高速公路路基路面病害防治理论与方法

梁志光

(广西长兴工程建设有限公司，广西 南宁 530023)

0 引言

我国正处于现代化建设的关键时期，国民经济各个领域都在快速发展，作为国民经济的基础环节，高速公路的发展对于我国经济建设的作用不言而喻。本文对高速公路路基路面病害防治理论与方法进行研究，探讨路高速公路基路面病害的防治措施。

1 路基路面病害特征

1.1 边坡结构失稳

在我国当前的路基路面众多病害因素中，边坡结构失稳是一种比较常见的病害类型，根据边坡规模以及地形土质种类，可将边坡结构失稳的状态具体细分为滑坡及塌方。所谓的滑坡即在重力作用下，全部或部分土体结构中的部分滑动面出现松动导致的下滑现象，一般是由于地质条件的变化而引起的。塌方是在边坡出现之后逐渐形成的一种现象，主要包括施工不当方面的因素以及地质条件方面的客观因素等，在土质疏松以及雨水充沛的地质条件下较为常见，雨水的冲击作用可进一步导致土体下滑进而波及到路基路面[1]。常见的公路边坡结构与病害类型如图1所示。

1.2 路基实体形变

在深埋或浅埋过程中常会发生路基沉降的现象，导致路基的实体发生形变，主要原因是：如压实方法控制不当、分层较厚或含水量较多等，这会使路基的密实度严重下降，致使路基产生形变。另一种情况是与铺筑的材料有关，具体来说铺筑材料的含水量达不到施工标准，土质如果是高塑型或压缩系数较高的类型，也会引起路基形变。上述问题还将导致路基的进一步沉降，因此，在施工过程中，对高速公路的施工质量和等级提出了更高的要求[2][3]。

图1 常见的公路边坡结构与病害类型示意图

1.3 软土基层沉降

在高速公路施工中，对于软土基层而言是比较特殊的施工部分，这是由于因软土基层而引起的沉降问题发生频率较高，且具有较大的潜伏性和隐蔽性。软土如果含水量过高，则其抗剪能力和承载力就会明显下降，且路基底部在长期的水侵蚀情况下容易产生中空现象，使坡角无法支撑，导致高速公路的路基路面形成塌陷和各种沉降。上述现象概括起来是由主观的施工原因以及客观的天气和地质条件综合决定的，在具体高速公路的施工过程中，如果施工人员在未详细了解现场施工环境时，就很可能无法掌握软土基层施工所需要的预压时间，可能会引起路基的沉降。软土路基沉降监测流程如图2所示。

图2 软土路基沉降监测流程图

2 路基路面病害成因分析

2.1 施工节点衔接问题

通过对近十年来的高速公路施工项目情况进行统计分析，主要考核竣工后路基路面病害的一些指标，包括竣工后的3年中，发生公路路基路面病害的高速公路路段名称，病害情况的严重程度以及所采取的补救措施，高速公路病害情况相关调查数据如表1所示。

表1 某施工企业高速公路病害情况调查数据表

施工节点的衔接问题在路基路面的病害形成过程中占有很大的比重，这多数归因于施工的管理问题，在上一阶段的施工结束后，施工人员没有进行技术交底，没有对所完成的施工范围以及将要进行的施工内容良好对接，使得在下一阶段的施工人员对具体的施工完成情况了解不够充分，最终影响到路基路面的施工质量，形成各类路基路面病害。在部分路桥施工企业中，由于工程管理不善而引起的施工质量问题普遍存在，施工节点衔接属于比较典型的情况，应在具体的施工过程中充分重视[4]。

2.2 竣工验收问题

高速公路在工程竣工后应由具有资质的单位进行工程验收，验收过程主要以工程质量的验收为主。从目前国内高速公路的路基路面病害产生情况来看，有少数工程的病害是由于工程的验收问题所致，虽然因工程竣工验收而发生的高速公路路基路面病害的现象较为少见，但仍是不能被忽视的因素，因为竣工验收相当于工程的最后一道关卡，对工程后续投入使用的效果以及使用年限均具有重要影响[5]。某公路路面竣工验收参数如表2所示。

表2 某公路路面竣工验收参数表

2.3 后期养护问题

高速公路在使用一段时间之后，其路基和路面会发生不同程度的病害，影响到通车的安全，因此，在施工后期的养护问题主要是对路基路面的定期抽样试验，一般以年度性试验为主，可通过抽取路基样本进行压实度及耐候性测试，根据试验结果进行路基路面病害的评估工作，进而制定出应对方案。高速公路的路基路面后期养护对于公路竣工以后的正常使用具有一定的积极作用，与此同时，对高速公路的行车安全也具有重要意义[6]。

2.4 气候条件因素

有研究表明，在众多导致高速公路路基路面的病害因素中，气候条件因素约占比30%，气候因素主要包括年度降水量、温度变化等情况。对于极度恶劣的自然天气，例如我国高原严寒冻土区域等，高速公路的路基路面会经过常年的冷暖天气交替、风霜雨水的反复冲刷形成病害，应针对不同地区的气候条件采取有针对性的路基路面病害预防措施。如在高海拔地区使用一些抗冻材料来进行路基路面的施工，可有效防止因天气寒冷而引起的高速公路路基路面形变。但随着目前公路施工技术的不断发展，越来越多的耐候环保材料在不断应用，使得因气候条件因素而引起的公路病害呈逐年减少的趋势，公路的维护成本大大降低[7]。

3 路基路面病害防治措施

3.1 预防养护技术

高速公路路基路面的病害不可避免，原因也多种多样，但可通过一定的技术措施来进行预防，比如路基路面的养护技术，国内目前已对多数高速公路进行了病害的预防养护工作，例如定期进行的路基压实度监测工作、路基病害处置工作等，通过多年来的探索和发展，已取得良好的应用效果。翻修工作是路基路面病害常见的预防养护技术之一，对提高路基路面的整体质量效果显著，对部分破损严重的路基路面进行修补，如采用混凝土的修补方法，使高速公路恢复原貌，达到初始设计要求。对裂缝的处理也是一种常见的高速公路养护技术，应根据裂缝的具体产生原因制定相应的处理措施：当裂缝宽度<2 mm时，一般通过环氧树脂灌浆的方法进行修补；当裂缝宽度>10 mm时，则需要根据现场情况进行开挖工作，并搭设钢筋架，将环氧树脂浆液注入后再使用混凝土抹平[8]。

3.2 病害处置技术

如果路基路面的病害得不到及时、有效的制止，则会对高速公路的安全性和使用寿命造成一定危害。病害处置技术属于病害发生后的一种解决方案，这有别于在病害发生之前的主动预防和养护技术，从对病害的处置方面来看较为被动，可应用于偏远地区的高速公路病害处置，或病害少有发生的部分地区，尽管病害处置技术的应用具有一定的局限性，但此种处置策略具有维护成本低、通用性好的优点[9]。

4 结语

高速公路路基路面的常见病害特征包括边坡结构失稳、路基实体形变以及软土基层沉降等，本文从施工节点的衔接、竣工验收、后期养护以及气候条件等因素入手，分析了路基路面病害的形成原因，提出了预防和处理高速公路病害的措施。需要指出的是，本文对高速公路路基路面的病害成因部分仅作了初步讨论，有关高速公路路基路面病害成因的问题将在今后的工作中作深入研究。本文所提出的高速公路路基路面病害防治措施研究理论与方法可应用到具体的高速公路施工中，为同类工程施工提供参考依据。