淺談瀝青路面膨脹土路基治理技術

安錦

（南陽通途公路勘察設計有限公司，河南　南陽　473000）

淺談瀝青路面膨脹土路基治理技術

安錦

（南陽通途公路勘察設計有限公司，河南南陽473000）

為了有效地治理由于膨脹土路基產(chǎn)生的瀝青路面病害，根據(jù)氣候環(huán)境及膨脹土對瀝青路面造成的不良影響，通過相關理論研究與室內外試驗相結合的方法，并與傳統(tǒng)的膨脹土路基病害治理技術相比，介紹了高聚物注漿技術治理膨脹土路基病害的技術原理、冷補料修補技術及竣工評價方法，為今后此項技術的推廣與應用積累了很多經(jīng)驗和借鑒意義。

瀝青路面；膨脹土路基；高分子聚合物；治理措施

膨脹土廣泛分布于瀝青路面結構以下的土基中，膨脹土是具有特殊性質的高塑性非飽和粘性土，遇水膨脹，失水收縮，具有明顯的脹縮性、多裂隙性、超固結性，以及強度強烈衰減的特性，容易造成公路沉陷、溜塌、縱裂、坍塌等事故。因此，有人稱它為“工程中的癌癥”。治理膨脹土，確保工程安全與質量一直困擾著工程界，是世界公認的重大技術難題。另外，加上當?shù)厮蛋l(fā)達，雨量充沛，有些路段因開裂造成公路防水層失效，導致降水后雨水滲入路基，土基中的膨脹土在水的作用下，產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象。

研究人員非常關注瀝青路面裂縫修補技術并對其做了大量研究：例如裂縫貼、瀝青灌縫、灌縫膠修補裂縫、溶劑型改性瀝青材料灌縫、水泥粉煤灰壓漿、挖補、裂縫嚴重的直接銑刨瀝青面層等技術，但是使用效果不理想。以往的研究均僅對用于填筑路基的膨脹土進行換填、改性，設置支擋結構及加強在施工過程中對雨天的造成雨水入滲等防護措施［5］。高聚物壓漿技術是對竣工后因膨脹土造成公路病害的治理方法，其施工過程中能耗低，無污染排放，符合環(huán)保要求，具有很好經(jīng)濟效益。本文深入地闡述了運用高聚物注漿技術治理膨脹土路基瀝青路面病害的情況。

1　病害調查及分析

本次調查中發(fā)現(xiàn)，近年交通量和超限車輛日益增多，又由于公路地基為膨脹土，因干濕交替頻繁，造成公路產(chǎn)生縱向開裂，形成長達數(shù)十米，或上百米的張開裂縫，縫寬2～15cm，個別路段路基變形嚴重，路面裂縫、坑槽、翻漿挖補段隨處可見。

上述公路病害若不及時處治，路面表面的水經(jīng)過裂縫滲入到道路結構層中，在源源不斷車流的輾壓沖刷作用下，路面出現(xiàn)泥漿，泥漿使路基土流失，導致道路底脫空，并小范圍沉陷。隨著脫空部的擴大，路面沉陷部位網(wǎng)裂，緊接著出現(xiàn)小坑槽，形成破壞，在病害路段出現(xiàn)連續(xù)小坑槽，造成道路破壞影響道路正常運營，并危及行車安全。

通過對該地區(qū)某段道路對路面病害的調查及檢測，可以準確地判斷路面裂縫病害的原因是由膨脹土造成的，選用相應的治理方案，防止病害治理不徹底或處理方法有誤而導致病害修復后又在短時間內重新發(fā)生。

2　路面病害治理方案選擇

傳統(tǒng)治理路基裂縫方案為：挖除路面結構層，挖除7cm瀝青面層，挖除原18cm水泥穩(wěn)定砂礫上基層，再回填20cm水泥穩(wěn)定碎石基層+5cm中粒式改性瀝青混凝土；兩側老路局部病害嚴重的挖除7cm瀝青面層+18cm水泥穩(wěn)定砂礫上基層，再回填18cm水泥穩(wěn)定碎石基層+7cm粗粒式瀝青混凝土（AC-25C），最后全幅通鋪3cm細粒式瀝青混凝土（AC-10C）。

高分子聚合物注漿技術治理方案：采取注高聚物壓漿和微表處相結合的方法，既能加強路基土穩(wěn)定，又可以根除病害快速恢復道路服務功能。對原有公路路面破壞極其微小；施工速度快，成型快，工期短，一般在施工后一小時內開放交通，減少對道路正常運營的影響；無須改變排水系統(tǒng)，也不會減少路緣石外露高度；可以對路面進行橫向校平，提高路面平整度；施工過程中能耗低，無污染排放，符合環(huán)保要求，具有很好經(jīng)濟效益。

