非洲紅土礫石路面養(yǎng)護有關技術問題的研究

邢積坡

摘要：以非洲幾內亞紅土礫石運礦路面建設項目養(yǎng)護為背景，旨在提煉紅土礫石路面養(yǎng)護關鍵的經驗教訓。首先概述了道路養(yǎng)護重要性，并對道路養(yǎng)護關鍵因素進行了總結。通過選取現(xiàn)場案例研究，深入探討了紅土礫石路面病害的成因、解決方案及其成果。然后進一步的比較分析成功與失敗的關鍵因素，對紅土礫石運礦公路的影響，以及對未來運營養(yǎng)護實施的可行改進措施。最后總結了海外紅土礫石路面養(yǎng)護過程中的關鍵成功因素，常見問題的解決策略，并對未來建設項目提出了建議。

關鍵詞：紅土礫石路面?道路養(yǎng)護?案例研究?非洲公路?運礦公路

中圖分類號：O21

Research?on?Technical?Problems?Related?to?the?Maintenance?of?the?Red-Earth?Gravel?Pavement?in?Africa

XING?Jipo

（Hangzhou?Branch，Chengdu?Huafeng?Engineering?Survey?and?Design?Co.，?Ltd.，?Hangzhou，?Zhejiang?Province，310000?China）

Abstract：?With?the?background?of?the?maintenance?of?the?construction?project?of?the?red-earth?gravel?mining?pavement?in?the?Republic?of?Guinea，?Africa，?this?paper?aims?to?refine?the?key?lessons?of?the?maintenance?of?the?red-earth?gravel?pavement.?First，?it?outlines?the?importance?of?road?maintenance?and?summarizes?the?key?factors?of?road?maintenance，?and?it?selects?field?cases?to?study，?and?deeply?discusses?the?causes?and?solutions?of?red-earth?pavement?diseases?and?their?results.?Then，?it?further?makes?a?comparative?analysis?of?the?key?factors?of?success?and?failure，?the?impact?on?red-earth?gravel?mining?roads，?and?feasible?improvement?measures?for?its?future?operation?and?maintenance.?Finally，?it?summarizes?key?success?factors?in?the?maintenance?process?of?the?overseas?red-earth?gravel?pavement?and?strategies?for?solving?common?problems，?and?puts?forward?suggestions?for?future?construction?projects.

Key?Words：?Red-earth?gravel?pavement;?Road?maintenance;?Case?study;?African?road;?Mining?road

紅土礫石路面是非洲交通基礎設施中不可或缺的組成部分，也是中資企業(yè)投標經常遇到的項目，它們對于促進非洲區(qū)域發(fā)展、經濟增長和社會交流具有重要作用。海外項目建設往往涉及復雜多變的挑戰(zhàn)，包括跨文化溝通、技術標準的差異、資金籌措以及地理與氣候因素。文章采用案例研究方法，分析了紅土礫石路面病害發(fā)展的典型案例及其解決方案，并從中提煉出非洲紅土礫石路面養(yǎng)護控制的關鍵因素[1]。這些經驗教訓對于我國在非洲從事紅土礫石路面的建設與養(yǎng)護實施具有重要的指導意義。

1項目背景

在推進“一帶一路”的指引下，近年來，我國在非洲承接海外工程項目越來越頻繁，非洲資源豐富，發(fā)展?jié)摿薮?，中非之間保持良好投資關系[2]。公路工程是中非常見的基礎設施建設項目，本項目以幾內亞共和國（位于非洲西部）運礦道路為研究對象，對運礦道路養(yǎng)護進行分析研究。幾內亞具有世界最大鋁土礦資源儲量，我國多家企業(yè)對幾內亞鋁土礦進行投資開發(fā)，就地取材使用紅土礫石材料修建運礦公路[3]。

2道路養(yǎng)護的意義

在交通運輸產業(yè)的發(fā)展過程中公路是不可或缺的一部分，它推動當?shù)亟洕陌l(fā)展。但在交通運營的過程中公路養(yǎng)護會出現(xiàn)種種問題，這樣容易導致公路衰老的速率增大。公路養(yǎng)護的定義十分簡單、明確，即保養(yǎng)、維護公路。然而保養(yǎng)重點是整個過程中的養(yǎng)護，維護則是針對部分路段而言的[4]。為了保證公路的正常運行，就必須改變現(xiàn)有的公路養(yǎng)護措施。只有及時發(fā)現(xiàn)問題，對出現(xiàn)損壞的部分及時修護，并且進行緊急服務和搶修才能使公路長期保持良好使用狀況。海外自運營公路的養(yǎng)護管理工作需要實事求是，從當?shù)氐膶嶋H情況出發(fā)。公路養(yǎng)護管理工作能夠提高公路建設的質量，減少因使用養(yǎng)護不及時造成更大的經濟損失，延緩公路大中修期限到來。

