公路路基路面病害調(diào)查及常見應(yīng)對策略

張永強(qiáng)

（甘肅省定西公路事業(yè)發(fā)展中心渭源公路段，甘肅 定西 748200）

引言

引發(fā)公路路基病害的原因有很多，總的來說，可以將原因歸結(jié)為五類：一是水損壞。地下水、地表水等侵入公路基層、路基等，導(dǎo)致路基強(qiáng)度降低造成損壞，在南方地區(qū)較為常見。二是路基或路面強(qiáng)度不足。強(qiáng)度不足的原因多樣，既有設(shè)計(jì)方面的原因，又有施工方面的原因，應(yīng)針對不同的情況具體分析。三是超載與重載交通。由于超載現(xiàn)象長期存在，公路、橋梁等因?yàn)槌d而被破壞的新聞屢見不鮮，已成為影響公路運(yùn)營的重要因素。四是特定因素。如地震、洪水、泥石流。

1 病害調(diào)查、評價(jià)及應(yīng)用

1.1 病害調(diào)查與評價(jià)

病害調(diào)查：公路工程的病害調(diào)查，一般以1 km 為一個(gè)調(diào)查單元，不足1 km 的，也以一個(gè)評價(jià)單元計(jì)?？筛鶕?jù)路現(xiàn)場的調(diào)查情況，按表1 對該路段進(jìn)行扣分，滿分100 分，扣完為止，來對擬調(diào)查路基進(jìn)行技術(shù)狀況評定。

表1 路基病害調(diào)查表

路基病害調(diào)查結(jié)束后，可以按照下式計(jì)算路基技術(shù)狀況指數(shù)SCI[1]。

式中,VSCI、ESCI、SSCI、RSCI、DSCI 分別代表路肩、路床及路堤、邊坡、支擋防護(hù)工程、排水設(shè)施的技術(shù)狀況指數(shù)。式中各參數(shù)可按式（2）～式（6）計(jì)算。

式中，GDiv、GDie、GDis、GDir、GDid分別代表第i 類路肩、路床及路堤、邊坡、支擋防護(hù)工程、排水設(shè)施的病害總扣分；ωiv、ωie、ωis、ωir、ωid分別代表其權(quán)重，可分別按表2 進(jìn)行取值[2]。

表2 重取值表

1.2 病害調(diào)查應(yīng)用

可根據(jù)計(jì)算得出的SCI 數(shù)值，根據(jù)實(shí)際情況，編制年度、季度、月度公路養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，選擇確定相應(yīng)路段的養(yǎng)護(hù)策略。養(yǎng)護(hù)策略可按表3 進(jìn)行選擇，當(dāng)存在2 個(gè)及以上策略供選擇時(shí)，可根據(jù)實(shí)際需要選擇其一[3]。

表3 評價(jià)應(yīng)用表

2 常見病害及應(yīng)對策略

2.1 翻漿

2.1.1 成因分析

內(nèi)因是地下水、地表水等液態(tài)水破壞路基。外因是公路施工及交通流量。除此之外，還有土質(zhì)、溫度及人為方面的原因。土質(zhì)原因主要是填筑路基時(shí)，采用了容易翻漿的粉土作為路基填料；溫度方面的原因主要是在季節(jié)性冰凍地區(qū)夏季溫度升高后，凍土融化，并且排水措施未做好，容易形成翻漿；人為因素主要是設(shè)計(jì)及施工方面的原因，尤其是施工時(shí)未分層填筑或分層厚度過大。

2.1.2 應(yīng)對策略

可采取挖除翻漿處的填料，做好排水設(shè)施后換填砂礫分層回填壓實(shí)的措施。具體施工工藝為：挖除翻漿→修建盲溝（滲溝）→換填砂礫→鋪設(shè)土工膜→分層回填壓實(shí)。該措施效果好，工期短，經(jīng)濟(jì)性好，處理較為徹底，但需中斷交通。處理簡圖見圖1。

圖1 翻漿路段處治圖

2.2 路基沉陷

2.2.1 原因分析

導(dǎo)致路基沉陷的因素主要可分為五類：一是水損壞導(dǎo)致路基被掏空，從而造成沉陷；二是路基壓實(shí)度不足，填挖交界處處理措施不當(dāng)或處理不到位，從而導(dǎo)致路基沉陷；三是軟土路基未處理徹底，通車后受到自然及行車荷載作用后造成路基沉陷；四是高路堤填筑速度過快或分層厚度過大或填料不符合要求造成路基沉陷；五是基底存在未發(fā)現(xiàn)的坑穴、墓穴等，造成路基沉陷。

2.2.2 應(yīng)對策略

針對不同的原因，可采取不同的處理措施[4]。如完善排水設(shè)施、干拌水泥碎石樁復(fù)合地基、灰土擠密樁復(fù)合地基等。目前最為常用的措施為高壓注漿，提升路基密實(shí)程度與板結(jié)程度，從而提高路基承載力，高壓注漿示意圖見圖2。

