公路病害起因和預(yù)防養(yǎng)護(hù)措施研究

吳 嫻

（江蘇省射陽(yáng)縣公路管理站，224300）

公路病害起因和預(yù)防養(yǎng)護(hù)措施研究

吳 嫻

（江蘇省射陽(yáng)縣公路管理站，224300）

交通運(yùn)輸業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，對(duì)于提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平和人民生活質(zhì)量具有重要意義。公路作為交通運(yùn)輸業(yè)的主要載體，在陸路運(yùn)輸中的價(jià)值不言而喻。公路投入使用后一般處于全天候不間斷的通車輸送中，受到各種因素的影響，路面皸裂、坑洼不平等公路病害也屢見(jiàn)不鮮。本文從公路病害起因作為研究切入點(diǎn)，進(jìn)而提出預(yù)防和養(yǎng)護(hù)措施。

公路病害起因 預(yù)防養(yǎng)護(hù) 措施

隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的迅速發(fā)展，公路數(shù)量和建設(shè)規(guī)模正在不斷擴(kuò)大。由于投入運(yùn)營(yíng)年數(shù)的增加，許多公路都已出現(xiàn)了不同程度的病害，這些病害如得不到及時(shí)有效的治理，將嚴(yán)重影響公路的使用功能和服務(wù)水平。公路病害種類多，起因復(fù)雜，如何選擇最合理的預(yù)防養(yǎng)護(hù)措施就成為公路建設(shè)者需要著重考慮的問(wèn)題之一。

一、公路常見(jiàn)病害及其起因

（一）翻漿

翻漿指公路路面出現(xiàn)不同程度的破裂、冒漿等現(xiàn)象。在我國(guó)北方寒冷地區(qū)，公路翻漿問(wèn)題主要發(fā)生在地下水位較高或地表排水不暢的地區(qū)[1]。當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，公路表層下方上下土層之間形成溫度差，隨著氣候、溫度的變化，零度等溫線不斷向下移動(dòng)，形成多層聚冰層。當(dāng)氣溫逐漸回升后，由于路面導(dǎo)熱性較大，道路中央的冰面溶解速度快于兩側(cè)，水分不易蒸發(fā)，導(dǎo)致路面處于過(guò)濕狀態(tài)，當(dāng)水分溶解到達(dá)聚冰層時(shí)，土層的濕度隨之升高直至超過(guò)液限，道路承載力降低，當(dāng)車輛通過(guò)稀軟的泥漿時(shí)，留下較深的車轍形成鼓包，也就是形成翻漿。

（二）松散

松散指路面的瀝青和集料成分逐漸從道路表面上脫落并發(fā)生松散。春季是道路松散的多發(fā)季節(jié)，究其原因主要受到兩個(gè)因素的影響：一是在初春冰雪融化，冬季積聚的毛細(xì)水使春融水處于過(guò)飽和狀態(tài)，道路中的泥漿和水等成分進(jìn)入到路基中混合料的空隙，受到路面車輛通行的反復(fù)荷載作用，瀝青混合料從最下層開(kāi)始逐漸變得稀疏[2]。二是在春季驚蟄之后，氣候開(kāi)始進(jìn)入雨水充沛期，對(duì)于表面比較粗糙的瀝青混凝土路面，瀝青集料的稀疏過(guò)程最先在路面車轍處發(fā)生，此外，受到初春融雪的影響，融化的雪水侵入瀝青混合料的空隙，在路面荷載的作用下，造成道路表層瀝青和集料的剝離破壞。

（三）坑槽

坑槽指路面出現(xiàn)的形如碗碟、大小不一的坑洞。關(guān)于瀝青路面坑槽的誘發(fā)因素不確定，與春季融水和降雨與較大關(guān)聯(lián)，當(dāng)融化的雪水或雨水進(jìn)入瀝青混合料中，在路面大量通車的作用下，對(duì)路面下的空隙水壓力產(chǎn)生反復(fù)沖擊，使碎石表面的瀝青逐漸剝離，最終形成坑槽[3]。

（四）裂縫

裂縫在瀝青路面中比較常見(jiàn)，裂縫的出現(xiàn)一般與路面的急劇損壞有關(guān)，路面裂縫按其成因可以分為兩種：荷載型裂縫和非荷載型裂縫。荷載型裂縫是在路面通車碾壓反復(fù)作用的影響下引起的疲勞開(kāi)裂，非荷載型裂縫則是由于半剛性基層因溫度降低而逐漸收縮所形成的裂縫。裂縫的表現(xiàn)形式較多，常見(jiàn)的裂縫形式有橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)裂和龜裂。橫向裂縫大多發(fā)生在冬季氣溫逐漸下降時(shí)，此時(shí)瀝青路面產(chǎn)生橫向收縮，形成垂直于路面的橫向裂縫?？v向裂縫多是路基壓實(shí)度不均勻所導(dǎo)致的路基不均勻沉降，或由于施工時(shí)瀝青混合料碾壓不夠緊密所導(dǎo)致的[4]。網(wǎng)裂和龜裂的成因類似，多由路面結(jié)構(gòu)不均勻所致，如果道路局部路基強(qiáng)度較弱或基層失穩(wěn)，再加上瀝青面層逐漸老化，極易引起網(wǎng)裂或塊狀龜裂。

