路基對瀝青路面平整度的影響機(jī)理及防治措施

李永剛

（石家莊市公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司，河北 石家莊 050000）

0 引言

現(xiàn)階段，隨著交通運輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍逐漸擴(kuò)大，公路工程建設(shè)所處環(huán)境復(fù)雜，路基對瀝青路面平整度影響難以得到有效控制。為改善這一現(xiàn)狀，工程建設(shè)者應(yīng)加大對路基影響瀝青路面平整度機(jī)理的分析力度，以明確問題產(chǎn)生原因，進(jìn)而對可能出現(xiàn)的不均勻沉降等問題進(jìn)行防范治理。

平整度作為重要的公路工程質(zhì)量檢驗項目，其合格率直接決定了道路運行使用后的行車舒適度，同時反映出施工建設(shè)隊伍的技術(shù)水平與管理控制效果。然而，對瀝青路面施工質(zhì)量造成影響的因素眾多，僅從路面平整度考慮，就要綜合施工作業(yè)人員素質(zhì)、路基路面結(jié)構(gòu)層施工質(zhì)量、橋頭有涵洞與橋梁伸縮縫的處理，來強(qiáng)化整體質(zhì)量控制效果。就目前來看，還應(yīng)考慮路面材料性能與施工作業(yè)的機(jī)械化程度。為此，相關(guān)人員應(yīng)對路基影響瀝青路面平整度的情況進(jìn)行分析，找出合適的防治措施方法。

1 路基對瀝青路面平整度的影響機(jī)理

瀝青混凝土路面在路面結(jié)構(gòu)類型中屬于柔性路面，整體結(jié)構(gòu)剛度較弱，在第一載荷作用下容易產(chǎn)生較大的彎曲變形，本身彎曲抗拉強(qiáng)度也比較低。路基施工質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響路面平整度，進(jìn)而降低行車舒適度和道路使用壽命。所以，通過監(jiān)測路面平整度進(jìn)而采取相應(yīng)的處治措施，對于延長道路的使用壽命和提升行車舒適度具有重要的意義[2]。

造成路面平整度下降的最主要因素是路基的不均勻沉降，而路基的不均勻沉降必然會造成路面結(jié)構(gòu)變形，降低路面平整度。路基不均勻沉降的常見原因包括以下方面。

（1）軟弱土等特殊路基段落地面填前未經(jīng)處理或處理不當(dāng)，造成局部段落地基承載力無法滿足路基填筑要求。在路基自重影響下，產(chǎn)生不均勻沉降；此外，容易忽視的是低洼地面處理不當(dāng)，排水系統(tǒng)不完善，積水匯集，侵蝕路基填料等問題。嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致路基深陷變形，進(jìn)而影響路面的平整度。

（2）如果路基填料類型選擇不當(dāng)或者填方工藝不當(dāng)，也會使得路基在使用過程中形成沉降不均勻，進(jìn)而影響路面平整度；例如，在橋頭部位，路基與結(jié)構(gòu)物銜接段落，進(jìn)行臺背過渡處理時，應(yīng)盡量選擇輕質(zhì)填料，減輕路基自重影響；施工過程中，嚴(yán)格分層填筑、分層壓實，靠近構(gòu)造物處，采用小型夯實機(jī)具進(jìn)行夯實；實際運行環(huán)境下，因填料選擇不當(dāng)或者施工工藝不當(dāng)，橋頭跳車現(xiàn)象較為常見。

（3）沉降不均勻也是舊路提升改造過程路面縱縫產(chǎn)生的主要原因，與新舊路基不合理重疊密切相關(guān)，不僅造成路基不均勻沉降，還會形成路面縱縫[3]。

2 平整度不佳的防治措施

2.1 原有地面的處理

評判路基施工質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)是路基路面工程承受道路荷載的時間和強(qiáng)度。要保證路基工程質(zhì)量，填前段落原有地面的處理是第一環(huán)節(jié)；另外，對于填海工程，需要特別注意原有表面和斜坡基層的處理。

（1）原地表處理

在路堤施工區(qū)域內(nèi)，如原地表存在坑洞，必須采用合格填料將坑洞回填，并按規(guī)定壓實；當(dāng)路堤填前地表為種植土或有機(jī)松土?xí)r，應(yīng)先清除有機(jī)土和種植土層，并按規(guī)定進(jìn)行壓實；當(dāng)路堤填前地表原狀土的強(qiáng)度或類型（如鹽漬土）不滿足要求時，應(yīng)進(jìn)行挖除，換填合格填料且換填深度不宜小于30cm，并分層壓實，壓實度應(yīng)滿足規(guī)范要求。

