公路項(xiàng)目路基路面病害及養(yǎng)護(hù)技術(shù)分析

楊偉

摘要 國(guó)省干線公路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中受行車荷載及外部環(huán)境因素共同影響，路基路面出現(xiàn)不同形式的質(zhì)量病害，影響道路使用安全和使用年限，加強(qiáng)路基路面病害養(yǎng)護(hù)治理勢(shì)在必行。鑒于此，文章結(jié)合某國(guó)省干線公路實(shí)際情況，針對(duì)國(guó)省干線公路項(xiàng)目路基路面病害及養(yǎng)護(hù)技術(shù)展開(kāi)綜合探究，全面分析了路基路面主要病害形式及基本特征，提出了針對(duì)性病害養(yǎng)護(hù)策略，并總結(jié)養(yǎng)護(hù)技術(shù)要點(diǎn)，供行業(yè)參考。

關(guān)鍵詞 國(guó)省干線公路項(xiàng)目；路基路面病害；工程質(zhì)量；養(yǎng)護(hù)技術(shù)

中圖分類號(hào) U418文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2023）09-0147-03

0 引言

近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國(guó)省干線公路工程建設(shè)取得突出成就，有效推動(dòng)了交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展，給人們的交通出行帶來(lái)極大便利。但由于國(guó)省干線公路運(yùn)營(yíng)環(huán)境復(fù)雜，影響因素眾多，如交通荷載、地質(zhì)條件、雨水侵蝕、凍融作用等，導(dǎo)致公路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中路基路面產(chǎn)生一系列質(zhì)量病害，影響道路正常運(yùn)營(yíng)，威脅行車安全。為此，該文結(jié)合某公路工程運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀，對(duì)路基路面病害及養(yǎng)護(hù)技術(shù)展開(kāi)綜合分析，對(duì)防治路基路面質(zhì)量病害，保證道路運(yùn)營(yíng)安全具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 項(xiàng)目背景

某國(guó)省干線公路工程，設(shè)計(jì)總里程60.6 km。道路沿線地勢(shì)東南高、西北低，地形落差較大。采用雙向四車道布置，路面結(jié)構(gòu)為瀝青混凝土路面。道路沿線地形包括平原、山崗、丘陵及低山四種類型。該國(guó)省干線公路運(yùn)營(yíng)后，路基邊坡產(chǎn)生了坍塌和滑坡質(zhì)量病害，且路面出現(xiàn)了不同程度的裂縫、坑槽等病害，嚴(yán)重降低道路承載性能，威脅行車安全，亟須進(jìn)行維修加固處理。

2 路基邊坡病害

2.1 坍塌

該國(guó)省干線公路沿線山崗和丘陵地帶，路基邊坡極易產(chǎn)生崩塌現(xiàn)象。主要表現(xiàn)形式為土體流動(dòng)、層間位移等。邊坡坍塌后，崩塌體整體穩(wěn)定性良好，不會(huì)形成滑動(dòng)面。但崩塌產(chǎn)生的沖擊作用較大，對(duì)道路及周邊環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，通常狀況下，坍塌體越大，其破壞程度越嚴(yán)重，危害越大[1]。

2.2 滑坡

滑坡是由于坡腳施工過(guò)程中，原始坡體支撐性能減弱，經(jīng)水體侵蝕作用，堆積層和巖層在自身重力作用下沿薄弱部位產(chǎn)生滑移。相較于坡體坍塌，滑坡速度較慢，但其整體穩(wěn)定性較差，在特殊狀況下會(huì)形成較大變形。坡體滑移時(shí)，其內(nèi)部處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，在滑動(dòng)體與坡面連接處易形成環(huán)狀裂縫[2]。

3 路基病害的治理養(yǎng)護(hù)

3.1 坍塌的防治

結(jié)合坍塌具體狀況，并結(jié)合以往坍塌病害防治經(jīng)驗(yàn)，得出坍塌病害防治要點(diǎn)具體如下：

（1）坡面引流。此方式主要是通過(guò)在邊坡頂部設(shè)置排水溝，將頂部水流引入其他區(qū)域，并利用現(xiàn)場(chǎng)排水系統(tǒng)，將水流從塌方區(qū)域引走。

