公路路基路面破壞的特征及形成原因

張健

（八五一0農(nóng)場(chǎng)，黑龍江雞西158100）

公路路基路面破壞的特征及形成原因

張健

（八五一0農(nóng)場(chǎng)，黑龍江雞西158100）

通過(guò)對(duì)路面破損和路基病害成因種類(lèi)的分析能夠看出，它們相互作用、相互影響，會(huì)引發(fā)路面破損的路基病害，而路面破損又讓路基病害的產(chǎn)生與發(fā)展加快，表現(xiàn)為減小路基壓實(shí)度、增大含水量，從而形成了裂縫松散。因此，在對(duì)公路路基與路面實(shí)施全面維修時(shí)，要思考二者間存在的關(guān)系，從而實(shí)施全面的整治維修計(jì)劃。

公路工程；路基路面；破壞；特征；形成原因

依據(jù)筆者多年從事公路建設(shè)施工的經(jīng)驗(yàn)，從公路路基路面破壞特征上進(jìn)行了分析，旨在可以為公路的養(yǎng)護(hù)和維修提供一些參考意見(jiàn)。

1 公路路面破壞形成的特征與原因

1.1 沉陷

路面在行車(chē)荷載功能下造成沉陷，車(chē)輪帶處路面發(fā)生的凹陷變形，有時(shí)在凹陷兩側(cè)伴隨發(fā)生隆起的情況。當(dāng)相對(duì)大沉陷時(shí)，不可以順應(yīng)這樣大的變形量的是路面構(gòu)造的變形能力，于是在受拉區(qū)形成以縱向?yàn)橹鞯牧芽p，并發(fā)展為網(wǎng)裂。形成沉陷的關(guān)鍵因素是路基水文地質(zhì)條件非常差而太過(guò)濕軟，路基承載力相對(duì)低而很難承受經(jīng)過(guò)路面?zhèn)鞯铰坊砻娴暮奢d應(yīng)力，從而形成相對(duì)大的豎向變形。

1.2 滲水破壞

滲水損壞常常出現(xiàn)在雨季、春融季節(jié)、冰雪季節(jié)，特別是粗糙的表面、表面層或底面層空隙率大，雨水、冰融水進(jìn)入混合料內(nèi)部一時(shí)非常難排除而在孔隙中充滿(mǎn)。在有水的條件下，汽車(chē)荷載與凍融循環(huán)重復(fù)作用讓瀝青膜剝離，從車(chē)輛軌跡帶開(kāi)始讓瀝青路面形成破壞。在瀝青混合料選取時(shí)，集料盡量應(yīng)用吸水率小的，以讓路面混合料的空隙率減小，增強(qiáng)壓實(shí)，使瀝青和空氣的接觸減少，同時(shí)使用耐老化功能好的瀝青材料。此外，瀝青層一定要有必然的厚度和集料粒徑相匹配。在瀝青路面施工過(guò)程中，如果在雨天、寒冷、潮濕的氣候條件下施工，有相當(dāng)部分的水分通過(guò)碾壓被封閉在瀝青混合料中，讓集料和瀝青的黏結(jié)被嚴(yán)重影響，造成瀝青路面裂縫、坑槽，使混合料的水固定性被影響。選用的瀝青混凝土空隙率相對(duì)大是滲水破壞的關(guān)鍵的內(nèi)因。所以，一定要嚴(yán)格要求與控制路面表面層的瀝青混凝土的空隙率。路面施工片面地強(qiáng)調(diào)平整度的需求是另一方面的內(nèi)因，壓實(shí)度的關(guān)鍵性被嚴(yán)重疏忽。關(guān)鍵內(nèi)因是表面層瀝青混凝土的不平均性相對(duì)大，其實(shí)質(zhì)的因素在于對(duì)礦料質(zhì)量、施工工藝與現(xiàn)場(chǎng)施工管理需求不嚴(yán)相關(guān)。

1.3 車(chē)轍

漸漸渠道化的公路，車(chē)轍與擁包等流動(dòng)形的損壞是公路路面常發(fā)生的，但車(chē)轍問(wèn)題已經(jīng)變成公路路面破壞的關(guān)鍵特點(diǎn)。中國(guó)公路的關(guān)鍵路面構(gòu)造是半剛性基層瀝青，路面表現(xiàn)最為突出的是車(chē)轍變形的瀝青混合料所引發(fā)的流動(dòng)性。引發(fā)這種變形的關(guān)鍵因素是在高溫下，路面的勁度模量降低相對(duì)大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于路面的抗剪切變形能力的是車(chē)輛的超載與重載功能下的剪應(yīng)力。特別是在縱坡的上坡路段，受重載車(chē)況相對(duì)差與相對(duì)低的爬坡車(chē)速的嚴(yán)重影響，發(fā)生的車(chē)轍變形最為嚴(yán)重。發(fā)生這種車(chē)轍的關(guān)鍵原因是因?yàn)榈V料級(jí)沒(méi)有選用匹配的瀝青混凝土。在行駛經(jīng)過(guò)中的車(chē)輛會(huì)持續(xù)和路面形成摩擦，從而造成路面會(huì)受到必然程度的磨損。尤其是那些很多重型而且嚴(yán)重超載的車(chē)輛，對(duì)路面的磨損程度更大，長(zhǎng)期這樣就會(huì)在磨損路面產(chǎn)生車(chē)轍。但在公路路面的車(chē)轍特點(diǎn)中，其基層發(fā)生的變形在平時(shí)的路面中相對(duì)少見(jiàn)。

