加寬路基瀝青路面反射裂縫防治技術(shù)分析

胡敬偉

摘 要：加寬路基瀝青路面反射裂縫的產(chǎn)生，將加快路面使用性能老化速度，影響行車安全。但因路表水下浸，將對(duì)路基強(qiáng)度、穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響。為此，必須根據(jù)加寬路基結(jié)構(gòu)實(shí)際情況采取科學(xué)有效的措施減少或延緩路面反射裂縫的產(chǎn)生及發(fā)展，由加寬路基填土控制及瀝青路面相關(guān)輔助材料等方面出發(fā)，科學(xué)、合理地應(yīng)用多種措施處理裂縫問題，以此達(dá)到良好防治效果。為此，本文針對(duì)公路加寬擴(kuò)建工程實(shí)際情況，選取科學(xué)的施工方案，進(jìn)一步規(guī)范施工工藝。

關(guān)鍵詞：加寬路基；瀝青路面；反射裂縫；防治技術(shù)

中圖分類號(hào)：U418.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）05-0135-02

1 瀝青路面裂縫產(chǎn)生原因及機(jī)理

瀝青路面裂縫是公路施工最常見的病害，且分布區(qū)域、程度各不相同。荷載型與非荷載型裂縫是裂縫的主要類型。荷載型裂縫主要是在交通荷載作用下出現(xiàn)的疲勞裂縫，也可稱為剪切型裂縫。而非荷載型裂縫則屬于溫度型裂縫，也被叫做張開型裂縫。除此之外，在荷載作用下局部基層、路基裂縫向面層反射，則被叫做反射裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因可歸結(jié)為以下幾種：

（1）荷載型疲勞裂縫。相比設(shè)計(jì)極限，路面承受的交通量大于此值時(shí)，將出現(xiàn)路面開裂現(xiàn)象。早期主要表現(xiàn)于路面表層，裂縫較小，隨著時(shí)間的不斷延長裂縫也會(huì)隨之?dāng)U大，逐步呈現(xiàn)為龜裂、網(wǎng)裂狀態(tài)。同時(shí)，因疲勞作用，路面基層也將出現(xiàn)塊裂現(xiàn)象，最終向面層反射。（2）溫度收縮變形。溫度作用下，路面結(jié)構(gòu)極易出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，摩擦約束力存在于路面所有結(jié)構(gòu)層，進(jìn)而產(chǎn)生拉伸應(yīng)力。當(dāng)拉伸應(yīng)力在結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度以上時(shí)，極易出現(xiàn)路面收縮開裂現(xiàn)象。同時(shí)，也會(huì)有溫縮裂縫產(chǎn)生于路面基層，并向面層反射。（3）路基土變形。因路基穩(wěn)定性較差或局部承載力不足，都會(huì)引發(fā)變形，進(jìn)而在路面呈現(xiàn)。特別是新舊路基加寬時(shí)，縱向裂縫極易產(chǎn)生于新舊路基結(jié)合位置。

2 工程概況

某擴(kuò)建公路工程，總長度為78.58km，其中包含新建工程與舊路加寬工程，68.6%為舊路利用率。路基沉降控制為新舊路基處理的主要措施，為避免路基變形較大，需根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選取開挖臺(tái)階、強(qiáng)夯等措施進(jìn)行施工，以此避免產(chǎn)生裂縫。

3 試驗(yàn)路段路基土實(shí)驗(yàn)分析

3.1 試驗(yàn)段路基土壓縮試驗(yàn)

在壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)不同情況下，為準(zhǔn)確了解路基填土的變形特性，保證壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)合理、科學(xué)，應(yīng)選用單向壓縮性能試驗(yàn)進(jìn)行路基填料分析。