3　高聚物注漿技術治理膨脹土路基介紹

高分子聚合物注漿技術是20世紀60年代起源于日本的一項基礎工程設施快速維修技術，經(jīng)過推廣于70年代普及到歐美，已經(jīng)在世界范圍內的75，000多個工程中得到應用，主要解決水泥混凝土路面和瀝青路面的抬升以及土基層的穩(wěn)定等問題。通過路面鉆孔至基層病害處，注入高分子聚合物原料，混合發(fā)生反應后，體積迅速增大。反應過程中材料在受阻力較小的方向膨脹更多，因此材料總是流向土基中最軟弱的地方，進行膨脹和壓密，以此達到解決公路病害的目的。

高分子聚合物反應后形成的固體材料自重輕，其密度不到水泥漿或瀝青材料的10%。高分子聚合物材料的自由膨脹比可達20：1，可以填充脫空和裂縫，同時可以進一步壓密周圍介質。高分子聚合物材料能夠迅速固化，可在15分鐘內達到其最終強度的90%。材料具有良好的彈性，并具有較高的抗拉強度。高分子聚合物固化后材料具有良好的防水性能。高分子聚合物材料耐久性達30年以上。高分子聚合物對環(huán)境無污染。高分子聚合物注漿過程快捷，不需要養(yǎng)生，極大的縮短了施工時間。高分子聚合物注漿孔約16mm，對結構基本無損壞。高分子聚合物注漿過程可以實時監(jiān)控。高分子聚合物還可用于建筑物地基加固、地板沉降修復、道路及機場道路維修等。

4　冷補料修補技術

與高分子聚合物注漿技術配套的冷補料修補技術，是在注漿完成后針對表面不平整及坑槽區(qū)域，使用冷補料修補新技術。冷補料是一種高科技道路修補材料，可以全天候使用，適用于在任何天氣和環(huán)境下補修各種不同類型的道路面層，如瀝青混凝土道路、水泥混凝土道路、停車場、機場跑道等。

一般修補應將帶修補的坑槽及四周的碎石、廢渣清理干凈，坑槽內不得存有泥漿、冰塊等雜物。被修補的坑槽、溝槽應有整齊的切邊，廢渣的清除要見到固體堅固面為止。把足夠的冷補材料添進坑槽，直到高出地面1.5cm 左右，高速公路和一般公路修補，其冷補料的投人量可增加10%左右。填滿后坑槽中央應高于四周路面并呈弧形。如路面破損深度在5cm冷補料修補技術具有如下的優(yōu)點：①低碳節(jié)能環(huán)保：在常溫下拌和，沒有或很少有二氧化碳排放。符合交通部建設低碳交通的要求。粉塵少、毒氣小，對環(huán)境無污染。②造價低：拌和成本低，拌和成本只有熱拌站的六分之一，施工結束時，多余材料可儲存，無浪費。③施工方便：施工不受時間、溫度條件的限制。它可以使用機械攤鋪，也可使用人工攤鋪，攤鋪技術簡單，一學就會，不需大型機械。④壽命長：即鋪即通，其溫穩(wěn)性、回彈性好，塑性高、粘附性強，不車轍、不推移、不擁包、不龜裂，是熱瀝青混凝土路面壽命的2-3倍。

以上時，填補工作應以 4cm為一層，分層填補，逐層壓實，鋪設均勻后，根據(jù)實地修補環(huán)境、修補面積大小和深度，選擇適當?shù)膲簩嵐ぞ吆头椒ㄟM行壓實。壓實完成后可在表面均勻的撒上一層石粉或細砂，使用清掃工具來回清掃，以使細砂填滿表面空隙。修補玩的坑槽表面應光潔、平整、無輪跡，坑槽四周和邊角一定要壓實、無松散等現(xiàn)象，普通修補壓實度要達到93%以上。高速公路修補壓實度要達到95%以上。

5　結語

5.1應用高聚物注漿處治公路瀝青路面唧漿、脫空、裂縫等病害，效果良好，此技術是一種快速高效的道路無損維修技術，其注漿孔直徑小，注漿后采用瀝青封孔，對道路組成結構影響十分微小，與此同時具有施工迅速，對交通影響小等優(yōu)點。

5.2高分子聚合物注漿技術作為一種新型的加固技術，在填充脫空、提高路面強度、排出下層積水等方面有良好的效果并且對路面破壞小，精確可控，維修過程方便快捷，對交通運營影響很小，在舊路改擴建及其他基礎工程設施的維修領域有著廣闊的應用前景。

［1］黎偉，劉觀仕，汪為巍等.濕干循環(huán)下壓實膨脹土裂隙擴展規(guī)律研究［J］.巖土工程學報2014，36（7）:1303-1307.

［2］楊和平，張銳，鄭健龍.有荷條件下膨脹土的干濕循環(huán)脹縮變形及強度變化規(guī)律［J］.巖土工程學報，2006，28（11）:1936-1941.

作者介紹：

安錦（1979-），女，工程師，本科學歷，研究方向：公路勘察設計。

U416.167

A

1003-5168（2015）11-054-02