3紅土礫石路面病害發(fā)展過程

3.1夏季路面病害發(fā)展過程

出現(xiàn)輕微波浪路面→波浪加深加大（路面松散料驟增）→連片磨耗（區(qū)域性標高降低）→路面反向起拱（路面橫坡破壞）。

3.2雨季路面病害發(fā)展過程

出現(xiàn)微型小坑（個別部位）→小型坑槽（相距較遠）→中型坑槽（相互獨立）→連片坑槽（大面積出現(xiàn)）→大型連片坑槽（泥水混合）→路面反向起拱（路面橫坡徹底被破壞）。圖1為夏季病害路面初期；圖2為雨季病害路面初期。

4病害成因及防控處置

4.1夏季路面病害成因及防控處置

4.1.1病害成因

為了解病害的成因，首先要了解事物的本質。紅土粒料路面，歸根結底是土路，土路的特性就是由土的材料性質決定的，具有水土流失的特性、也具有揚塵大的特性。這與瀝青路面、混凝土路面截然不同。

旱季出現(xiàn)波浪路、連片磨耗，甚至區(qū)域性標高降低，說明路面材料有損耗。但是，路面邊緣部位并未出現(xiàn)有大量磨耗的產生的粉土、浮土。正是因為土路面揚塵大的特點，路面土細顆粒通過車輛揚塵，全部拋入空氣中，時長導致能見度不超過5?m，如大霧一般。如果在車道重載荷、高速度、路面干燥的前提下，只需要12?d時間，行車部位路面磨耗約3?cm，一個月行車部位標高磨耗約10?cm。說到底，土路面材料通過空氣介質以粉塵的形式被車輛掏空，留下路面殘留粗顆粒松散料。

4.1.2預防性養(yǎng)護與糾正性處置

（1）預防性養(yǎng)護。

①?灑水控塵。防止路面材料通過空氣介質以粉塵的形式被車輛掏空，首先是要把飛走的材料控制住，那就是一定要降低塵土漫天飛揚的情況發(fā)生，控制住了塵土，就控制住了磨耗，也就控制住了“波浪路”“搓板路”的提前發(fā)生，延長了路面重鋪的間隔，從而也就保住了路面。所以，應該加強灑水控塵。灑水控塵不光是關乎安全運輸，也關乎路面使用壽命。灑水一定要采用專用灑水車，均勻噴霧控塵，經常保持路面濕潤，防止塵土飛揚，同時也要防止出現(xiàn)灑水漫流，經過灑水控塵，土層表面始終維持在最佳含水率，路面也將保持其板結力學特性。

②?封層罩面?？梢試L試在路面表層噴灑瀝青油、或乳化瀝青，進行控制塵土，保護路面耐久性與力學特性。噴灑瀝青油與乳化瀝青前，應保證路面處于最佳含水率（一般位于10.5%～12.5%之間）。鄰近的阿魯法疑似采用撒布瀝青油的方法控制（路面呈現(xiàn)黑色），這都是經驗積累的做法。

③?除上述方法之外，只要是能夠控制住塵土通過空氣流失的辦法都能夠延長夏季路面使用壽命，防止過早出現(xiàn)波浪路面，延遲路面重鋪修復的時間間隔。

（2）?糾正性處治措施。

• ?旱季出現(xiàn)“波浪路面”“搓板路”以后糾正措施流程一般是：“波浪路面”區(qū)域灑水潤濕→要及時增添新土料→平地機刮平處理→壓路機碾壓（配合灑水）→處置到位。

②?旱季出現(xiàn)嚴重磨耗部位導致標高降低糾正措施流程一般是：嚴重磨耗部位區(qū)域灑水潤濕→添補新土料→平地機刮平處理→壓路機碾壓（配合灑水）→處置到位。

4.2雨季路面病害成因及防控處置

4.2.1病害成因

幾內亞雨季降雨量十分充沛，幾乎每天一場大雨。由于路面為紅土路面，即使是壓實后的密實紅土，在經歷雨水沖泡且經過打車輪胎不斷碾壓，也會出現(xiàn)路面坑槽。如果路面坑槽積水，得不到及時的修復或將積水及時排出路面，在重載車輛的反復碾壓作用下也會很快擴大，直至出現(xiàn)連片大面積坑槽，泥水與積泥混合，形成路面反拱，和路側擋水土坎。