據(jù)試驗(yàn)表明，荷載超過800kpa時(shí)，90%、93%及95%壓實(shí)度的土體具有類似的壓縮系數(shù)，由此可見，在壓實(shí)度不同的情況下，加寬路基土體可基本歸類于穩(wěn)定狀態(tài)，與相對(duì)應(yīng)力規(guī)定相符。如荷載在500～800kpa之間，此時(shí)壓縮系數(shù)變化最小的壓實(shí)度為97%，其次為95%。如荷載在300kpa左右時(shí)，所有壓實(shí)度具有相對(duì)穩(wěn)定的壓縮系數(shù)，則表明其壓縮變形正逐步降低，并處于穩(wěn)定狀態(tài)。為此，可認(rèn)為當(dāng)500～800kpa為荷載范圍時(shí)，滿足應(yīng)力要求的最佳壓實(shí)度土體為95%～97%之間。

3.2 試驗(yàn)段路基土彈性模量隨壓實(shí)度變化規(guī)律試驗(yàn)

試驗(yàn)段路基土彈性模量隨壓實(shí)度變化規(guī)律可選取室內(nèi)試驗(yàn)法進(jìn)行分析，通過圖1分析可見，在試驗(yàn)段內(nèi)，不斷提升加寬路基填土壓實(shí)度，填土彈性模量也會(huì)越來越高，由此可見，填土路基強(qiáng)度在逐步增加。彈性模量增速最快階段為路基填土90%～97%壓實(shí)度范圍內(nèi)，當(dāng)路基填土壓實(shí)度在97%以上，則彈性模量增加速度減緩。

4 加寬路基瀝青路面反射裂縫防治技術(shù)措施

4.1 加寬路基施工技術(shù)要點(diǎn)

為提高新舊路基結(jié)合部的質(zhì)量，避免路基加寬施工中原有路基側(cè)向變形較大，需分階段清理干凈加寬段原路基邊坡松散的表層部分，隨后開挖舊路基邊坡臺(tái)階。

（1）舊路基填方高度在2m以內(nèi)時(shí)，需徹底挖除原路基邊坡。如路基具有較高填方高度，需先削坡處理舊路基邊坡，厚度為30cm，隨后開挖臺(tái)階，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，需在0.8～1m之間控制臺(tái)階高度，1～1.5m之間控制臺(tái)階寬度。（2）臺(tái)階開挖應(yīng)做到挖直挖齊，需選取機(jī)械+人工法整平施工，保證不存在漏壓現(xiàn)象。（3）臺(tái)階開挖前，需清理干凈加寬原路坡面雜物。開挖后，需及時(shí)進(jìn)行土方施工，嚴(yán)禁施工現(xiàn)場(chǎng)任意堆放不合格殘土。臺(tái)階開挖需向內(nèi)傾斜3%以上，并做好臨時(shí)排水工作。

4.2 加鋪土工格柵

為有效結(jié)合新舊路基，降低加寬路段路基不均勻沉降，需將土工格柵加鋪到新舊路基結(jié)合部位。如地基具有較低強(qiáng)度，需將雙向拉伸土工格柵加鋪到新加寬部位原地面，如地基具有較高強(qiáng)度，則無需加鋪土工格柵加筋。相比舊路基開挖形成的臺(tái)階頂面，新填路基頂面標(biāo)高應(yīng)具有一致性，并保證土工格柵鋪滿。土工格柵之間需連接穩(wěn)固，連接部位重疊長度需控制在100cm以上。土工格柵加鋪后，需選取質(zhì)量合格的填料及時(shí)填筑。一般可選取輕型推土機(jī)進(jìn)行土工格柵首層填土攤鋪施工，嚴(yán)禁在作業(yè)面車輛轉(zhuǎn)彎、調(diào)頭。

