公路路基路面病害机理研究

何峙霖

（广西路桥工程集团有限公司广西 南宁 530000）

公路路基路面病害机理研究

何峙霖

（广西路桥工程集团有限公司广西 南宁 530000）

随着我国市场经济体制的完善，社会主义现代化建设也取得了丰硕的成果，城市基础设施建设也在有条不紊地进行中，其中高速公路的发展尤其迅速，但是大部分高速公路没到更换年限就出现了早期的病害。本文分析了公路路基路面产生病害的原因，通过运用专业的公路路面病害机理检测技术对公路路基路面病害提出了治理方法。

公路路基路面；病害；治理方法

公路路基路面病害的出现对行车的安全性和舒适度都有影响，从而使道路的使用性能逐渐下降，对公路路基路面进行病害机理的研究，具有广泛的现实意义，在分析病害产生的原因、类型时，还要对公路路基路面的病害提出实际的治理方法。

1 公路路基路面的病害类型

路面破坏：

1.1 路面变形

修筑公路除了要夯实好地基，还要填筑路堤。在没有填筑路堤时，地基是处在相对平衡的状态，此时没有受力不均匀的现象，当填筑完路堤之后，地基就会受到上方荷载的动静相互作用而出现受力不均匀、固体形变的现象，这种现象会一直持续到新的平衡状态的形成。地基受力不均匀、固体形变的产生主要与两个因素有关：填土的高度和土层的压缩系数，进而会导致一种情况：两侧地基的负荷较小，中间的负荷较大，所以路基受力不均匀，产生不均匀沉降的现象，于是在路面上产生了上宽下窄的纵向裂缝[1]。

1.2 路面松散

路面松散是指由于路面的结构遭到破坏而产生网状裂痕的现象。当路面行车的载力大于路面的负荷力且这种现象反复出现时，就会在车轮碾过的痕迹上产生较大的裂缝，随着进一步的裂化，网状的变形带也会随之产生。其中水破坏形成的松散变形随处可见，常见的主要有以下三种情况：

1.2.1 表面层的水破坏

由于沥青混凝土表面的缝隙过大，雨水进入缝隙表面的速度很快，但混凝土下层比较密实，所以就会产生一种情况：进入混凝土表面层的水还没有向下渗透，就会对表面层产生水破坏，产生了很多的圆形坑洞。

1.2.2 中面层的水破坏

进入表面层的水渗透到中面层，当中面层的水还没有渗透到底面层时，中面层的混凝土的强度会减弱，沥青就会出现松散的现象，从而使表面层直接形成网状形的裂痕[2]。

1.2.3 底面层的水破坏

当进入表面层的水通过了中面层进入底面层的时候，如果底面层的透水性不好，那么水就会更多地滞留在底面层。而滞留在底面层的水过多，会使底面层的沥青强度减弱，出现沥青松散的现象，也会在表面形成网状形的裂痕。

1.3 车轮破坏

公路基层本身的变形不是公路路面路基问题的重点，我国主要采用半刚性的结构进行基层路面建设，所以极易形成流动性的车辙，所以车轮破坏是路基路面病害的关键点。流动性车辙的成因主要是两个方面：①在较长的上坡路段，大型重载车爬坡速度放慢导致路面抗剪切变形能力减弱[3]。②混凝土不符合配料要求，当在混凝土中加入更多细集料和沥青时，导致水分积聚在中面层内，使中面层混凝土强度减弱，表面出现大量的裂痕。

1.4 裂缝破坏

公路路面开裂是一种常见的现象，裂缝破坏主要有三种形式：斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏。

2 路基路面病害的特征

2.1 病害的整体性

公路路基路面病害是一个整体的系统，其受到多种因素的影响，这些因素之间是相互制约、相互作用的，要进行病害的防治和处理就要对这些要素之间的相互关系做出明确的分析。脱离了具有整体意义的大环境，这些子要素也就失去了它们存在的意义，所以要找出各个子系统影响路面路基的规律性，并对这些影响因素进行区别对待，具体问题具体分析。然后再将这些要素整合起来进行综合分析。

2.2 病害体系的权变性

路基路面病害是会随着事件、空间的变化而变化的，比如小的路基路面的病害会依据时间的发展而变成更大的路基路面病害，所以要密切关注病害的新动向。这些外界的要素都是不断变换的，要将这种权变性和综合防治结合起来，及时对新的现象做出规划。

3 公路路基路面病害的检测

3.1 路基路面平整度测试

路基路面的平整度既是检测路面外观的指标，也是检测路面破坏程度的一个标准。检测路基路面的平整度通常采用一些专业设备，目前经常用的检测方法是3m直尺法和连续式平整度检测仪法[4]。

3.1.1 3m直尺检测法

3m直尺检测法采用的设备十分简单，可进行直接测试，但检测的效率低、测试的精确度低、测试反应慢，所以在实际的检测中很少运用。

3.1.2 连续式平整度仪检测法

可进行连续的测量，测量的效率高，而且可以绘制出平整度的曲线，间接地看出其中的偏差。

3.2 道路弯沉检测

道路弯沉检测常用的方法有：贝克曼梁法、FWD法、落球法及贯入杆法、GBR值和便携式落锤弯沉仪[5]。这些方法都有各自的优势和适用范围。比如FWD法检测效果准确性较高，效率高，但也有诸如控制标准不统一、成本消耗高的缺点。所以要将这些检测方法用到适合的场合，还可以进行组合使用，达到最优的效果。