（五）車轍

路面在大量行車荷載的作用下日積月累所形成的永久性帶裝凹槽就是車轍，當(dāng)車轍達(dá)到一定深度時(shí)，不僅會(huì)導(dǎo)致路面積水，甚至還會(huì)因路面濕滑引發(fā)交通事故。車轍按其成因可分為結(jié)構(gòu)性車轍、流動(dòng)性車轍和壓實(shí)性車轍。結(jié)構(gòu)性車轍指由于包括路基在內(nèi)的各層結(jié)構(gòu)受到大于荷載極限的行車影響，導(dǎo)致瀝青面層產(chǎn)生永久性的結(jié)構(gòu)變形，結(jié)構(gòu)性車轍一般寬度較大，周邊沒(méi)有隆起，橫斷面與車轍形狀類似呈凹形。流動(dòng)性車轍多發(fā)生于夏季路面溫度較高時(shí)，此時(shí)溫度較高的瀝青面層受到車輪的反復(fù)碾壓，當(dāng)其荷載強(qiáng)度超過(guò)極限值時(shí)，瀝青混合料就會(huì)產(chǎn)生測(cè)向流動(dòng)現(xiàn)象，流動(dòng)變形不斷積累就會(huì)形成永久性車轍。壓實(shí)性車轍一般由瀝青面層壓實(shí)度不夠引起，當(dāng)通車后，路基各結(jié)構(gòu)層在荷載的作用下，閑置的空隙被不斷填充，只有當(dāng)空隙被全部填充完畢時(shí)路基才會(huì)逐漸趨于穩(wěn)定，這個(gè)過(guò)程就會(huì)導(dǎo)致路面發(fā)生變形，最終形成車轍。

二、常見(jiàn)病害因素

（一）噪聲

當(dāng)車輛相向行駛時(shí)，各自的輪胎與路面摩擦以及機(jī)器馬達(dá)聲會(huì)形成聲浪，相遇時(shí)會(huì)形成沖擊波，沖擊波的強(qiáng)度與車輛型號(hào)、車速、車流量等有關(guān)，一般車速越大、車流量越多，所產(chǎn)生的沖擊波強(qiáng)度就越大。沖擊波不僅會(huì)干擾司機(jī)的正常行駛，還會(huì)對(duì)路基產(chǎn)生振動(dòng)作用，雖然這種作用力度比較小，但長(zhǎng)期以往就會(huì)導(dǎo)致噪聲病害逐漸積累，最終影響路基的穩(wěn)定性。

（二）雨水沖擊

雨水沖擊對(duì)公路邊坡的影響要大于對(duì)路面的影響，雨水沖擊主要來(lái)自于夏季暴雨和洪水。如果公路的排水設(shè)施存在缺陷，大量雨水得不到及時(shí)排出就會(huì)沖刷公路邊坡造成土壤流失。邊坡水毀的原因包括：（1）路基邊坡處于沙丘地帶，這部分土壤的砂性土粘結(jié)力較弱，導(dǎo)致路基邊坡的土壤壓實(shí)度不夠，在雨水的反復(fù)沖刷下，邊坡土壤逐漸沿邊坡方向下滑；（2）邊坡沒(méi)有種植固定植被，導(dǎo)致路基邊坡土壤穩(wěn)定性較差，極易受到雨水侵害；（3）邊坡所處地段位于較高地勢(shì)路堤時(shí)，邊坡傾斜度較大，當(dāng)受到雨水沖刷影響時(shí)，極易發(fā)生滑坡；（4）路基邊坡平曲線的泄水槽間距設(shè)置過(guò)寬，路面排水能力較弱，導(dǎo)致雨水沿路基邊坡直流而下，使雨水對(duì)邊坡的沖刷力度增大[5]。

三、公路病害預(yù)防養(yǎng)護(hù)措施分析

公路的預(yù)防養(yǎng)護(hù)是以預(yù)防性為主的養(yǎng)護(hù)管理。因此，公路養(yǎng)護(hù)管理措施大多是基于對(duì)公路所在地的氣候環(huán)境以及實(shí)際施工、使用情況所展開(kāi)的科學(xué)性公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)，預(yù)防養(yǎng)護(hù)管理將可預(yù)見(jiàn)性的公路病害在其發(fā)生之前或即將發(fā)生時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，從而降低養(yǎng)護(hù)成本，避免長(zhǎng)時(shí)間的公路大修對(duì)正常通車造成影響。