4.3 新舊路基結(jié)合部強(qiáng)夯施工

大型機(jī)械無法碾壓到位的地方，需進(jìn)行強(qiáng)夯處理，尤其是新舊路基結(jié)合部位。本工程選取點(diǎn)夯法進(jìn)行強(qiáng)夯施工，以新舊路基結(jié)合部作為強(qiáng)夯范圍，順著結(jié)合部縱向分布，應(yīng)具有均勻性。同時(shí)與工程具體情況相結(jié)合，進(jìn)行夯擊能、落距的確定。在完成各級(jí)臺(tái)階填筑作業(yè)后，即可進(jìn)行強(qiáng)夯作業(yè)。要求強(qiáng)夯施工前，必須對(duì)錘質(zhì)量、落距進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)，保證夯擊能與設(shè)計(jì)規(guī)定相符。同時(shí)及時(shí)復(fù)核夯點(diǎn)放線，根據(jù)夯錘大小，選取白灰在夯點(diǎn)范圍劃線，為保證夯錘與夯點(diǎn)位置準(zhǔn)確提供有利條件，如出現(xiàn)偏差，需及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，避免產(chǎn)生夯錘歪斜問題，同時(shí)需將坑底及時(shí)填平。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)所有夯點(diǎn)夯擊次數(shù)進(jìn)行查看，施工時(shí)需詳細(xì)了解所有參數(shù)及施工情況，并做好記錄工作。如積水存于夯坑內(nèi)部，需做好排水工作，待其質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，即可回填、夯實(shí)施工。如回填表土具有較大含水量，待其干燥后，再進(jìn)行夯擊施工，防止出現(xiàn)橡皮土，對(duì)加固效果造成嚴(yán)重影響。

5 試驗(yàn)段觀測(cè)分析

針對(duì)施工路段進(jìn)行了兩次路況調(diào)查，主要調(diào)查路況病害、典型斷面強(qiáng)度等內(nèi)容，并依據(jù)病害發(fā)生現(xiàn)狀進(jìn)行分析。目前，以橫縫為路面主要病害類型，間距50到60m。其主要原因?yàn)槎練鉁剌^低，僅K303周圍路段，縱縫長度就達(dá)到了50m，其他路段無裂縫，則表明總體路線新舊路基結(jié)合部具有較為穩(wěn)定的路基情況，且防反射裂縫技術(shù)效果良好。按照土質(zhì)分布等因素，選取6個(gè)橫斷面，通過3m直尺法進(jìn)行平整度高差測(cè)試。其結(jié)合部高差如表1所示。整體來講，路面產(chǎn)生的高差相對(duì)較小，局部高差為0，最大為2mm，大多數(shù)集中于1～1.4mm之間。僅在與原路一側(cè)相近部位出現(xiàn)了小的高差，由此可間接地表明產(chǎn)生了小沉降。

以上6個(gè)橫斷面以間隔50cm為準(zhǔn)，選擇測(cè)試點(diǎn)，共16個(gè)。并測(cè)量各點(diǎn)豎向相對(duì)強(qiáng)度，以此對(duì)路面結(jié)構(gòu)在新舊路基結(jié)合部是否會(huì)出現(xiàn)差異進(jìn)行判斷，并準(zhǔn)確測(cè)定其橫斷面的平整度。根據(jù)第二次強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果顯示，各個(gè)橫斷面點(diǎn)位具有較大強(qiáng)度變化，在整個(gè)斷面內(nèi)K286+200位置具有較為穩(wěn)定的強(qiáng)度?？傮w來講，相比原路一側(cè)路面強(qiáng)度，新路一側(cè)較高，則表明新路路面結(jié)構(gòu)具有良好強(qiáng)度。

6 結(jié)語

綜上所述，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，我國公路建設(shè)規(guī)模越來越大，但在其快速發(fā)展的今天，病害問題也逐步顯現(xiàn)出來。為滿足交通量日益增長的需求，必須進(jìn)行道路加寬改造。反射裂縫作為加寬路基瀝青路面常見病害，如何防治顯得尤為重要。為此，必須在掌握裂縫產(chǎn)生機(jī)理的前提下，結(jié)合具體案例，采取行之有效的防治措施，有效避免反射裂縫產(chǎn)生，提高工程質(zhì)量。