路基路面病害成因分析及整治措施研究

高海燕

山东华远公路勘察设计有限公司，山东 潍坊 261061

1 公路路基路面病害类型及成因

1.1 公路路基病害类型

（1）路基边坡水毁。在暴雨期间会诱发大量的崩塌和滑坡，其中最为主要的原因就是在强降雨的条件下坡面雨水快速入渗到坡体内部，进而导致坡内的岩土体物理力学性能急剧下降，最终导致出现边坡的失稳破坏[1]。

（2）路基路面水毁。山区的公路大多都采用半填半挖的方式，或者是沿河填筑路基，路基的一侧紧邻河流，在河流长期的冲刷作用下或者边坡上坡面水流的作用下，路基不断被掏蚀，水土不断流失，最终导致路基路面产生整体破坏。除此之外，在暴雨的过程中，可能会发生洪水淹没道路，路面被浸泡磨蚀的情况，使路面被崩解破坏进而侵蚀路基。

（3）防护工程水毁。为了提高路基边坡的抗冲刷性能，大多数沿河公路都会根据实际情况修筑相应的防冲刷工程。例如在路基坡角附近修筑丁坝、护坦等坡脚防护工程，若这些防护工程发生水毁、失稳及坍塌情况，也可能导致路基路面出现破坏[2]。经调查，常见的防护工程水毁现象主要有坡面防护工程局部或者整体受到损坏，使得水流直接冲刷坡体，加速路基路面破坏；挡土墙等基础被水流掏空，防护工程变形破坏，稳定性降低，从力学的角度上分析，墙体的破坏主要是降雨入渗，使得岩土体内物理力学参数降低，坡体对挡土墙的主动土压力增大，最终超出了挡墙的承载力而导致路基破坏。

（4）桥涵水毁。桥涵水毁大多是水流对桥梁基础、涵洞的冲刷造成的。桥梁基础在河流洪峰时刻遭到强烈的冲刷，导致桥基受到强烈的侵蚀，涵洞水毁则主要是涵洞的进出口防渗冲刷能力不足而导致的水毁。

1.2 公路路面病害类型

（1）变形类病害。沥青路面的变形类病害主要包括车辙、沉陷、波浪及拥包。交通量和车重的增大，再加上高温的作用容易导致沥青路面结构层产生形变。当温度较高时，在车轮碾压的作用下，沥青混合料达到了承载的极限值，使得路面产生侧向的形变，在长时间的作用下就会产生车辙。出现车辙的主要因素包括施工条件、气候、渠化交通及重载作用[3]。路面的不均匀沉降会引发沉陷病害，造成沉陷的主要原因是路基的抗压不足，路面在横向和纵向上产生了断裂和下降，导致路基的压实度不足，进而造成路面的承载力下降，产生路面沉陷，而这也是路桥过渡段存在桥头跳车现象的一个重要原因。波浪也是变形类病害的一种，波浪病害的主要原因有路面选材不合理、基层不平整、面层基层之间的夹层不稳定，以及基层的强度不足。路面的沥青过厚或路面基层的水分太多都容易造成拥包的现象。

（2）松散类病害。路面的松散类病害指沥青铺装层精细集料产生分散，在交通荷载及温度的作用下，水分流入沥青及集料的结合部位，从而导致沥青膜及集料表面发生脱落，集料之间的黏聚力也不足，最终引发松散类病害，而坑槽是龟裂和松散进一步恶化造成的。造成松散类病害的主要原因有交通荷载的重复碾压，沥青及矿料的黏附力不足，以及水分的作用。

（3）裂缝类病害。裂缝在最初形成时对路面的影响相对较小，但是随着雨水的渗入，路面的强度会不断被削弱，同时加上行车荷载的作用，最终对路面造成严重影响。裂缝主要可以划分为纵裂、横裂及网裂。导致裂缝出现的原因主要包括气候交通条件的影响、施工因素、路面面层厚度、基层和沥青混合料，以及温度的影响。

