公路项目路基路面病害及养护技术分析

杨伟

摘要 国省干线公路运营过程中受行车荷载及外部环境因素共同影响，路基路面出现不同形式的质量病害，影响道路使用安全和使用年限，加强路基路面病害养护治理势在必行。鉴于此，文章结合某国省干线公路实际情况，针对国省干线公路项目路基路面病害及养护技术展开综合探究，全面分析了路基路面主要病害形式及基本特征，提出了针对性病害养护策略，并总结养护技术要点，供行业参考。

关键词 国省干线公路项目；路基路面病害；工程质量；养护技术

中图分类号 U418文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）09-0147-03

0 引言

近年来，随着国民经济的不断发展，国省干线公路工程建设取得突出成就，有效推动了交通运输行业的发展，给人们的交通出行带来极大便利。但由于国省干线公路运营环境复杂，影响因素众多，如交通荷载、地质条件、雨水侵蚀、冻融作用等，导致公路运营过程中路基路面产生一系列质量病害，影响道路正常运营，威胁行车安全。为此，该文结合某公路工程运营现状，对路基路面病害及养护技术展开综合分析，对防治路基路面质量病害，保证道路运营安全具有十分重要的现实意义。

1 项目背景

某国省干线公路工程，设计总里程60.6 km。道路沿线地势东南高、西北低，地形落差较大。采用双向四车道布置，路面结构为沥青混凝土路面。道路沿线地形包括平原、山岗、丘陵及低山四种类型。该国省干线公路运营后，路基边坡产生了坍塌和滑坡质量病害，且路面出现了不同程度的裂缝、坑槽等病害，严重降低道路承载性能，威胁行车安全，亟须进行维修加固处理。

2 路基边坡病害

2.1 坍塌

该国省干线公路沿线山岗和丘陵地带，路基边坡极易产生崩塌现象。主要表现形式为土体流动、层间位移等。边坡坍塌后，崩塌体整体稳定性良好，不会形成滑动面。但崩塌产生的冲击作用较大，对道路及周边环境造成严重破坏，通常状况下，坍塌体越大，其破坏程度越严重，危害越大[1]。

2.2 滑坡

滑坡是由于坡脚施工过程中，原始坡体支撑性能减弱，经水体侵蚀作用，堆积层和岩层在自身重力作用下沿薄弱部位产生滑移。相较于坡体坍塌，滑坡速度较慢，但其整体稳定性较差，在特殊状况下会形成较大变形。坡体滑移时，其内部处于相对静止状态，在滑动体与坡面连接处易形成环状裂缝[2]。

3 路基病害的治理养护

3.1 坍塌的防治

结合坍塌具体状况，并结合以往坍塌病害防治经验，得出坍塌病害防治要点具体如下：

（1）坡面引流。此方式主要是通过在边坡顶部设置排水沟，将顶部水流引入其他区域，并利用现场排水系统，将水流从塌方区域引走。

（2）截断地下水。此方式是利用在塌方体四周设置截水沟，将水流汇集到塌方体外部。

（3）护坡。通过植树种草、设置护坡块石、喷射混凝土等方式增强路基边坡稳定性，提高抗冲刷能力[3]。

（4）设置支撑构造物。通过设置挡墙结构能显著提升边坡稳定性，维持土体平衡，防止坡体滑移，其挡墙结构形式如图1所示。

3.2 滑坡的防治

滑坡防治主要从降低水体影响及增强边坡稳定性两方面入手，具体防治措施如下：

（1）排除地表水，降低水体冲刷和侵蚀破坏，主要方法：①在滑坡体四周设施截水沟，以有效阻断地表水流，防止水体侵蚀滑坡体。②为避免地表水进入滑坡内部，应在其内部设置完善的排水设施，确保水体迅速排出。③在斜坡表面植树种草，降低土壤含水量，并利用植物根系提高土体抗冲刷性能和稳定性[4]。

（2）此外，还可通过设置盲沟、截水沟等方式排除地表水。盲沟和排水沟布设应严格按照土体性能及地表水情况科学布置，并铺设反滤层，避免潜蚀作用引发沉陷病害。盲沟结构图如图2所示。

