公路路基路面質(zhì)量通病成因及施工加固技術(shù)

韓繼民

濟南市章丘區(qū)公路事業(yè)發(fā)展中心 山東濟南 250200

近年來，隨著我國對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重視，公路建設(shè)規(guī)模不斷擴大，進一步完善了公路交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，促進了各地經(jīng)濟的發(fā)展，路基路面作為保證公路質(zhì)量的基礎(chǔ)，在實際施工中，一些環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，因此，必須加強路基路面的質(zhì)量管理，確保公路工程的健康發(fā)展。

1 公路工程路基路面常見病害類型及原因分析

1.1 路基沉降變形

沉降變形是公路路基常見的病害之一，特別是在公路路基施工過程中采用半填、半挖、深填和高填等施工方法的，容易造成公路在投入使用一段時間后產(chǎn)生沉降變形，其原因主要有以下三方面：

①施工因素：在公路工程路基施工過程中，對路基的壓實度控制不到位、碾壓分層過厚、路基含水率過低，材料受外力壓縮后發(fā)生變形等。②材料因素：路基施工材料的含水率不足、壓縮系數(shù)過大、高塑性指數(shù)過高等造成路基剛度和強度不足，導(dǎo)致路基變形、沉降。③由于社會經(jīng)濟的發(fā)展，車輛的數(shù)量不斷增加，出現(xiàn)了一些超限超載的現(xiàn)象，而公路質(zhì)量無法滿足車輛行駛的需要，導(dǎo)致路基變形、沉降。

1.2 邊坡滑塌

在公路工程中邊坡病害也比較常見，其中的主要形式是滑坡、崩塌與剝落等幾種。

出現(xiàn)滑坡的原因是坡體長期受到水或者其他外力的影響，加上自身重力的作用，斜坡土體會順著軟弱帶向下緩慢滑動，通常按照變化情況可分為三個階段：蠕動變形、滑動破壞、趨于穩(wěn)定，其破壞性也是非常大的。崩塌是由較大的土體或者石塊在高處突然崩落而造成的，在石塊或者土體下落的過程中會沿公路斜坡快速翻滾、跳躍并相互撞擊，直至落到坡腳，具有運動學(xué)的特征。

1.3 路面裂縫

在公路工程中，由于設(shè)計不當(dāng)、施工質(zhì)量控制不嚴，在加上公路使用過程中車輛超載，都會引起路面裂縫。路面裂縫出現(xiàn)后，雨水就會順著裂縫進入公路內(nèi)部，引起各種病害。路面裂縫可分為橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫。

橫向裂縫產(chǎn)生的原因主要是在施工階段沒有處理好施工縫，接縫處結(jié)合不緊密造成的，另外受溫度影響路面出現(xiàn)收縮的情況下也會產(chǎn)生橫向裂縫。

縱向裂縫產(chǎn)生的原因主要有兩個方面：①瀝青面層攤鋪施工的時候銜接處沒有處理好，在車輛運行和周圍環(huán)境的作用下慢慢地出現(xiàn)路面開裂；②壓實施工時壓實度控制不均勻，或者是路基邊緣部分在雨水的長期浸泡下出現(xiàn)了不均勻的沉陷而引起路面開裂。

網(wǎng)狀裂縫產(chǎn)生的原因主要有兩個方面：一是在路面施工過程中控制不好，路面結(jié)構(gòu)中夾有軟土或泥灰層，造成瀝青混凝土中的粒料產(chǎn)生松動，影響到路面的水穩(wěn)性，長期受到車輛荷載與雨水的作用而出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫；二是材料質(zhì)量問題，瀝青混凝土的粘結(jié)性、抗裂性差，受到水的侵蝕就會出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫。

1.4 路基滑動

①公路路基施工中，由于坡面較高，路基底部容易積水，造成一定面積的路基滑動，處理不當(dāng)還會發(fā)生位移，影響路基的穩(wěn)定。②造成路基滑移的原因，主要是施工設(shè)計勘查不到位，對公路施工標準不夠重視，造成許多施工誤區(qū)，導(dǎo)致公路施工不能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐幕镜匦螚l件，不能因地制宜地采用各種標準，造成公路路基滑移。

2 公路路基路面加固施工技術(shù)

2.1 邊坡滑塌的加固處理

針對公路邊坡長期受到自然因素與人為因素的影響而出現(xiàn)的邊坡滑塌病害，通常根據(jù)實際情況采取以下幾種加固處理措施。如果是小型滑坡，可采取卸載清除滑坡體的方法，就是放緩上部邊坡，起到減載的效果，再將下部滑坡的土體逐步清除。為了減少地下水和地表水的侵蝕，可以在公路邊坡上種植草皮或者根系比較發(fā)達的喬木，以降低水對邊坡的沖刷作用，提高邊坡的抵抗能力。在滑坡病害部位的周圍設(shè)置截水溝，再設(shè)置排水溝和滲水溝，將地表水和地下水排出到滑坡體外。還可以在滑坡體的下部修建具有抗滑作用的擋土墻、抗滑樁、土釘支護和預(yù)應(yīng)力錨固結(jié)構(gòu)，這些技術(shù)措施對于穩(wěn)定公路邊坡都具有良好的效果[1]。