（2）截?cái)嗟叵滤４朔绞绞抢迷谒襟w四周設(shè)置截水溝，將水流匯集到塌方體外部。

（3）護(hù)坡。通過(guò)植樹(shù)種草、設(shè)置護(hù)坡塊石、噴射混凝土等方式增強(qiáng)路基邊坡穩(wěn)定性，提高抗沖刷能力[3]。

（4）設(shè)置支撐構(gòu)造物。通過(guò)設(shè)置擋墻結(jié)構(gòu)能顯著提升邊坡穩(wěn)定性，維持土體平衡，防止坡體滑移，其擋墻結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。

3.2 滑坡的防治

滑坡防治主要從降低水體影響及增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性兩方面入手，具體防治措施如下：

（1）排除地表水，降低水體沖刷和侵蝕破壞，主要方法：①在滑坡體四周設(shè)施截水溝，以有效阻斷地表水流，防止水體侵蝕滑坡體。②為避免地表水進(jìn)入滑坡內(nèi)部，應(yīng)在其內(nèi)部設(shè)置完善的排水設(shè)施，確保水體迅速排出。③在斜坡表面植樹(shù)種草，降低土壤含水量，并利用植物根系提高土體抗沖刷性能和穩(wěn)定性[4]。

（2）此外，還可通過(guò)設(shè)置盲溝、截水溝等方式排除地表水。盲溝和排水溝布設(shè)應(yīng)嚴(yán)格按照土體性能及地表水情況科學(xué)布置，并鋪設(shè)反濾層，避免潛蝕作用引發(fā)沉陷病害。盲溝結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

（3）設(shè)置滑坡體平衡結(jié)構(gòu)。為有效提升路基邊坡穩(wěn)定性，可采用卸載及設(shè)置支撐體系的方式實(shí)現(xiàn)，但應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)的是支撐體系必須設(shè)置在穩(wěn)定性較高的基巖或硬巖部位。

3.3 坡面損壞的防治

隨著綠色公路理念的逐步深入，坡面防護(hù)逐步向著綠色化和環(huán)保化方向發(fā)展。目前，常用的邊坡防護(hù)技術(shù)如下：

（1）營(yíng)養(yǎng)麥草泥+網(wǎng)錨植草技術(shù)。該技術(shù)主要利用有機(jī)肥、麥草秸稈、植物種子、種植土和水按照標(biāo)準(zhǔn)比例充分混合均勻，并通過(guò)人工方式將混合物均勻鋪設(shè)在邊坡表面，從而形成與天然土體相同的效果。待植被長(zhǎng)出后，其根系深入坡體，與內(nèi)部鋼筋形成整體結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)坡體整體穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定邊坡和美化環(huán)境的目的[5]。

（2）客土噴播防護(hù)技術(shù)?？屯羾姴ブ饕峭ㄟ^(guò)特制噴灑裝置，在邊坡表面噴灑黏結(jié)劑、植被種子和有機(jī)肥，以形成穩(wěn)定多孔的復(fù)合硬質(zhì)結(jié)構(gòu)，能顯著提升邊坡穩(wěn)定性，增強(qiáng)環(huán)保效應(yīng)。

（3）穴種防護(hù)技術(shù)。穴種主要是利用鉆孔設(shè)備，在邊坡表面設(shè)置深度為50～80 mm、孔徑為100～150 mm的孔洞，并將土壤、化肥、種子等填入孔洞，其中化肥主要由動(dòng)物糞便、草木灰等按照特定比例混合而成。該技術(shù)主要用于坡比為1∶0.5～0.7、坡高小于8 m的邊坡防護(hù)。

（4）骨架植物防護(hù)技術(shù)。該方法主要是在邊坡表面設(shè)置混凝土或漿砌片石框架，并在非框架區(qū)域采用人工或機(jī)械方式種植植物。

（5）土工格室防護(hù)技術(shù)。土工格室是采用高強(qiáng)度聚乙烯焊制而成的三維網(wǎng)格室，相較于普通土工格柵等平面防護(hù)設(shè)施，具有強(qiáng)度高、整體性好、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，且施工運(yùn)輸方便，通過(guò)在其內(nèi)部填充土壤、塊石等填料形成具有較高強(qiáng)度和穩(wěn)定性的網(wǎng)狀防護(hù)體系[6]。

