农村沥青混凝土公路病害成因分析及养护策略

欧阳镪

（余庆县交通运输局，贵州 遵义 564499）

0 引言

农村公路已越来越多地采用沥青混凝土铺装工艺。而修建于早期的沥青混凝土道路逐渐出现各种各样的病害，影响行车安全。因此，对农村公路病害问题进行原因分析并采取有效的修复与养护策略显得十分重要。本文以贵州省余庆县X3Y2 松烟至白坟公路为依托，对农村公路沥青混凝土路面病害及路基沉陷等问题的成因进行分析，并提出养护策略。

1 工程概况

贵州省余庆县X3Y2 松烟至白坟公路1989 年通车，道路全长20.25km，路基宽度为6.5~10m，路面宽度为5.5~9m，路面类型为沥青混凝土路面，建设技术标准为三级，设计时速20km/h。其中关兴至狮子场段是贵州省余庆县跨越海拔最高、坡度最陡、气象条件最复杂的县道，3.5km路段跨越200m高差，坡陡弯急，3个弯道位置圆曲线半径非常小。历年来，该路段仅采用小修保养，勉强保障路面基本通行能力，以致路面多处出现不同程度的损伤：龟裂、坑槽、沉陷等病害。

2 路面状况及病害调查分析

2.1 历年路面技术状况分析

为了科学全面地评价路面现状，同时为选择修复养护策略提供数据支撑，根据2019~2023 年贵州省余庆县X3Y2松烟至白坟公路路面技术状况检测数据，对该路面技术状况指标进行分析，如图1~图4所示。

图1 5年PCI变化情况

图2 5年RQI变化情况

图3 5年PQI变化情况

图4 2023年路面技术状况监测

5年来，受车辆荷载和气候条件影响，该公路路面性能逐年下降，尤其是在三道拐弯最为严重，里程段跨越200m 高差路段，路面使用性能下降尤为明显，1.5km 和3.5km 附近，路面技术状况很差，不满足舒适通行的条件，给行车带来不同程度的隐患。根据《公路技术状况评定标准》（JTG 5210-2018）[1]的规定，被检测的路面综合评价指标PQI均评价为中、次、差；全线路面行驶质量指数（RQI）均评价为次、差，全线平整度不满足要求；全线路面状况指数（PCI）评价为中、次、差，主要由于分段长度不一致所致，但所反映路面破损状况基本一致。

2.2 农村公路的主要病害

由于农村公路受施工工艺、通行条件、气候条件等因素影响，农村公路沥青混凝土路面病害可分为三类，分别为：裂缝、变形、表面受损。裂缝包括：横向裂缝、纵向裂缝、反射裂缝、块裂、龟裂；变形包括：波浪、车辙、隆起、推移、沉陷；表面受损包括泛油、磨损、露骨、脱皮、松散、坑槽。贵州省余庆县X3Y2 松烟至白坟公路根据检测报告，组织专业技术人员对全路段路面开展病害调查分析，总结出其主要病害为龟裂、坑槽、沉陷3种，典型病害如图5~图7所示。

图5 龟裂

图6 坑槽

图7 沉陷

2.3 路面及路基病害成因分析

（1）龟裂原因。由于沥青老化，道路形成相互交错的疲劳裂缝，大多为大小不一的多边形网状开裂，一般情况下，块状裂缝是龟裂病害发展的前一个阶段，若块状裂缝处治不及时或处治不当，容易形成道路路面龟裂病害，长期下去则会形成坑槽、松散及沉陷病害，雨季来临时，在雨水冲刷作用下，造成道路基层发生水损坏。

（2）坑槽原因。路面裂缝类病害没有得到及时处理或处理方式不当，或路面出现局部网裂、松散，加之长期超荷运输、边沟涵洞堵塞造成雨水山洪冲刷路面等作用下形成道路路面坑槽。或者过往车辆滴油漏油侵蚀沥青路面，使沥青混合料离析，沥青膜剥落，造成路面局部松散，进而出现坑槽。

（3）路基沉陷原因。在建设过程中由于路基填料选择不当，填筑方法不符合建设规范要求，路基压实度不足，在雨水、超荷载和温度综合因素影响下出现路基沉陷；原地面为弱土层或较弱土层，填筑前未经路基换填处理或压实不足而产生公路路基下沉。

3 路面病害及路基沉陷的处治策略

农村公路养护工程主要分为预防性养护、修复性养护、专项养护和应急养护四类。在路面结构强度和功能性良好的情况下，通常实施预防性养护，通过对沥青路面进行局部病害处治，恢复路面技术性能；针对出现明显病害、部分丧失服务功能的公路，通常会实施修复性养护，通过对路面进行功能性、结构性修复[2]，恢复路面技术性能；专项养护和应急性养护则是在特定条件下，以完善公路附属设施、恢复道路通行能力为前提，组织实施的养护工程，一般不作为农村公路养护工程的主要选择方向。