3.3 地质雷达检测

地质雷达监测技术是一种高科技、国际化的检测技术。一方面它可以应用于路面基层的测试，对路面结构层的厚度进行测试和评价。另一方面地质雷达技术可以扫描公路的底层，可以探测到具体的深度。

探地雷达具有其独特的优越性，其应用广泛、检测比较精确。在公路初建时可以通过探地雷达对地质进行探勘，找出有安全隐患的地质体。在施工过程中探地雷达可以用来加强施工管理过程，可以对中、下、上层面进行厚度的调整，从而保证设计的要求。

探地雷达检测技术能够识别较大的裂缝，而要想确定裂缝的精确位置，还需要进行不断地技术研究，克服传统钻心取样和放射性探测等方法的局限性，以达到更快的测试速度，保证探测的安全性，从而减少对路面的损坏。

3.4 地震影像检测

地震映像检测可以在电磁法受限的条件下充分发挥自身的优势。它主要是经由人工研制的传感设备来发射机械波，可以对浅层地震进行预测和分析。但它是通过人工发射波段，所以人力耗费的成本较大，不适用于大规模、长距离的检测。

3.5 断面开挖检测

这是路基路面出现严重病害时用到的检测方法，它需要将有病害的路段进行全面开挖，进而对路基路面病害产生的原因和发展趋势加以判断并设想出恢复的措施。断面开挖检测对路基路面有着严重的损坏，可能会破坏整条路面的结构，尤其如果该路段属于行车密集的路段，那么断面开挖检测就要慎用。

3.6 地质钻孔和数字钻孔的结合

地质钻孔是一种有损检测的方法。可以反映出路基路面的局部情况，适合小范围的应用。数字钻孔是一项全新的技术，对路基路面不会造成损坏，操作简单，探测到的结果更加清晰，可以进行广泛地应用。

4 路基路面病害的病害机理和防治措施

4.1 开挖台阶

台阶的形状分为很多种，常见的形状有标准类、倾斜类和内挖类，其形状直接影响这路基拼接处的质量，具体开挖哪种类型的台阶要结合工程的实际情况进行技术分析。

4.2 分类治理

公路路基路面病害的类型和程度不同，所以对这些不同类型和程度的病害也有不同的防治措施。

4.2.1 沉陷严重的地段

当路基路面出现局部沉陷后，主要通过高压灌浆来进行处理，如果由于沉陷使路面破损，那么可以挖除破损的部分然后重新铺盖沥青。

4.2.2 含水量超标地段

含水量超标的地段主要是指路基处在潮湿的地段从而造成的含水量超标的情况。针对这种情况，可以选取一定的范围建立碎石桩、粉喷桩等[6]。

4.2.3 桥梁与桥堤结合段

结合段是一个脆弱而关键的部分，可以在结合处设置路肩挡土墙，而且要重点夯实墙后的土基。

4.2.4 路面破损情况严重的地段

这种问题已经是非常严重的，所以要挖除整个路段的沥青混凝土，重新再修建，才能从根本上改善路基的状况。

4.2.5 路面裂缝宽度较小、破损轻的地段

在这种情况下，由于破损情况不是很最严重，可以在路面局部进行开窗处理和灌缝处理，以缝补病害路段，保证整条路段的完整性。

5 结语

城市基础设施的建设是现代化建设的重要部分，其中高速公路的建设至关重要，但是公路的路基路面会出现不同程度的病害状况，通过分析公路路基路面产生病害的原因，运用路基路面平整度测试、道路弯沉检测、地质雷达检测、地震影像检测等技术，对公路路基路面病害提出了开挖台阶、分类治理的措施。

[1]张春会，吕锦，赵全胜，王锡朝.高速公路拓宽路基病害机理及防治[J].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2012，31（02）：168～171.

[2]张全升.高速公路路面和路基病害检测理论与方法研究[D].中国地质大学（北京），2007.

[3]杜丹.沥青公路路面病害的成因与防治[J].中国新技术新产品，2015（03）：138～139.

[4]康智鹏.高速公路路面病害成因分析及养护维修策略[J].山西建筑，2015，4117：115～117.

[5]杨立勤.公路工程路基路面病害治理措施[J].交通世界（运输·车辆），2013（01）：151～152.

[6]冀正堃，孙正卿.探究高速公路路面病害处治措施[J].民营科技，2013（04）：302.

[7]闫建华.高速公路路面病害的养护和维修浅述[J].智能城市，2016，201：72～73.

[8]陈毛毛，史辉辉.浅谈高速公路路面病害的形成原因及改进对策[J].黑龙江交通科技，2015，38（11）：49.

[9]周明永.试析高速公路路面病害防治措施[J].科技创新与应用，2016（06）：244.

U418

A

1004-7344（2016）16-0108-02

2016-5-20

何峙霖（1986-），男，本科，主要从事公路桥梁施工管理工作。