1.4 裂縫

出現(xiàn)橫向裂縫的關(guān)鍵因素是因?yàn)楫?dāng)寒冷季節(jié)來(lái)臨時(shí)，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的驟降氣溫。通過(guò)反復(fù)的溫度改變，發(fā)生疲勞情況，從而造成溫縮裂縫的發(fā)生，瀝青路面的反射性裂縫關(guān)鍵是由于半剛性基層產(chǎn)生的干縮和冷縮開(kāi)裂造成的。在現(xiàn)階段，針對(duì)溫縮裂縫的解決依然沒(méi)有透徹的根治辦法，所以不可以把其劃分為早期破壞。這些年來(lái)，國(guó)際上研究了對(duì)瀝青路面自上而下的表面裂縫非常多。發(fā)覺(jué)當(dāng)相對(duì)厚的瀝青層時(shí)，因?yàn)槿菀桌匣穆繁砻鏋r青，瀝青混合料漸漸喪失自愈能力，持續(xù)減小極限拉伸應(yīng)變。在車(chē)載荷載直接作用下，在輪跡位置形成大的拉應(yīng)力或剪應(yīng)力，造成路面出現(xiàn)開(kāi)裂。龜裂，也稱(chēng)其為網(wǎng)裂，它是由很多疲勞裂縫交叉相錯(cuò)而產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫。最開(kāi)始是從輪胎痕跡導(dǎo)出的單條或多條平行的縱縫，之后在縱縫中出來(lái)橫向或者斜向的連接縫，最后出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫。龜裂是因?yàn)樾熊?chē)荷載的持續(xù)作用而形成的結(jié)果。瀝青路面構(gòu)造的強(qiáng)度相對(duì)低，很難承受相對(duì)大的行車(chē)荷載是龜裂出現(xiàn)的一個(gè)因素。

2 高速公路路基病害的成因與處置對(duì)策

2.1 路基翻漿成因和其處置對(duì)策

受到季節(jié)性的影響，在冰凍區(qū)域，在春天冰雪融化的時(shí)候，路基以及路面基層所含的水分是非常高的，路基承受的外物壓迫強(qiáng)度在降低。在行車(chē)作用下，導(dǎo)致路基濕軟彈簧、路面破裂、冒出泥漿等情況。

路基翻漿的成因分析：翻漿的基本原因是水損壞。依據(jù)造成翻漿的水類(lèi)來(lái)源的不一樣，能把翻漿分為5個(gè)種類(lèi)，就是地下水類(lèi)、地面水類(lèi)、土體水類(lèi)、氣體水類(lèi)與混合水類(lèi)。

2.2 路基滑坡的成因和其處理措施

2.2.1路基滑坡的成因分析

滑坡出現(xiàn)的關(guān)鍵地質(zhì)基礎(chǔ)是底層巖性；地質(zhì)結(jié)構(gòu)是形成滑坡的另一物質(zhì)基礎(chǔ)；滑坡的關(guān)鍵誘因是不適當(dāng)開(kāi)挖；水是滑坡形成的另一關(guān)鍵誘因與催化劑。

2.2.2路基滑坡的處置和預(yù)防對(duì)策

屬于地震災(zāi)害范圍的路基滑坡，有幾種選擇解決措施，需要實(shí)施具體地現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。必要時(shí)還要實(shí)施地質(zhì)勘探，查明滑動(dòng)面和其他有關(guān)資料，對(duì)癥下藥地給予處置。不管使用什么技術(shù)措施和辦法，其處置的基本辦法不外乎使用抗滑樁、削坡減載、反壓坡腳、排泄地表水、護(hù)坡和生態(tài)防護(hù)等方法，或使用其中的多種方法作為綜合治理方案。

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Features of the damage of highway roadbed pavement and its causes

ZHANGJian
（No.8510 Farm，Jixi 158100，China）

Through the analysis of the causes of damaged pavement and roadbed defect species，we could see that the interaction will lead to roadbed defect.Damaged roadbed will accelerate the emergence and development of roadbed defect，which manifests as the decrease of roadbed compaction and enlargement of water content form a loose crack.Therefore，comprehensive maintenance needs the reflection on the relationship between roadbed and pavement，so as to implement a comprehensive remediation plan.

Highwayengineering；Roadbed pavement；Damage；Feature；Causes

U418

B

1674-8646（2016）13-0050-02

2016-05-11