)的質(zhì)量，促進(jìn)公路工程平穩(wěn)健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李武江. 高速公路路基路面病害檢測(cè)與養(yǎng)護(hù)[J]. 城市建筑，2013，16：237.

[2]楊立勤. 公路工程路基路面病害治理措施[J]. 交通世界（運(yùn)輸.車輛），2013，01：151-152.

[3]張珍勇. 公路路基路面病害的處治措施[J]. 黑龍江交通科技，2013，04：33.