4 路面病害

4.1 裂縫

裂縫是瀝青路面最常見(jiàn)的病害形式，其成因主要包括：①施工過(guò)程中路面產(chǎn)生局部收縮，形成裂縫。②溫度改變導(dǎo)致路面出現(xiàn)不均勻膨脹，從而引發(fā)裂縫?，F(xiàn)階段，常見(jiàn)的瀝青路面病害形式主要有縱向裂縫、橫向裂縫、網(wǎng)狀裂縫等。路面產(chǎn)生裂縫后，經(jīng)雨水作用，裂縫會(huì)進(jìn)一步發(fā)展和延伸，造成裂縫長(zhǎng)度、深度和寬度逐漸增大，形成更加嚴(yán)重的路面病害。同時(shí)，雨水經(jīng)裂縫進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，會(huì)對(duì)基層和路基造成不利影響，降低道路整體承載性能，影響道路正常使用功能，對(duì)交通安全造成嚴(yán)重威脅。因此，當(dāng)路面裂縫產(chǎn)生時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)處理，防止裂縫進(jìn)一步發(fā)展，引發(fā)更為嚴(yán)重的質(zhì)量病害[7]。

4.2 坑槽

坑槽主要指的是路面在行車荷載作用下骨料出現(xiàn)局部松散和脫落而形成的坑洞。根據(jù)其具體成因，可將其劃分為以下幾種形式：

（1）壓實(shí)不足性坑槽。此類坑槽形成的具體原因是施工過(guò)程中對(duì)混合料溫度控制不當(dāng)所致，具體情況如下：①混合料溫度過(guò)高，導(dǎo)致瀝青脆性增大，各集料之間的黏結(jié)性降低，經(jīng)行車荷載持續(xù)作用，導(dǎo)致集料產(chǎn)生松散和脫落現(xiàn)象，在車輪反復(fù)碾壓下最終形成坑槽。②混合料溫度較低時(shí)，易結(jié)塊成團(tuán)，攤鋪均勻性較差，導(dǎo)致壓實(shí)度不足，從而引發(fā)坑槽病害。

（2）厚度不均勻性坑槽。瀝青厚度不均，當(dāng)溫度較高時(shí)，厚度較大部位的瀝青會(huì)發(fā)生軟化，極易黏附在汽車車輪之上，從而在道路表面留下凹槽，此種狀況在過(guò)去時(shí)有發(fā)生。當(dāng)前，隨著政府部門(mén)對(duì)公路工程建設(shè)質(zhì)量管控力度的逐漸增大，公路工程施工質(zhì)量得到顯著提升，有效避免了該現(xiàn)象的產(chǎn)生。

（3）水損害性坑槽。此類坑槽病害是瀝青路面最常見(jiàn)的早期病害，主要由于水體侵蝕作用造成。瀝青路面運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，水體會(huì)逐步滲入瀝青與骨料之間，造成二者之間的黏結(jié)力顯著下降，加之行車荷載持續(xù)作用，導(dǎo)致水體對(duì)瀝青及骨料的沖擊作用增大，從而使二者產(chǎn)生分離。部分道路施工時(shí)，采用的集料級(jí)配雜亂，且瀝青含量不足，造成瀝青路面混合料壓實(shí)度不足，經(jīng)水體侵蝕作用，使瀝青層失穩(wěn)，形成水損害性坑槽病害。當(dāng)前，此類病害發(fā)生率日益增加，已成為威脅道路使用安全的主要病害形式[8]。

5 路面病害的治理養(yǎng)護(hù)

5.1 裂縫的修補(bǔ)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)

（1）施工條件確定及施工準(zhǔn)備。無(wú)論何種形式的質(zhì)量病害，其修補(bǔ)養(yǎng)護(hù)均需在合適條件下完成。通常狀況下，路面裂縫修補(bǔ)應(yīng)在氣溫較高的環(huán)境下完成，應(yīng)盡可能避免冬季施工，以夏季施工最佳，尤其對(duì)于較為寒冷的地區(qū)。實(shí)際施工前應(yīng)加強(qiáng)路況調(diào)查，全面了解路面病害形式、損壞程度、具體部位等，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，確定最優(yōu)的修補(bǔ)方案[9]。