圖2 高壓注漿示意圖

2.3 邊坡滑坡

2.3.1 原因分析

路基邊坡滑坡最主要的因素是水。如果邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)不合理、邊坡防護(hù)設(shè)施損壞或發(fā)生自然災(zāi)害，再在水的作用下，則極其容易引發(fā)路基邊坡滑坡病害。

2.3.2 應(yīng)對策略

對于邊坡滑坡，常見的處理措施有修建抗滑樁、消除或者降低水對滑坡體的影響、削方減載及反壓護(hù)道等。在公路工程養(yǎng)護(hù)作業(yè)中，往往會(huì)采取多種措施共同治理?？够瑯吨卫砘峦枰邆淙缦聴l件：（1） 抗滑樁提供的抗滑能力應(yīng)能滿足滑坡體實(shí)際需要，即能保證滑坡體的穩(wěn)定性，其尺寸、數(shù)量、間距及錨固深度等需經(jīng)計(jì)算確定；（2） 抗滑樁本身應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性；（3） 地基承載力滿足要求[5]?？够瑯豆ぷ髟硎疽鈭D見圖3。

圖3 抗滑樁工作原理示意圖

2.4 涎流冰

2.4.1 原因分析

涎流冰是在冬季從挖方邊坡滲出的地下水由于受凍而結(jié)冰形成的一種現(xiàn)象。由于冬季氣溫低，且降水較少，地下水流速較低，邊流動(dòng)邊結(jié)冰，從而形成涎流冰。涎流冰廣泛存在于我國北方，甘肅地區(qū)也有分布。該病害嚴(yán)重危及行車安全，輕者可能堵塞邊溝，導(dǎo)致水流漫過路面，進(jìn)而導(dǎo)致路面結(jié)冰，重者可能將覆蓋整幅路面，甚至綿延數(shù)百米，對過往車輛造成極大的危害。

2.4.2 應(yīng)對策略

對于二級及以下且不嚴(yán)重的公路，可采用蓄水法。主要原理是通過調(diào)查研究，根據(jù)歷年該地區(qū)出現(xiàn)涎流冰的部位和大小，在進(jìn)入冬季前修建蓄水池，使水流進(jìn)入蓄水池內(nèi)，不至于漫流至路面，待來年轉(zhuǎn)暖后將蓄水池內(nèi)的水排出。該方法簡單，快捷，效果好，造價(jià)低，可廣泛用于低等級公路。對于高速公路和一級公路，可采用保溫排水法。具體做法為進(jìn)入冬季前，在歷年發(fā)生涎流冰的路段進(jìn)行開槽，填塞保溫材料，如爐渣、礫石等，然后再進(jìn)行封閉，僅保留出水口，再將出水口與盲溝連接，排出路基。施工工藝流程為：開槽→填塞保溫材料→外砌砌體隔離→引入盲溝排出路基。該方法占地較少，效果好，可用于高等級公路。不管采取何種措施，核心思路均為防止水流入路面，均需掌握前幾個(gè)冬季發(fā)生涎流冰現(xiàn)象的部位及數(shù)量，在冰凍前進(jìn)行施工。

2.5 瀝青路面開裂

2.5.1 原因分析

瀝青路面開裂的原因大致可分為兩類：一類是由于受車輛荷載作用導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫，一般稱為荷載型裂縫；另一類是由于瀝青路面受溫度變化或基層反射產(chǎn)生的裂縫，一般稱為非荷載型裂縫。

2.5.2 應(yīng)對策略

理瀝青路面開裂的主要措施有灌縫、封縫以及貼縫。其中，最常采用的是灌縫。灌封材料可選用SBS 聚合物改性瀝青（針入度指數(shù)≥0.4,延度≥30 cm，軟化點(diǎn)≥55 ℃）、改性乳化瀝青（瀝青含量50%～60%）、中砂、機(jī)制砂、10～12 mm 碎石、水泥等。灌縫施工工藝：施工準(zhǔn)備→開槽→清縫→灌縫→養(yǎng)護(hù)及開放交通。灌縫時(shí)，對于在6 mm 以內(nèi)寬度的裂縫，可直接使涌改性乳化瀝青灌縫；縫寬在6 mm～13 mm 的裂縫，可直接使用改性瀝青灌縫；當(dāng)縫寬達(dá)到13 mm～25 mm 時(shí)，應(yīng)視裂縫寬度大小往縫內(nèi)填塞機(jī)制砂或碎石并搗實(shí)，然后再澆筑改性瀝青，反復(fù)進(jìn)行上述操作，直至縫內(nèi)與路面齊平；當(dāng)縫寬超過25 mm 時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行開槽，然后再灌注水泥漿，再用改性瀝青（約2～3 mm厚）找平。灌縫示意圖見圖4。

圖4 瀝青路面灌縫示意圖

3 結(jié)論

公路路基路面病害識(shí)別及處理是公路運(yùn)營環(huán)節(jié)中的重要工作之一，從業(yè)者應(yīng)及時(shí)按照相關(guān)規(guī)范及要求開展公路路基路面病害調(diào)查及評價(jià)，從而及時(shí)制定養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，確保公路運(yùn)營通暢。