2.2 路基變形加固處理

針對路基下沉變形問題，可以通過以下方法進行加固處理。在公路工程基坑施工階段要提高回填施工質(zhì)量，必須嚴格按照公路工程施工技術(shù)要求進行碾壓，保證壓實度達到標準要求。針對密實性較差的區(qū)域可換填密實性較強的材料，通過逐層攤鋪碾壓的方式，增強回填路基的密實性。在具體的施工中技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場的地質(zhì)水文條件做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以保證碾壓強度。

在公路工程施工中軟土地基較多，針對這種情況必須做好軟土地基的加固處理。可以根據(jù)軟土特性加入適量干石灰，將軟土地基內(nèi)部多余水分吸除；在地基填筑階段可以選用粉煤灰等質(zhì)量較小的材料；還可以根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況選擇適當(dāng)厚度的土工布，起到隔離地下水的作用，通過以上方法可有效的解決軟土地基問題，使公路路基更加安全、穩(wěn)固[2]。

2.3 路基路面排水施工

一般而言，在路基路面的施工作業(yè)過程中，由于工程施工工藝要求而從路面內(nèi)部產(chǎn)生的積水需要及時得到處理，否則將會對路面施工作業(yè)中的混凝土等材料的質(zhì)量產(chǎn)生影響，致使路基路面整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及承載能力下降。為此，如果在路基路面施工過程中，其內(nèi)部的積水現(xiàn)象相對明顯，則此時，工作人員應(yīng)及時在路面內(nèi)部埋設(shè)相應(yīng)的排水管道，為內(nèi)部積水的流出提供有效途徑。另外，需要注意的是，在路基路面的施工作業(yè)過程中，由于實際的施工作業(yè)周期可能相對較長，導(dǎo)致在施工中可能會遇到相對惡劣的天氣狀況，類如持續(xù)性的雷雨天氣等。此類天氣對路基路面的施工進度會產(chǎn)生影響，更為關(guān)鍵的是，此類雨水天氣會導(dǎo)致路基路面形成相對明顯的積水現(xiàn)象，進而影響路基路面施工材料的物理形式，導(dǎo)致此類施工材料出現(xiàn)一定的松散流動現(xiàn)象[3]，進而出現(xiàn)施工質(zhì)量問題。為此，為了應(yīng)對此種類型的施工天氣，工作人員應(yīng)在路基路面的施工過程中注意及時布置相應(yīng)的排水溝，并應(yīng)視具體的施工作業(yè)要求加大排水溝的整體寬度和深度，進而為積水的順利排出提供有效的基礎(chǔ)路徑支持。

2.4 路面裂縫的加固

為了減少路面裂縫的產(chǎn)生，首先應(yīng)從施工管理入手，加強施工過程中的技術(shù)控制，嚴格按照施工技術(shù)要求進行操作。要做好施工縫的處理，確保接縫處結(jié)合緊密，壓實度要達到公路施工技術(shù)要求。當(dāng)路面裂縫產(chǎn)生之后要及時進行修復(fù)，針對路面結(jié)構(gòu)沒有受到破壞的表面裂縫可以采取表面修補法，這是一種比較簡單的修復(fù)方法，將表面裂縫進行清理后涂抹特殊的黏結(jié)劑，起到封閉的作用，防止水的繼續(xù)滲入。針對較為嚴重的路面裂縫一般采用注漿修補法，將水泥砂漿、環(huán)氧樹脂材料等灌注填充到路面裂縫中，起到加固修復(fù)的作用[4]。

3 公路施工過程中的路基路面質(zhì)量控制

3.1 路基施工質(zhì)量控制要點

3.1.1 路基邊坡高度坡度以及排水系統(tǒng)控制

①在施工期間，絕大部分路基坡度較小，所以路基高度一般不會影響路基穩(wěn)定，但在特殊的路基土質(zhì)、地形及環(huán)境施工中，必須考慮路基邊坡高度、坡度以及沉降問題。如有需要，必要時可采取換填法或適當(dāng)增大邊坡高度，改善特殊路段路基工程的穩(wěn)定性。②做好路基的排水工作，路基范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)置排水溝、截流溝、雨水溝、邊溝等。

3.1.2 路基壓實

路基壓實作業(yè)具有相關(guān)施工作業(yè)流程，期間涉及到的施工技術(shù)也具有相對明顯的特點，主要表現(xiàn)為施工作業(yè)過程中開挖方式的合理選擇以及填筑作業(yè)的分層填筑等。一般而言，在路基的施工作業(yè)過程中，常用的開挖作業(yè)方式包括橫向通道掘進開挖方式以及縱向全寬掘進開挖方式。在選擇具體的開挖方式時，工作人員也應(yīng)注意聯(lián)合類型的開挖方式的應(yīng)用要求，如果路床在被填筑之前存在一些雜物以及石塊等，則會影響填筑材料結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，也會為后續(xù)的壓實作業(yè)過程制造一定的困難。在做好路床的清理工作之后，工作人員應(yīng)采用分層填筑作業(yè)的形式，并應(yīng)選擇合適的壓實機械設(shè)備。

