高速公路瀝青路面沉陷養(yǎng)護(hù)與防治技術(shù)

韓 明

(山西交通控股集團(tuán)有限公司運(yùn)城北高速公路分公司,山西 運(yùn)城 044000)

1 高速公路瀝青路面沉陷成因

1.1 路基沉降導(dǎo)致的沉陷

由于在施工過(guò)程中對(duì)路基加固處理不當(dāng)，導(dǎo)致路基在使用過(guò)程中出現(xiàn)不均勻沉降，路面結(jié)構(gòu)沉陷，通常有以下幾種情況:

1)軟土路基處理不當(dāng)造成的沉降。軟土路基在施工中通常會(huì)采用換填法、水泥攪拌樁法等方法進(jìn)行處治，以提高其承載能力。然而，無(wú)論采取哪種方法，都會(huì)存在軟硬基底結(jié)合層，此處的路基如果不做過(guò)渡段處理必將導(dǎo)致路基出現(xiàn)不均勻沉降。

2)路基結(jié)合處處理不當(dāng)導(dǎo)致的沉降。在半填半挖路基施工過(guò)程中，填方路基施工過(guò)程中必須先開(kāi)挖內(nèi)傾臺(tái)階，再進(jìn)行路堤填筑，否則路堤與路塹結(jié)合處會(huì)產(chǎn)生裂縫和沉降。

3)路堤地基處理不當(dāng)導(dǎo)致的沉降。路堤填筑施工前，首先將樹(shù)根、草皮、種植土進(jìn)行徹底清理，防止路堤成型后由于這些雜物腐敗導(dǎo)致路基松軟，產(chǎn)生不均勻沉降。

4)路堤填料質(zhì)量不合格。路堤填料必須選擇穩(wěn)定性好的填料，不得選擇高液限粘土粉質(zhì)土、腐殖質(zhì)含量高的填土，這些填土穩(wěn)定性差，容易出現(xiàn)變形。當(dāng)路堤填料發(fā)生變化時(shí)，必須進(jìn)行處理，防止路堤成型后出現(xiàn)整段或局部變形。

5)路基填土壓實(shí)度不足。在路基施工過(guò)程中，沒(méi)有對(duì)路基壓實(shí)度進(jìn)行有效處理，導(dǎo)致壓實(shí)度不足。在運(yùn)營(yíng)使用過(guò)程中，路基在車(chē)輛荷載和其他因素的作用下，產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉陷。

6)路基排水不利導(dǎo)致的開(kāi)裂。由于路基排水設(shè)施設(shè)計(jì)不合理，造成路基排水不暢，導(dǎo)致路基軟化，承載力降低，路基變形，進(jìn)一步導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉陷。

1.2 基層不平穩(wěn)

基層表面平整度差，會(huì)直接影響瀝青面層的厚度，瀝青面層的松鋪厚度不同，在碾壓后容易產(chǎn)生沉降。如果基層的平整度誤差較小，可以通過(guò)面層調(diào)整過(guò)來(lái)。但如果瀝青面層的平整度誤差過(guò)大，是不能通過(guò)面層施工調(diào)整的，這樣反而會(huì)影響瀝青面層的厚度，在車(chē)輛荷載作用下產(chǎn)生不同程度的沉降，導(dǎo)致瀝青面層產(chǎn)生沉陷。

1.3 超限導(dǎo)致路面沉陷

調(diào)查表明，車(chē)輛超載是導(dǎo)致瀝青路面沉陷的主要原因之一。將載重10 t的車(chē)輛提高到15 t，其對(duì)路面結(jié)構(gòu)的破壞增大了6倍以上，這充分說(shuō)明了超載對(duì)路面結(jié)構(gòu)損壞的嚴(yán)重程度。若超載車(chē)輛反復(fù)對(duì)瀝青路面進(jìn)行碾壓，瀝青路面的沉陷會(huì)不斷加重，破壞路面結(jié)構(gòu)，影響行車(chē)舒適性和安全性，增加養(yǎng)護(hù)成本。

1.4 路基剛度影響

路基的剛度反映的是路基承受荷載時(shí)抵抗變形的能力。瀝青路面在運(yùn)營(yíng)使用的過(guò)程中，受到車(chē)輛荷載和其他因素的綜合作用。如果路基的剛度不足，在荷載作用下容易產(chǎn)生沉降變形，導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞。如沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)養(yǎng)護(hù)維修，破壞進(jìn)一步擴(kuò)大，最終導(dǎo)致瀝青路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉陷。

2 高速公路瀝青路面沉陷養(yǎng)護(hù)方法

在對(duì)瀝青路面進(jìn)行日常巡查時(shí)，對(duì)出現(xiàn)沉陷的部位進(jìn)行記錄，并根據(jù)破壞情況確定養(yǎng)護(hù)方案。對(duì)瀝青路面沉陷的養(yǎng)護(hù)維修，通常采用清挖式修補(bǔ)方法，但是這種方法只能暫時(shí)控制路面沉陷，治標(biāo)不治本，在使用一段時(shí)間后出現(xiàn)沉陷的部位病害還會(huì)不斷擴(kuò)大?；谝陨显?，養(yǎng)護(hù)維修前必須對(duì)沉陷的原因進(jìn)行詳細(xì)分析，有針對(duì)性的制定養(yǎng)護(hù)方案，以提高處治效果。