（2）路面裂縫修補(bǔ)技術(shù)及材料選擇。①目前最常用的瀝青路面裂縫修補(bǔ)技術(shù)為灌縫法，以刻槽灌縫應(yīng)用最為廣泛。②刻槽灌縫基本流程為“刻槽并清理裂縫→加熱灌縫劑→灌縫→自然養(yǎng)護(hù)20 min→開(kāi)放交通”。③灌縫材料主要有瀝青漿料、裂縫修補(bǔ)劑等，需滿足封閉裂縫，防止裂縫發(fā)展的要求。

（3）各種裂縫修補(bǔ)方法。瀝青路面裂縫修補(bǔ)時(shí)，應(yīng)根據(jù)裂縫類型、具體特征及裂縫程度等因素綜合選擇合適的修補(bǔ)方法，具體如表1所示。

5.2 路面坑槽的修補(bǔ)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)

5.2.1 冷補(bǔ)法修補(bǔ)技術(shù)要點(diǎn)

（1）對(duì)坑槽進(jìn)行測(cè)量定位，確定修補(bǔ)范圍。

（2）位置確定后，進(jìn)行開(kāi)槽施工，通常采用水力風(fēng)鎬進(jìn)行切割，切槽應(yīng)確保側(cè)壁垂直，防止出現(xiàn)傾斜，直至達(dá)到底部穩(wěn)定結(jié)構(gòu)層。

（3）沖洗完成后應(yīng)對(duì)坑槽內(nèi)部實(shí)施干燥處理，確保內(nèi)壁干燥度滿足要求，然后再均勻涂刷黏層油，嚴(yán)格控制涂刷厚度。

（4）結(jié)合坑槽深度，科學(xué)確定修補(bǔ)方式。當(dāng)深度較淺時(shí)，可直接進(jìn)行填充，而當(dāng)深度大于60 cm時(shí)，應(yīng)進(jìn)行分層填充，并采用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓密實(shí)，嚴(yán)格按照由周邊向中間的順序進(jìn)行碾壓，最大限度地保證路面平整[10]。

5.2.2 熱補(bǔ)法修補(bǔ)技術(shù)要點(diǎn)

（1）熱補(bǔ)修復(fù)技術(shù)效果顯著，已成為當(dāng)前最主要的路面局部修補(bǔ)技術(shù)。瀝青混合料加熱時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制加熱溫度，防止溫度過(guò)高造成瀝青老化。

（2）準(zhǔn)確放出坑槽修補(bǔ)范圍邊線，并采用熱輻射板進(jìn)行加熱。

（3）加熱時(shí)，應(yīng)科學(xué)調(diào)整加熱板與路面之間的距離，以150～200 mm為宜，加熱3～5 min使瀝青路面軟化。

（4）修復(fù)區(qū)軟化處理后，采用溫度較高的鐵耙對(duì)路面進(jìn)行翻耙處理，嚴(yán)格控制鐵耙角度，保持從四周向中間傾斜，并保持邊緣與地面垂直或平行，避免形成不規(guī)則形狀。

（5）將瀝青路面翻耙完成后，在其上方噴灑乳化瀝青，并將其投入熱再生處理機(jī)，實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)熱再生。

（6）將處理完成的熱材料運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，填入坑槽內(nèi)并攤鋪平整，待溫度下降后采用壓路機(jī)碾壓密實(shí)，碾壓時(shí)按照從周邊向中間的順序進(jìn)行碾壓，保證路面壓實(shí)度和平整度滿足要求。

6 結(jié)論

綜上所述，路基路面作為國(guó)省干線公路重要的結(jié)構(gòu)組成部分，對(duì)保證國(guó)省干線公路使用功能及運(yùn)營(yíng)安全具有重要作用。但由于國(guó)省干線公路運(yùn)營(yíng)環(huán)境復(fù)雜、影響因素眾多，極易產(chǎn)生路基坍塌、滑坡和路面裂縫、坑槽等質(zhì)量病害，嚴(yán)重影響行車安全和運(yùn)營(yíng)壽命。因此，道路使用過(guò)程中，結(jié)合道路實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況，適時(shí)對(duì)路基路面質(zhì)量病害進(jìn)行修補(bǔ)養(yǎng)護(hù)，防止病害進(jìn)一步擴(kuò)展，對(duì)提升道路運(yùn)營(yíng)能力，保證交通運(yùn)輸安全具有重要意義。

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