通过贵州省余庆县X3Y2 松烟至白坟公路历年路面技术状况分析，根据《公路沥青路面养护设计规范》[3]判别2023 年路面技术状况检测数据，结合现场病害调查以及成因分析，病害长期发展已导致交通通行能力持续降低，局部路段安全风险增加，沿线居民出行不便。因此，拟定对K0+000-K7+375进行修复性养护，且修复后需按日常养护规范对该道路进行养护。

3.1 修复性养护方案

以合理处治病害，保证道路使用功能，恢复路面技术性能为前提，以节约投资、利用旧废料、保护环境为出发点，拟定路面修复性养护方案。

3.1.1 局部病害处治

（1）在公路路面病害发生初期，针对轻度横向裂缝、纵向裂缝通常采用扩缝灌缝方案，对裂缝进行切割扩缝，切割深约2cm，宽约1cm的凹槽，再采用普通热沥青对凹槽进行灌缝，必须将缝灌满为止。

（2）路面受损严重，出现龟裂、块裂、沉陷、坑槽等病害，则采用局部铣刨回铺处治。遵循“圆洞方补、斜洞正补”的原则，在公路路面受损区域划出所需修补的轮廓线，轮廓线可根据现场实际情况适当扩大；其次沿所划轮廓线开凿，直到路基基础稳定部分位置，深度不得小于原坑槽的最大深度；最后清除槽底、槽壁的松动部分及粉尘、杂物，并涂刷粘层沥青[4]。按原路面结构回铺，最后统一进行加铺罩面或加补强层。

3.1.2 路基沉陷处治

针对路基沉陷基层强度不足路段，需挖除原路面结构层后重新铺筑路面结构层。对路基病害较严重的路段，采用块片石换填进行路基补强处理，根据现场情况换填深度一般为0.4～1m。路基换填完成后，需用重型压路机分层碾压，直到符合规范要求后铺筑新路面结构层，最后同全路段一起摊铺沥青混合料面层。

3.1.3 底基层与基层处治

选择级配碎石作为底基层，级配碎石集料最大粒径不宜超过3.75cm，其压碎值不大于35%。为保证基层具有足够的强度和稳定性，尽可能减少基层的收缩裂缝，基层采用水泥稳定碎石，其集料最大粒径不宜超过3.15cm（以方孔筛为标准），碎石集料压碎值不大于35%、塑性指数小于9，混合料压实度不小于97%。水泥稳定碎石采用稳定土拌和机集中厂拌施工，水泥采用5%，保证混合料拌和均匀。水泥稳定碎石的7d无侧限抗压强度应大于3.5MPa，在碾压合格后立即覆盖或洒水养生，养生期内禁止车辆通行。

3.1.4 路面混合料选择

面层采用AC-16 中粒式沥青混凝土，A 级70 号道路石油沥青。沥青混凝土面层的沥青技术要求、沥青用量、集料级配、施工温度、马歇尔试验技术标准等应达到公路设计及施工相关标准。清洗集料、碾压等沥青混凝土施工用水应不含影响其质量的酸、碱、盐和有机物等物质，一般来说饮用水、清澈河水可直接使用，其它水应进行化验，合格后方可使用。

3.2 日常养护措施

贵州省余庆县X3Y2 松烟至白坟公路进行修复性养护施工后，日常养护措施如下：

（1）加大公路巡查频率。及时将公路路面的落叶、泥土、石子和垃圾清理，保证路面卫生干净整洁。防止沥青路面长期受到污染和路面结构层受到破坏，从而延长混凝土沥青路面使用寿命。

（2）定期清理排水设施。在雨季来临之前，及时组织养护工人对全线边沟、涵洞进行清理，保障边沟、涵洞排水通畅。防止因山洪、雨水过度冲刷路基路面而导致路面沉降、路基垮塌。

（3）及时组织小修保养。在道路巡查期间，发现道路出现轻微病害后，立即针对病害情况，拟定处治方案，采取灌缝、局部铣刨回铺等方式实施小修保养，对道路病害进行处治，防止因处治不及时而导致道路病害发展。

（4）加强超限运输管理。一方面加强宣传引导，营造村民爱路护路意识；另一方面加大执法力度，严厉打击违法超限运输行为。防止因过度超载导致路基、路面承载力不足而再次受损。

4 结束语

农村公路经过多年运营使用，由于养护不及时，导致路面出现了龟裂、坑槽、沉陷等病害问题。本文根据贵州省余庆县X3Y2 松烟至白坟公路历年道路技术状况评定数据进行对比分析，组织专业人员开展现场调查，综合分析病害成因，并根据路面具体病因提出相应的修复方案，同时给出日常养护策略，强化管理和养护的重要性，为农村公路病害处治以及日常养护工作提供参考。