（3）设置滑坡体平衡结构。为有效提升路基边坡稳定性，可采用卸载及设置支撑体系的方式实现，但应特别强调的是支撑体系必须设置在稳定性较高的基岩或硬岩部位。

3.3 坡面损坏的防治

随着绿色公路理念的逐步深入，坡面防护逐步向着绿色化和环保化方向发展。目前，常用的边坡防护技术如下：

（1）营养麦草泥+网锚植草技术。该技术主要利用有机肥、麦草秸秆、植物种子、种植土和水按照标准比例充分混合均匀，并通过人工方式将混合物均匀铺设在边坡表面，从而形成与天然土体相同的效果。待植被长出后，其根系深入坡体，与内部钢筋形成整体结构，增强坡体整体稳定性，实现稳定边坡和美化环境的目的[5]。

（2）客土噴播防护技术。客土喷播主要是通过特制喷洒装置，在边坡表面喷洒黏结剂、植被种子和有机肥，以形成稳定多孔的复合硬质结构，能显著提升边坡稳定性，增强环保效应。

（3）穴种防护技术。穴种主要是利用钻孔设备，在边坡表面设置深度为50～80 mm、孔径为100～150 mm的孔洞，并将土壤、化肥、种子等填入孔洞，其中化肥主要由动物粪便、草木灰等按照特定比例混合而成。该技术主要用于坡比为1∶0.5～0.7、坡高小于8 m的边坡防护。

（4）骨架植物防护技术。该方法主要是在边坡表面设置混凝土或浆砌片石框架，并在非框架区域采用人工或机械方式种植植物。

（5）土工格室防护技术。土工格室是采用高强度聚乙烯焊制而成的三维网格室，相较于普通土工格栅等平面防护设施，具有强度高、整体性好、稳定性强等优点，且施工运输方便，通过在其内部填充土壤、块石等填料形成具有较高强度和稳定性的网状防护体系[6]。

4 路面病害

4.1 裂缝

裂缝是沥青路面最常见的病害形式，其成因主要包括：①施工过程中路面产生局部收缩，形成裂缝。②温度改变导致路面出现不均匀膨胀，从而引发裂缝。现阶段，常见的沥青路面病害形式主要有纵向裂缝、横向裂缝、网状裂缝等。路面产生裂缝后，经雨水作用，裂缝会进一步发展和延伸，造成裂缝长度、深度和宽度逐渐增大，形成更加严重的路面病害。同时，雨水经裂缝进入路面结构内部，会对基层和路基造成不利影响，降低道路整体承载性能，影响道路正常使用功能，对交通安全造成严重威胁。因此，当路面裂缝产生时，应及时进行修复处理，防止裂缝进一步发展，引发更为严重的质量病害[7]。

4.2 坑槽

坑槽主要指的是路面在行车荷载作用下骨料出现局部松散和脱落而形成的坑洞。根据其具体成因，可将其划分为以下几种形式：

（1）压实不足性坑槽。此类坑槽形成的具体原因是施工过程中对混合料温度控制不当所致，具体情况如下：①混合料温度过高，导致沥青脆性增大，各集料之间的黏结性降低，经行车荷载持续作用，导致集料产生松散和脱落现象，在车轮反复碾压下最终形成坑槽。②混合料温度较低时，易结块成团，摊铺均匀性较差，导致压实度不足，从而引发坑槽病害。

（2）厚度不均匀性坑槽。沥青厚度不均，当温度较高时，厚度较大部位的沥青会发生软化，极易黏附在汽车车轮之上，从而在道路表面留下凹槽，此种状况在过去时有发生。当前，随着政府部门对公路工程建设质量管控力度的逐渐增大，公路工程施工质量得到显著提升，有效避免了该现象的产生。

（3）水损害性坑槽。此类坑槽病害是沥青路面最常见的早期病害，主要由于水体侵蚀作用造成。沥青路面运营过程中，水体会逐步渗入沥青与骨料之间，造成二者之间的黏结力显著下降，加之行车荷载持续作用，导致水体对沥青及骨料的冲击作用增大，从而使二者产生分离。部分道路施工时，采用的集料级配杂乱，且沥青含量不足，造成沥青路面混合料压实度不足，经水体侵蚀作用，使沥青层失稳，形成水损害性坑槽病害。当前，此类病害发生率日益增加，已成为威胁道路使用安全的主要病害形式[8]。

5 路面病害的治理养护

5.1 裂缝的修补与养护技术

（1）施工条件确定及施工准备。无论何种形式的质量病害，其修补养护均需在合适条件下完成。通常状况下，路面裂缝修补应在气温较高的环境下完成，应尽可能避免冬季施工，以夏季施工最佳，尤其对于较为寒冷的地区。实际施工前应加强路况调查，全面了解路面病害形式、损坏程度、具体部位等，并结合现场实际情况，确定最优的修补方案[9]。