所以雨季對路面的養(yǎng)護一定要控制住媒介：水。路面材料（紅土）才能阻斷被水帶走。雨季重點的工作就是土路面的防水、排水工作。

4.2.2預防性養(yǎng)護與糾正性處置

（1）預防性養(yǎng)護。

①?及時封閉坑槽。在坑槽發(fā)展的初期，地面出現(xiàn)小的坑槽以后，要及時增添新土料，用平地機進行刮平處理，保證道路橫坡排水通暢，防止坑槽補位長時間積水。平地機刮出的多余土料如果含水率較高（飽和土料），應該及時清運至取土場；如果土料含水率不高，可以就地整平處理。

②及時清理路面積泥。養(yǎng)護作業(yè)應當及時清除車輛輪胎碾壓產生的行車道積泥，防止形成擋土坎，保證紅土路面頂部的水能夠及時排出。

③?中型獨立坑槽（非連片）及時填補。出現(xiàn)中型獨立坑槽以后，采用鐵帽石填補，并用壓路機就地碾碎，填補部位要高于原始路面5?cm，防止進一步擴大。

④?提前加高橫坡。在雨季來臨前，在重點路段加高路面橫坡，提前將雨季對橫坡的消耗流失考慮在內，確保路面橫坡在整個雨季期間能夠起到排水作用，防止因為水土流失導致路面反坡或橫坡排水失效。

⑤?其他注意事項。由于本路面是土路面，旱季養(yǎng)護需要注意增補新的土料，嚴禁只刮平，不添加新土料。雨季采用鐵帽石、塊石、碎石等透水性材料修補坑槽，一般情況在雨季不采用含水率過高紅土粒料修補路面。如必須采用，則必須保證最佳含水率情況下施工，嚴禁壓實以前被雨淋或積水浸泡。

（2）糾正性處治措施。

①?連片坑槽處置。當出現(xiàn)連片坑槽以后，應先設法將坑槽內積水及時排出到路面以外，防止泥、水、輪胎之間反復作用加深坑槽，產生“紅泥湯”。然后采用爆破塊石、紅土礫石等吸水率較低的材質進行填充，確保橫坡發(fā)揮排水作用。

②?出現(xiàn)大面積“紅泥湯”深坑。首先，設法排出路面深坑“紅泥湯”，采用直徑約20～35cm塊石進行回填，嚴禁使用直徑小于10?cm以下粒徑石料填筑紅泥坑。由于紅泥具有潤滑性，粒徑較小的石料回填以后仍然會出現(xiàn)路面翻漿。

5對未來紅土礫石路面項目的建議

壓實后的紅土粒料路面自身具有一定的密水性[5]，與同作為路基材料的單純土質相比容易板結，壓實度指標較容易達到設計要求[6]。對于非專業(yè)土木人員，采用鐵棍、鐵榔頭、鋼釬等工具敲擊，或對破損位置處采集粗顆粒集料的難易程度，能夠從感官經驗獲得紅土路面壓實度指標情況。因此，土路面的力學性能指標，需要通過勤加養(yǎng)護進行維護保養(yǎng)。幾內亞長達半年的干燥旱季（滴雨不下）與長達半年的雨季（天天下大雨）的氣候條件是對養(yǎng)護的最大考驗，旱季控塵，雨季控水，才能確保紅土路面的力學性能和使用的耐久性。

6結語

紅土礫石路面在非洲地區(qū)較多采用，筑路材料儲量豐富，如運礦道路、城市道路、鄉(xiāng)村道路等。文章分析揭示了紅土礫石路面破壞的機理與過程，并總結了經驗教訓和解決方法，將這些關鍵的經驗教訓應用于未來的建設項目，能夠顯著提高紅土礫石路面的性能和使用壽命，并確保資源的有效利用。為將來更多的非洲紅土礫石路面的建設與養(yǎng)護提供指導借鑒。

參考文獻

[1] 楊易，王文廣.水泥穩(wěn)定紅土礫料路基施工技術研究[J].運輸經理世界，2021（22）：148-150.

[2] 曹義茂.紅土粒料公路路基基層的改良試驗研究[J].煙臺職業(yè)學院學報，2022，17（1）：75-79.

[3]?楊操.水泥穩(wěn)定紅土礫料在盧旺達道路施工中的應用[J].四川建材，2020，46（12）：143-144.

[4]?古小明，趙連志，姚浩明，等.基于正交試驗的摻碎石紅土粒料強度性能影響研究[J].?中外公路，2020，40（1）：234-239.

[5]?姚全營.西非區(qū)域水泥紅土粒料基層施工試驗與質量控制[J].運輸經理世界，2021（23）：156-158.

[6]?歐陽韋，周毅恒，陶澤峰.基于APT試驗的紅土粒料瀝青路面開裂研究[J].公路，2022，67（9）：76-81.