（2）新舊路基拼寬

在舊路堤加寬時，應(yīng)注意選擇和舊路堤類型相同且透水性較好填料分層填筑；填筑前，還應(yīng)提前清除路面的雜草、腐殖土等有機(jī)物；路基填筑時，在既有路基邊坡坡面設(shè)置臺階，臺階向內(nèi)傾斜，臺階寬度不小于2m，臺階的頂端應(yīng)向路堤傾斜，并分層夯實。新路基填筑完成后，再進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)施工；路面結(jié)構(gòu)施工時，應(yīng)進(jìn)行新舊路面搭接，以防止新舊路面之間產(chǎn)生縱向裂縫；在國內(nèi)部分地區(qū)，在路基施工完成后，過一段時間再進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)層施工，主要目的也是等待路基自然沉降穩(wěn)定后再進(jìn)行結(jié)構(gòu)層施工，以降低路基不均勻沉降對路面結(jié)構(gòu)層的影響[4]。

2.2 路基填料及施工工藝的選擇

路堤填筑材料一般應(yīng)采用碎石、塑性指數(shù)和含水量符合規(guī)范要求的中、粗粒土，不得使用淤泥、沼澤土、鹽漬土、有機(jī)土以及含草皮、生活垃圾等雜物的材料。通常情況下，液限大于50、塑性指數(shù)大于26的土更適用于路基填筑。施工過程中，應(yīng)注意以下事項:

（1）控制好填料含水率?？梢酝ㄟ^補充灑水的方式來提高填料含水率；當(dāng)填料含水率過高時，可通過翻拌、晾曬等方式來達(dá)到最佳含水率。

（2）摻合料的改善。對于含水率高、強(qiáng)度不足的土或者其他材料，如含有大量細(xì)沙的沙土，可以采用與石灰、水泥或其他穩(wěn)定劑材料混合的方式來改善填料的性質(zhì)，以滿足路基施工對于填料的要求。

（3）填筑不同土質(zhì)路基時，應(yīng)采取以下措施:

①減少路基層次，每種填料填筑壓實后的厚度不宜小于0.5m，填至路床頂最后一層時，壓實后的厚度應(yīng)不小于0.1m；不同性質(zhì)的填料不能混合填充，同一水平層路基的全寬應(yīng)采用同一種填料；否則，極易導(dǎo)致路基水平層滑動，進(jìn)而影響路基填筑質(zhì)量。

②在透水性不好的壓實層上填筑透水性較好的材料前，應(yīng)在壓實層表面設(shè)置2%～4%的雙向橫坡，并采取相應(yīng)的防水措施；另外，不得在透水性較好的填料路堤邊坡環(huán)境下覆蓋透水性不好的填料。

③在安排不同土質(zhì)的層位時，應(yīng)做到合理規(guī)劃，并將強(qiáng)度較高、潮濕或者凍融敏感性較小的優(yōu)良材料用于填充上層路堤，而強(qiáng)度較小的材料用以填充下層路堤，這是因為上層路堤對材料的要求相對較高，同時也是主要承受荷載的部位；另外在地下水位較高或者臨水路基范圍內(nèi)，宜填筑透水性較好的填料。

④在路基施工中，不同材質(zhì)的填料路堤交接處應(yīng)做成斜面（必要時，采取開挖臺階的方式），斜面下部采用透水性差的材料并采取必要的防排水措施，以有效降低路面滲水對路基造成的損壞，保證路基的穩(wěn)定性，有效延長路面的使用壽命[5]。

2.3 填土路基壓實

路基施工時，應(yīng)嚴(yán)格遵守規(guī)范要求，選擇滿足要求的合格填料；另外壓實機(jī)械組合及作業(yè)方式也是影響路基質(zhì)量的重要因素。壓實機(jī)械作業(yè)時，一般以慢速效果較好，壓實速度控制在2～4km/h，羊足碾及凸塊碾的碾壓速度可以稍快一些。各種壓實機(jī)械的組合和作業(yè)速度，應(yīng)在填方前通過試驗段碾壓，找出最佳組合和最佳作業(yè)速度，以確保路基碾壓效果滿足規(guī)范要求。

2.4 特殊地基的處理

修建在軟土地區(qū)的路基，由于軟土地基存在天然強(qiáng)度低、壓縮性高、透水性小以及在荷載作用下變形較大和強(qiáng)度不夠等問題，因此，在填筑路基前，應(yīng)充分考慮路基填筑荷載對于軟基滑動破壞和沉降量大、沉降時間長的問題。采用與軟土類型相適應(yīng)的地基處理技術(shù)，如墊層、塑料排水板、袋裝砂井、加固土樁等，以穩(wěn)定軟土，提高地基承載力，滿足路基填筑技術(shù)要求。

以沿海某城市為例，其處于地勢相對平坦、黃河三角洲的退海之地，地勢較低。根據(jù)對地面高程進(jìn)行勘察，最高海拔在西部為11m，最低海拔在東部為1m。此外，所處區(qū)域水系較為豐富，地下水位較高、土壤中鹽堿含量過高。對此，均無法采用直接方式進(jìn)行路基填筑處理。該區(qū)域處在中新生代的沉積區(qū)，通常情況下，基巖埋深較大，表層覆蓋的是第四季全新世松散沉積物。大部分土質(zhì)具有高壓縮性與承載力作用效果不佳的特點。再加上地表水與地下水的共同作用影響，出現(xiàn)了濕軟地基現(xiàn)象。對此，提出的施工方案如下。