（2）路面裂缝修补技术及材料选择。①目前最常用的沥青路面裂缝修补技术为灌缝法，以刻槽灌缝应用最为广泛。②刻槽灌缝基本流程为“刻槽并清理裂缝→加热灌缝剂→灌缝→自然养护20 min→开放交通”。③灌缝材料主要有沥青浆料、裂缝修补剂等，需满足封闭裂缝，防止裂缝发展的要求。

（3）各種裂缝修补方法。沥青路面裂缝修补时，应根据裂缝类型、具体特征及裂缝程度等因素综合选择合适的修补方法，具体如表1所示。

5.2 路面坑槽的修补与养护技术

5.2.1 冷补法修补技术要点

（1）对坑槽进行测量定位，确定修补范围。

（2）位置确定后，进行开槽施工，通常采用水力风镐进行切割，切槽应确保侧壁垂直，防止出现倾斜，直至达到底部稳定结构层。

（3）冲洗完成后应对坑槽内部实施干燥处理，确保内壁干燥度满足要求，然后再均匀涂刷黏层油，严格控制涂刷厚度。

（4）结合坑槽深度，科学确定修补方式。当深度较浅时，可直接进行填充，而当深度大于60 cm时，应进行分层填充，并采用振动压路机碾压密实，严格按照由周边向中间的顺序进行碾压，最大限度地保证路面平整[10]。

5.2.2 热补法修补技术要点

（1）热补修复技术效果显著，已成为当前最主要的路面局部修补技术。沥青混合料加热时，应严格控制加热温度，防止温度过高造成沥青老化。

（2）准确放出坑槽修补范围边线，并采用热辐射板进行加热。

（3）加热时，应科学调整加热板与路面之间的距离，以150～200 mm为宜，加热3～5 min使沥青路面软化。

（4）修复区软化处理后，采用温度较高的铁耙对路面进行翻耙处理，严格控制铁耙角度，保持从四周向中间倾斜，并保持边缘与地面垂直或平行，避免形成不规则形状。

（5）将沥青路面翻耙完成后，在其上方喷洒乳化沥青，并将其投入热再生处理机，实施现场热再生。

（6）将处理完成的热材料运至施工现场，填入坑槽内并摊铺平整，待温度下降后采用压路机碾压密实，碾压时按照从周边向中间的顺序进行碾压，保证路面压实度和平整度满足要求。

6 结论

综上所述，路基路面作为国省干线公路重要的结构组成部分，对保证国省干线公路使用功能及运营安全具有重要作用。但由于国省干线公路运营环境复杂、影响因素众多，极易产生路基坍塌、滑坡和路面裂缝、坑槽等质量病害，严重影响行车安全和运营寿命。因此，道路使用过程中，结合道路实际运营情况，适时对路基路面质量病害进行修补养护，防止病害进一步扩展，对提升道路运营能力，保证交通运输安全具有重要意义。

参考文献

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[2]李传徽. 国省干线公路路基路面病害特征及养护技术研究[J]. 交通世界， 2021（34）： 64-65+73.

[3]赵春旭. 国省干线公路路基路面常见病害及施工预控研究[J]. 交通世界， 2021（22）： 109-110.

[4]李莉. 国省干线公路路基路面常见病害预防与维修加固技术[J]. 科学技术创新， 2021（10）： 126-127.

[5]罗崇荣. 国省干线公路路基路面常见病害预防与维修加固技术研究[J]. 居舍， 2021（9）： 41-42.

[6]何海威. 国省干线公路路面和路基病害检测理论与方法研究[J]. 运输经理世界， 2020（15）： 149-150.

[7]尚欢欢. 公路路基路面病害检测问题与措施探讨[C]. 上海筱虞文化传播有限公司， 中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会. Proceedings of 2022 Shanghai Forum on Engineering Technology and New Materials（ETM2022）（VOL. 1）， 2022： 97-98.

[8]杨榆璋. 国省干线公路路面养护施工技术的应用研究[J]. 科技创新与应用， 2021（15）： 162-164.

[9]冯占荣. 公路路面常见病害与养护技术应用研究[J]. 交通世界， 2021（15）： 90-91.

[10]李铭， 支喜兰. 青藏公路路基不均匀变形对路面病害的影响分析[C]. 中国公路学会， 世界交通运输大会执委会， 西安市人民政府， 陕西省科学技术协会. 世界交通运输工程技术论坛（WTC2021）论文集（上）， 2021： 568-573.