（一）針對(duì)路面的預(yù)防養(yǎng)護(hù)措施

針對(duì)路面的預(yù)防養(yǎng)護(hù)措施以清理裂縫為主。路面積水會(huì)沿裂縫逐漸滲透至瀝青表層以下，并嚴(yán)重腐蝕下層結(jié)構(gòu)，影響路基穩(wěn)定性。為此，應(yīng)當(dāng)及早進(jìn)行裂縫的修補(bǔ)防止裂縫深度和寬度的進(jìn)一步增加。常用的裂縫清理方法為灌縫，即將加熱后的瀝青塊澆注到裂縫中，使冷卻后的瀝青能夠與裂縫間隙充分接觸，防止路面積水滲透至路面下層。路面如果出現(xiàn)松散或龜裂跡象，應(yīng)首先確定路基是否受到影響，如果路基未受損，可采用紅外線養(yǎng)護(hù)修復(fù)設(shè)備對(duì)損壞的路面進(jìn)行加熱修補(bǔ)[6]。利用紅外線加熱方式不必清除原有瀝青，不僅可以提高修補(bǔ)效率，而且還可減少瀝青使用量，降低養(yǎng)護(hù)成本。

（二）針對(duì)邊坡的預(yù)防養(yǎng)護(hù)措施

邊坡的養(yǎng)護(hù)是公路預(yù)防養(yǎng)護(hù)中的重要內(nèi)容，養(yǎng)護(hù)目的為防止邊坡坍塌影響路面。目前常用的邊坡養(yǎng)護(hù)方式有兩種：土工格種植植被和漿砌片石邊。土工格種植植被是近年來(lái)逐漸盛行的一種邊坡修復(fù)方式，通過(guò)土工格種植植被可將邊坡形態(tài)進(jìn)行固定，同時(shí)利用綠色植被固定邊坡土壤，達(dá)到邊坡重建與土壤養(yǎng)護(hù)的雙重效果。采用這種方式在邊坡種植植被后需要定期對(duì)綠化植被進(jìn)行病害防治，通過(guò)噴灑藥物、修剪壞死枝節(jié)等方式保持植被活力，使其固結(jié)表土，提高邊坡土壤牢固度。漿砌片石邊主要是對(duì)表層的鐵絲網(wǎng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，通過(guò)定期檢查，及時(shí)更換銹蝕斷裂的防護(hù)網(wǎng)，并及時(shí)修復(fù)漿砌片石邊縫，避免地表積水流入片石下層，影響邊坡層土質(zhì)。

結(jié)語(yǔ)：

隨著公路運(yùn)營(yíng)通車時(shí)間的延長(zhǎng)，許多公路都已出現(xiàn)了不同程度的損害，常見(jiàn)的有翻漿、松散、坑槽、裂縫、車轍等，有些地區(qū)的公路邊坡?lián)p害程度要大于路面的各種損害。因此，在進(jìn)行公路修護(hù)時(shí)需要同時(shí)考慮對(duì)路面和邊坡的養(yǎng)護(hù)。公路的預(yù)防養(yǎng)護(hù)可防微杜漸，與傳統(tǒng)大面積病害出現(xiàn)后才進(jìn)行的修護(hù)方式相比，大大降低了修護(hù)成本。預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用需要公路基層養(yǎng)護(hù)人員具有較高的專業(yè)技術(shù)水平和崇高使命感，能夠根據(jù)所轄區(qū)域公路運(yùn)營(yíng)的實(shí)際情況，運(yùn)用科學(xué)檢測(cè)技術(shù)，實(shí)地考察病害起因，并以此制定出科學(xué)合理的預(yù)防養(yǎng)護(hù)方案。只有這樣才能不斷提高公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，保障公路的正常通車，延長(zhǎng)公路運(yùn)營(yíng)壽命，獲得較好的社會(huì)收益和經(jīng)濟(jì)效益。

[1]蘇宏偉. 芻議高等級(jí)公路瀝青混凝土路面預(yù)防養(yǎng)護(hù)措施分析[J]. 商品與質(zhì)量,2012,S5:299-301.

[2]趙立疆. 微表處和超薄磨耗層在高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的對(duì)比分析[J]. 交通標(biāo)準(zhǔn)化,2012,15:138-142.

[3]吳玉鵬. 關(guān)于現(xiàn)代瀝青路面常見(jiàn)病害預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施探討[J]. 黑龍江交通科技,2013,06:29+31.

[4]游江濤. 濮鶴高速公路病害處治方案及建立預(yù)防性養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的建議[J]. 交通標(biāo)準(zhǔn)化,2009,13:213-215.

[5]蘇玉敏,馬波,杜志杰. 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)在高等級(jí)公路養(yǎng)護(hù)過(guò)程中具有重要意義[J].黑龍江科技信息,2011,20:250-255.

[6]董瑞琨,孫立軍,彭勇,等. 基于瀝青路面功能性能的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)指標(biāo)[J].地下空間與工程學(xué)報(bào),2005,02:292-295.

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