2.1 路基沉陷導(dǎo)致的沉陷養(yǎng)護(hù)方法

由路基不均勻沉降導(dǎo)致的路面局部沉陷，必須首先對(duì)路基進(jìn)行處理。養(yǎng)護(hù)中首先將破損的路面結(jié)構(gòu)挖除，并將路基內(nèi)的松軟土層挖除。如果挖除后仍有可能出現(xiàn)沉降，必須進(jìn)行清挖，直到將路基內(nèi)的松軟土層全部挖除，路基穩(wěn)定為止。對(duì)清挖的部位進(jìn)行局部清理，如果路基開(kāi)挖深度過(guò)深，應(yīng)打樁加固，并加鋪砂礫墊層，分層夯實(shí)。確保路基和基層穩(wěn)定不下沉，方可進(jìn)行面層施工。

2.2 瀝青路面結(jié)構(gòu)輕微沉陷養(yǎng)護(hù)方法

當(dāng)瀝青路面結(jié)構(gòu)略有沉陷，無(wú)明顯破損或只有少量裂縫時(shí)，修補(bǔ)時(shí)通常在沉陷部位噴射少量乳化瀝青，然后攤鋪瀝青混合料進(jìn)行修補(bǔ)，并使用壓實(shí)機(jī)械進(jìn)行碾壓。

2.3 路基沉陷導(dǎo)致路面嚴(yán)重破損的養(yǎng)護(hù)方法

由于路基沉陷導(dǎo)致瀝青路面嚴(yán)重破壞時(shí)，應(yīng)該對(duì)瀝青路面破損處開(kāi)挖坑槽。養(yǎng)護(hù)過(guò)程中采取圓洞方補(bǔ)、斜洞正補(bǔ)的養(yǎng)護(hù)方法，首先對(duì)修補(bǔ)部位進(jìn)行畫(huà)線(xiàn)。使用切縫機(jī)沿線(xiàn)與路面其他部分切開(kāi)，然后使用風(fēng)鎬等工具進(jìn)行開(kāi)挖。將坑槽開(kāi)挖成矩形的結(jié)構(gòu)，坑槽的一條邊與中線(xiàn)平行，另一條與中線(xiàn)垂直。其開(kāi)挖深度應(yīng)超過(guò)路面結(jié)構(gòu)的沉陷深度，并應(yīng)開(kāi)挖到坑底穩(wěn)定部位。開(kāi)挖完成后對(duì)坑槽內(nèi)的粉塵、雜物進(jìn)行徹底清理，然后在坑槽底部和側(cè)壁涂抹乳化瀝青，攤鋪新拌瀝青混合料并壓實(shí)整平。

2.4 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)

在日常養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，對(duì)路面行車(chē)狀況良好的瀝青路面進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，可有效提高瀝青路面的使用壽命，節(jié)約養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。同時(shí)，采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，可有效減少瀝青路面病害，預(yù)防路面沉陷。

3 高速公路瀝青路面沉陷的防治措施

3.1 提高路基施工質(zhì)量

在路基施工過(guò)程中，首先應(yīng)正確選擇路基填料，嚴(yán)格控制質(zhì)量。嚴(yán)格控制路基填料的含水率，以保證壓實(shí)后達(dá)到最大干密度，并在施工中隨時(shí)進(jìn)行檢查和控制。在施工過(guò)程中，嚴(yán)格按照分層填筑、分層壓實(shí)的施工原則，并進(jìn)行嚴(yán)格的壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)，符合要求方可進(jìn)行下一層施工。對(duì)于軟土地基，必須進(jìn)行嚴(yán)格的加固處理，并進(jìn)行沉降觀測(cè)，檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行下一步施工。

3.2 提高路面基層平整度

在高速公路瀝青路面半剛性基層施工過(guò)程中，應(yīng)選用廠拌法施工，提高基層的平整度和施工質(zhì)量。采用廠拌法施工，提前調(diào)整好攤鋪機(jī)的施工參數(shù)，保證半剛性基層混合料攤鋪質(zhì)量，可有效提高基層表面平整度，預(yù)防由于基層平整度差造成的路面沉陷。

3.3 嚴(yán)格控制超載

對(duì)進(jìn)入高速公路的車(chē)輛進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，嚴(yán)禁超載車(chē)輛進(jìn)入，可有效緩解超限車(chē)輛對(duì)高速公路的破壞。嚴(yán)格執(zhí)法，嚴(yán)查超載車(chē)輛，依據(jù)法律條款嚴(yán)格限制超載車(chē)輛進(jìn)入高速公路。另外，采用水泥路面和半剛性基層組合的形式，可有效提高路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，減緩超載車(chē)輛對(duì)高速公路的破壞。

3.4 優(yōu)化路面排水設(shè)計(jì)

對(duì)瀝青路面的排水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高瀝青路面的排水能力。水是造成高速公路路基和路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞的主要因素之一。長(zhǎng)時(shí)間積水會(huì)造成瀝青路面水破壞，使瀝青路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞。水分滲入基層或路基內(nèi)部，會(huì)破壞基層或路基的承載能力，造成結(jié)構(gòu)變形破壞，進(jìn)一步導(dǎo)致瀝青路面沉陷。優(yōu)化排水設(shè)計(jì)，可有效減少水分對(duì)高速公路路基和路面結(jié)構(gòu)的破壞，提高路基路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。

4 結(jié)語(yǔ)

高速公路瀝青路面沉陷破壞路面結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重影響路面行車(chē)舒適性和安全性。在高速公路日常養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，應(yīng)做好對(duì)路面沉陷的記錄，并根據(jù)破壞原因正確選擇養(yǎng)護(hù)方法，制定養(yǎng)護(hù)方案。在路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工與養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)管理，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，提高施工質(zhì)量，以節(jié)約養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，提高高速公路運(yùn)營(yíng)管理經(jīng)濟(jì)效益。