重视水泥混凝土路面路基和基层的质量

陈涛 郭鹏飞 王志威

摘 要：本文通过实例论述了水泥混凝土公路路基、基层的重要性，提出了提高强度的措施。

关键词：水泥混凝土；路面；基层；质量

水泥混凝土路面以其强度高、稳定性好、耐久性长、养护费用少而广泛用于通乡、通村公路。兴安盟自2003年以来，已经修筑水泥混凝土公路945公里。有一些公路不同程度地出现了病害。本文主要对路基和基层强度不够出现的病害提出一些防治措施，以供同行参考。

实践证明：水泥混凝土路面的损坏尤其是早期损坏大多数原因是路基不稳定，不均匀沉降和基层压实度不够，板底支撑不稳定，造成裂缝、断板及沉陷等病害，路基和基层强度不足的问题远远超过面板本身问题带来的损坏。由于通村、通乡水泥路的建设大多是由当地组织施工，往往忽视 路基和基层的压实问题。

1 路基和基层压实对水泥路质量的作用

现有水泥混凝土路面板的力学分析是建立在板底均匀支撑的假设之上，因此，在路基或基层局部沉降不匀的路段上，这种假设如果得不到满足，势必产生一定的附加应力。有关研究表明，由于支撑不均匀引起的应力可增大20%～140%，过大的应力将急剧地减少面板的使用寿命，甚至会导致面板在一次较大的荷载作用下发生断裂损坏。

施工中如果路基压实度达不到标准，则会产生较大的沉降量，出现底板脱空现象，继而产生面板断裂破碎等病害。因此，施工规范明确规定：对于高速公路、一级公路和国家主干线二级公路，要对桥涵两侧、较弱路基、高填方路基、填挖交界处等处的土基进行连续沉降的观测，并采取切实有效的措施保证路基稳定。

通县、通乡小水泥路没有力量也没有必要去连续观测路基沉降量，但有必要也必须达到规范要求的密实度。

据笔者和有关单位对有关路段的实地调查，因为路基或基层压实度达不到标准，而又铺筑了路面，路基和基层自然沉降的幅度很大，板底局部与基础表面最大间隙有的竟达到10毫米之多；某膨胀土路基是新建二级路，还没有通车就发现多处填挖处路面开裂，经开挖发现此处路基沉降量达5.0厘米，局部底板脱空达10厘米，在目前超载、重载的交通作用下，破坏速度必定加快。

2 对路基沉降不均匀采取的措施

2.1 减少不均匀沉降。首先，要提高施工人员和指挥人员对压实度的认识。有的乡、镇领导认为有那么厚的水泥混凝土板（规范规定在18厘米以上），抗压，压不坏，对路基压实度的要求可以放松一些，这是极其错误的想法和做法。路基是百病之源，没有稳定、密实、匀质的路基作支撑，水泥混凝土路面的寿命绝不会长久。

2.2 提高压实标准。对桥涵两侧、较弱路基段、高填方路段、填挖交界处的路基，其压实度应比《公路路基建设规范》（JTJOB—95）的要求提高一级，即将规定的93%区提高到95%，95%区提高到96%，97%区提高到98%。提高压实度多花一点费用，但比出现病害再治理的费用少得多，而且还有很好的社会效益。

2.3 地质不良地段要预先处理。如果遇到低洼路段、沼泽或稻田地，路线无法绕行又必须通过时，要用土工织物或塑料布处理好地下水；如果用石灰土或水泥进行改善，具体掺量应通过试验确定，关键是石灰或水泥与土要拌和均匀。

2.4 防止渗水。路肩除保护路面外，还有排水功能。路肩横坡要与路面横坡相同，或略大于路面，要与路面板连接平顺、密实。如若设土路肩，横坡大于路面横坡1%～2%，或者设排水盲沟，或者铺设粒料排水层，确保渗入基层的水分顺利排除，切不可形成路肩把面板围成“蓄水槽”形式。水渗入基层，不仅能降低强度，如果排不出去，还可能形成冻胀，非常容易形成路面病害。在水稳性差的路段，雨季过后，要清理边沟，适量加深，以利路基中水分顺利排出。

3 基（垫）层的重要性和施工要求

3.1 基层的作用。基层是设在面层下的结构层。主要承受由面板传递的车辆荷载，并将荷载分布到垫层和土基上。在行车荷载下，面板与基层共同承受荷载，以下两个例子可以证明基层的重要作用：

突泉县突泉镇至宝石公路72公里，2005—2006年改建为水泥混凝土路面，设18厘米水泥稳定砂砾基层，水泥剂量5%。是迄今为止兴安盟修筑的质量最好的一条水泥混凝土公路，使用了5年，基本没有病害。而这个县的另外一条水泥混凝土路24公里，2007年竣工。 这段公路在1996年以前是111国道，为砂石路，经上百年的行车碾压，几十年的专业养护，路基的强度是很好的。水泥混凝土路面的结构为20厘米天然碎石土垫层，20厘米级配砂砾基层，20厘米水泥混凝土板。行车2年后，全线面板出现裂纹，断板及沉陷损坏，比比皆是。通过研究、分析，其原因是基层强度不够，不是水泥稳定基层，也有超载超限为逃费而集中在这条路上的原因，但不是主要的。如果设水泥稳定基层，按5米宽路面计算，5%水泥剂量，每公里只是多用5万元的水泥款，但如果使用几年后就翻修，每公里就需要20万元，而且路况质量不好期间，社会效益也不好，翻修期间，又不能正常通车，走便道，影响社会效益。

3.2 基（垫）层材料。通乡、通村小水泥路的行政等级和技术等级一般较低，交通量也比干线公路小得多，又受资金的限制，所以在土基上只设一层结构层，既是垫层也是基层，厚度一般的都在18-22厘米，这就需要在材料上和压实度上下功夫。材料应是经过选择的天然砂砾，级配合理，含泥量不能超过3%，最好能掺入一定比例的机轧碎石，增加内摩阻力，基层的强度会更好。因为可以就地取材，能够降低造价，但是必须要保证压实度。

基层厚度一般为等厚，基层横坡可与路面相同，也可以比路面稍大0.15%～0.20%，但不得小于路面横坡。这实际上是将行车道的面板边缘加厚了，面板设计厚度以内侧最薄部位的厚度为准。将基层顶面做成加大横坡形式，这是针对我国各级公路和面板的破坏最先从行车道两侧边缘开始断裂的现状提出来的做法，是从大多数重车行驶的位置、交通量、超轴载的作用大小及面板使用寿命等因素综合考虑的。是一种正确的方法，通乡、通村小水泥路设计时也应参考这一做法，因为修筑的小水泥路都比较窄，3.5～6米不等，在会车时更容易压到边缘部分，适量对这一部分加厚，将会延长小水泥路的使用时间。

3.3 基层温缩、干缩裂缝预先进行处理。对基层产生的非扩展性的温缩、干缩裂缝应灌注沥青密封防水，进行修复的目的是防止施工期间面板强度正在发展过程中产生反射断板。

3.4 路基填料的产地和质量要一致，更换填料时，一定要注

意接茬处的压实度。否则，会产生不均匀沉降，产生面板断裂等病害。