2 公路路基路面整治措施

2.1 公路路基整治措施

（1）路基水毁防治的基本原则。对于公路路基水毁的防治要结合灾害发生前、灾害发生时和灾害发生三个方面进行防治，遵循“预防为主，防治结合”的原则，尽可能提前控制灾害，以防发生灾害而造成较大的人力、物力、财力损失[4]。对于灾害的防治要有一定的预见性，在规划阶段就要考虑到路基水毁的问题，只有这样才能掌握更多的防灾主动权，一旦公路建成投入使用，防灾的工作就会陷入被动。在这种情况下再进行灾害的防治就需投入更多的资金和人力，且治理的效果还很难确定。因此在建设的初期选线阶段，就要进行精准的勘察，尽量避开地质灾害易发的地段，遵循“能避则避”的原则。对于临河的路段，要考察洪水的频率及洪水位，从而为确定路基的最小高度提供依据。同时，尽量利用凸岸的地势，减少凹岸临河路线的长度。此外，还要考虑上下游水力水电及城镇对河流演变的影响，预测未来河道的变化。防护工程的设计原则是“因势利导”，对于洪水应顺应其流势，利用防护工程逐渐消耗洪水的动能，并且改变冲刷水流的方向，引导洪水平顺的流向下游，要尽量少改变河流的自然状态，在保证公路安全的基础上，与河流协调发展。施工顺序、施工工期及施工组织等要素对路基水毁灾害的防治极为重要。在施工的过程中要尽量避开雨季，因为在雨季施工开挖岩土体，会为雨水的入渗创造条件。在雨季施工，其施工的效率也较低，支护工程往往容易被延误，一方面雨水降低了岩土体的强度，另一方面又不能及时安排严格的控制，易加剧工程的破坏。在施工的过程中应合理控制施工的速度，路基施工为露天作业，受自然环境的影响较大，在旱季也会有降雨，且工期越长不确定的因素也就越多，岩土体暴露的时间越长，其自身的强度也就会越低。在抢修的过程中要遵循“先路基，后路面，先抢通，后恢复”的原则，因地制宜，灵活运用，根据不同的水毁类型，采取不同的抢修措施，尽量缩短抢修的时间。为了保证车辆行驶的安全性，灾后还应该对路基路面及附近的防护设施进行全面检测。

（2）路基水毁的防护工程。①直接防护工程。所谓的直接防护工程就是直接依附在路基上，对天然的水流影响较小，主要包括挡土墙、浆砌片石护坡、坡面植物防护等坡面防护工程，以及堆石、石笼、浆砌阻水堤等护脚工程。这一类防护属于被动防护，一旦被洪水冲毁，会直接威胁到路基的安全。②间接防护构造物。这类防护构造物对上游和下游的水流的影响比较大，会明显改变水流的状态，让水流偏离被防护的河岸线，从而使沿岸的路基得到防护，这类构造物主要有丁坝、顺坝等。这类防护的效果比较明显，并且即使洪水破坏了局部的构造物，也不会立刻威胁到路基的安全。在实际的工程中，一般会将这两种防护结合使用，分别从主动和被动的效果上来对路基进行防护，防止水毁现象的发生。

2.2 公路路面典型病害整治措施

（1）车辙病害的整治措施。对于车辙类的病害目前常用的措施为铣刨拉毛技术，采用该技术可解决车辙两侧的凸出问题。应用直接填补的措施来对车辙凹槽部分的沥青路面进行填补；应用铣刨加铺技术对车辙深度较大，且严重影响车辆运行的车辙进行修复；应用微表填补技术填补车辙导致的凹陷部位；对于匝道、弯坡桥桥面、长坡和陡坡地段等特殊路段的车辙问题，通常应用灌注式的半刚性路面[5]。

（2）松散类病害的整治措施。沥青路面出现松散现象通常采取“修补”工艺来进行维修，即将出现松散的区域局部或者完全挖除。如果路面的基础较薄弱，则需要首先对基础进行修正，然后再重新铺筑表面层。新铺筑的路面需要在沥青混合料中加入抗剥落剂、增黏剂等用来加强沥青和矿料的黏结性能，提高沥青路面的水稳性。

（3）裂缝类病害。裂缝的整治需要根据裂缝的类型来选择合理的整治措施，如果是单条横缝则可以直接采取灌缝措施；如果是横缝带则首先需要清除表层沥青，内壁采用嵌缝条进行粘贴，之后再重新铺筑沥青。对于龟裂和网裂路面，开挖需要沿着被破损处外侧1m处进行，然后对工作面进行清理，待工作面清洁干燥后，铺洒改性乳化沥青透层，最后再进行沥青的铺筑。

3 结束语

综上所述，在公路的长期运营过程中会出现不同程度的病害，文章主要分析了路基边坡、路基路面、路基防护工程、桥涵等方面的水毁原因，同时阐述了路面中变形类、裂缝类、松散类病害产生的原因，并提出了路基水毁的防治原则，通过主动防护措施和被动防护措施协同配合来防止路基水毁，最后还针对路面所产生的各种病害提出了具有针对性的整治措施，有利于进一步延长公路路基路面的使用寿命。