首先，完善原有地表排水系統(tǒng)，在路基紅線外側(cè)2～3m范圍內(nèi)設(shè)置滲水邊溝，以使?jié)B水及時排出。要對地表排水系統(tǒng)與路基的距離進(jìn)行控制，太遠(yuǎn)會引起路基邊坡滑塌；太近，則會降低路基滲水作用效果。

其次，當(dāng)滲排水時長在7～10d后，特殊地基處理人員就可按照實際情況，運用30cm的水泥固化土、砂礫墊層以及50cm的建筑碎磚墊層進(jìn)行方案優(yōu)化控制。如路基基底承載力大幅提升，能夠為機(jī)械化處理水泥固化土提供條件，應(yīng)優(yōu)先選擇此方案。實際運用優(yōu)勢在于：大范圍開展機(jī)械化作業(yè)，提高處理速度的同時，保證路基處理效果。如地下水水位不發(fā)生變化，路基基底承載力無明顯提升，路基處理人員應(yīng)選擇砂礫墊層與碎磚墊層處理方案。但如條件允許，應(yīng)優(yōu)先考慮碎磚墊層處理方案。此方案不僅能夠?qū)⒉糠纸ㄖ锊鸪膹U物進(jìn)行再利用，還能有效降低工程施工處理成本。

最后，軟土地基也可采用墊隔土工布、碎石樁、加固土粉噴樁的方法處理。

值得注意的是，還可修建擋排水設(shè)施，在路堤坡面外側(cè)設(shè)置反濾層，及時將路基積水引入地表排水系統(tǒng)；路堤施工范圍內(nèi)進(jìn)行CFG樁擠密、加固處理，以提高地基承載力，滿足路基施工技術(shù)要求[6]。

2.5 橋頭、涵洞兩端及伸縮縫的專項防治

在車輛行駛過程中，橋頭、涵洞兩端引起的跳車現(xiàn)象已成為公路施工難以回避的質(zhì)量通病，同時它也是造成交通事故多發(fā)的一個主要誘因。因此在具體施工過程中應(yīng)該對此進(jìn)行特殊處理，減少在橋頭等位置的事故發(fā)生。橋頭跳車，多數(shù)情況下是由于臺背過渡段沉降量大于構(gòu)造物沉降量造成的，可以從以下幾方面進(jìn)行控制。

（1）采用輕質(zhì)填料作為臺背過渡段填料，盡量減輕路基自重對于路基沉降的影響，縮小過渡段與構(gòu)造物沉降量差距，減輕橋頭跳車；橋頭設(shè)計過渡段，即在一定長度范圍內(nèi)鋪設(shè)過渡性路面或設(shè)置搭板，可以使在柔性結(jié)構(gòu)路段產(chǎn)生的較大沉降通過過渡段至橋涵結(jié)構(gòu)物上，車輛行駛就不至于產(chǎn)生跳車。

（2）臺背部位參照軟土地基處理，通過加固土樁或者CFG樁等方式，提高地基承載力，降低臺背與構(gòu)造物的沉降差距，減輕橋頭跳車；此外，在挖方地段的臺背回填部位，因場地特別窄小，可選用當(dāng)?shù)氐氖?、砂礫等優(yōu)質(zhì)填料；在高填方的拱涵及涵洞與側(cè)墻的相接部位，盡量選用內(nèi)摩擦角大的填料進(jìn)行填筑，而且施工時應(yīng)注意填料土壓力的平衡，以免造成工程事故。

（3）定時檢測、及時處治，在沉降量達(dá)到一定程度時，及時進(jìn)行修補處治，減輕橋頭跳車。在靠近構(gòu)造物背后設(shè)置必要的地下排水設(shè)施，避免因水的原因引起橋頭路基的水損壞。

3 結(jié)語

總之，路基施工準(zhǔn)備階段就需關(guān)注路面平整度，相關(guān)技術(shù)人員需在充分掌握路基施工所處水文地質(zhì)條件的情況下，對施工處理方案進(jìn)行選擇確定。如，在填筑施工中，加強(qiáng)預(yù)填壓延、軟基處理、橋涵接點等關(guān)鍵工序的施工控制是做好最終平整度控制的必要程序。完善原有地表排水系統(tǒng)，在路基紅線外側(cè)2～3m范圍內(nèi)設(shè)置滲水邊溝，以實現(xiàn)滲水的及時排出。本文深入分析影響路面平整度的關(guān)鍵機(jī)理，并提出相應(yīng)的處治措施，對于提高道路行車安全，延長道路使用壽命具有一定的意義。