3.1.3 路基含水量控制

①含水率過高會影響路基的穩(wěn)定性和承載能力，過低的含水率對路基的壓實效果同樣不利，因此為有效提高路基壓實度，施工過程中應(yīng)嚴格控制路基含水量。②排水施工前，要準備好排水設(shè)備，編制排水方案，制定應(yīng)急預(yù)案，防止意外事故的發(fā)生，在排水方案的設(shè)計中，要根據(jù)不同地段的不同地質(zhì)條件和含水量控制最適宜的含水率，以提高路基施工質(zhì)量。③對路基含水率的控制應(yīng)著重于地下水位的控制，根據(jù)排水方案，可以采用滲水溝、排水溝等措施，排出過多的地下水，并將地下水引流[5]。

3.1.4 路基質(zhì)量檢測控制

①為控制施工質(zhì)量，施工前，可在路基施工處先鋪設(shè)一段約200m的試驗路段，并制定出有效的施工方案，試驗路段施工完成后進行質(zhì)量檢測驗收，合格后可用該方案指導(dǎo)整個工程的施工。②對于路基施工過程中易出現(xiàn)的質(zhì)量問題，必須進行實時監(jiān)控，按規(guī)定頻率進行檢測試驗，保證按照規(guī)范要求施工，如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，及時報告并立即解決，施工結(jié)束后，還要定期進行后期養(yǎng)護，以確保整個工程的質(zhì)量。③為避免路基現(xiàn)場出現(xiàn)裂縫，要加強養(yǎng)護，定期灑水，保證路基的濕度，防止產(chǎn)生裂縫，影響施工質(zhì)量，養(yǎng)護中，養(yǎng)護人員應(yīng)每周進行一次養(yǎng)護，保證路基施工質(zhì)量達到相關(guān)規(guī)定的要求。

3.2 路面施工質(zhì)量控制要點

3.2.1 路面施工溫度控制

①由于瀝青混凝土路面的特點，溫度對路面施工質(zhì)量具有直接影響，在施工過程中，要保證瀝青混合料的溫度符合規(guī)范要求，如溫度達不到要求不得開工。②路面施工過程中，因不可抗力造成施工中斷，再繼續(xù)進行施工時，要注意施工現(xiàn)場的材料溫度，保證施工現(xiàn)場混合料溫度在規(guī)定的范圍內(nèi)。溫度過高、過低，都難以保證瀝青材料的施工效果，會降低路面施工質(zhì)量，因此，要嚴格把控路面施工溫度。

3.2.2 路面壓實度和防水控制

①路面壓實工作是保證路面穩(wěn)定性和質(zhì)量的關(guān)鍵因素，在路面的壓實工作中，要根據(jù)攤鋪材料類型、填料密度、公路壓實質(zhì)量要求確定壓實設(shè)備、壓實強度以及壓路機前進速度，以保證達到工程要求的路面施工質(zhì)量。②把控路面防水性能，改善路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，減少雨水對路面的侵蝕，延長路面使用壽命，路面攤鋪壓實后，在路面兩側(cè)用熱瀝青多次涂刷，保證其密封性，達到防水效果，同時設(shè)置一定的盲溝，提高排水效果，以有效防止雨水積壓對路面產(chǎn)生影響。

3.2.3 路面施工材料控制

①路面為瀝青混凝土路面，瀝青混凝土的材料質(zhì)量會直接影響路面施工質(zhì)量，在路面施工前，施工人員應(yīng)根據(jù)施工材料規(guī)范要求對骨料的種類、質(zhì)量標準等進行全面了解，選材時要選用純凈度高、雜質(zhì)少、針片含量低的優(yōu)質(zhì)骨料，以保證質(zhì)量合格。②路面施工材料進入施工現(xiàn)場前，要進行質(zhì)量檢驗，通過現(xiàn)場檢驗，把不合格材料排除在施工現(xiàn)場之外。③結(jié)合路面施工質(zhì)量要求，進行馬歇爾試驗研究確定材料配合比，確保級配合理，保證混合料以及路面施工質(zhì)量。

4 結(jié)語

近些年，我國公路交通建設(shè)發(fā)展迅猛，路基路面施工技術(shù)也在不斷的完善之中，針對路基路面病害的處理技術(shù)也取得了較大突破與發(fā)展，但其中所面臨的新問題也是比較多的。為解決公路路基路面病害問題，在路基路面施工過程中應(yīng)采取有效的預(yù)控措施，確保公路路基路面施工質(zhì)量和公路安全、可靠、經(jīng)濟的運行，提高公路工程效益。