高速公路路基路面病害特征及养护技术探讨

文 / 山东高速聊城发展有限公司 李征

近年来，在社会经济稳步发展的背景下，我国公路建设事业发展迅速。高速公路是我国公路体系当中非常重要的部分。但随着高速公路建设工作的持续推进，也面临较为明显的路基路面病害问题，比如裂缝、车辙、坑槽等。并且不同的病害问题，其特征有所不同。因此，本文以高速公路路基路面病害特征为切入点，分析相关养护技术的实施要点，希望以此提高高速公路路基路面的质量，保证行车安全，进一步提高高速公路建设事业的经济效益与社会效益。

在国内，高速公路路面结构主要为沥青路面，在交通量日益增加的基础上，原来的设计和施工质量难以使现有的交通量、车辆荷载得到有效满足。同时，在高速公路使用年限不断增加的背景下，高速公路路基路面易引发各类病害，诸如裂缝病害、车辙病害以及坑槽病害等。

为了使高速公路路基路面病害问题得到有效防治，进一步提升高速公路行车的安全性，本文围绕“高速公路路基路面病害特征及养护技术”展开分析探讨。

高速公路路基路面病害特征分析

裂缝病害特征

在高速公路沥青路面当中，裂缝为常见的一种病害。因沥青材料的收缩性较为突出，并且在施工完成之后，受到长时间车辆荷载、温差、自然环境侵蚀等影响，沥青表面会有形状各异的裂缝产生，一般可分成三类，即：其一，横向裂缝；其二，纵向裂缝；其三，网状裂缝。一旦形成裂缝，外界雨水便会随裂缝流入至路基内部当中，使路基原有的稳定状态遭遇破坏，进而发生坍塌事故，使行车安全受到影响。所以，了解裂缝特征，及时处理裂缝问题。总结起来，各种类型裂缝主要特征如下：

（1）纵向裂缝特征。通常在道路特殊部位出现，比如新老道路衔接部位、路堤下部埋有其他结构的部位等等。在纵向裂缝延伸偏大的情况下，易使道路边坡出现滑移的情况。同时，在道路地基土性质、地下水影响下，也易使高速公路路基路面引发纵向裂缝，若道路下地基土偏软弱，或者地下水位偏高，地基土受到上部荷载作用影响，便易引发不均匀沉降问题，进而引发纵向裂缝。对此，高速公路路基填筑之前，需对地基、地下水进行规范处理。

（2）横向裂缝特征。与水泥混凝土路面比较，半刚性沥青混凝土路面发生横向裂缝的几率更高，究其原因，即：其一，若沥青路面结构下部属于水泥基层，在基层水泥失去水分的情况下，同时受到外界环境温度变化大的影响，便会产生基层裂缝。并且，因沥青面层与基层之间存在一定的黏结力，因此基层裂缝会延伸到沥青面层，进一步使横向裂缝产生。其二，在外界温度产生改变的情况下，基层水泥会产生温差收缩，同时沥青也会产生收缩，若沥青表面拉力与承受力高，便会使横向裂缝产生，且表现出“上宽下窄”的特征。

（3）网状裂缝特征。若纵向裂缝和横向裂缝之间相互连接，使网状裂缝形成，在未能及时进行有效处理的情况下，外部雨水会朝网状裂缝渗透到地基土当中，使路面沉陷，进而使路面损坏程度变得更加来重。同时，基于公路路基填料摊铺期间，若施工质量存在隐患，受到车辆荷载作用影响，易引发不均匀沉降，加上雨水渗透，使基层呈现变软的特征，在唧浆现象出现的情况下，随着病害进展，网状裂缝增大，最终使路面发生坑洞质量隐患问题。

车辙病害特征

车辙，指的是高速公路沥青路面受到行车荷载作用，产生不可恢复的塑性变形。根据车辙的不同特征，可分成结构性车辙、失稳性车辙、磨耗性车辙三种，具体如下：

（1）结构性车辙特征。在高速公路路基强度未能达到设计强度的基础上，受到长时间行车荷载作用影响，使路基发生变形，然后反射至路面，使高速公路沥青表面发生永久性车辙，且表现出宽度大、深度浅的鲜明特征。

（2）失稳性车辙特征。因高速公路沥青路面的强度不足，受到高温环境影响，易导致沥青软化，同时受车辆动荷载剪切力作用，使路面破损、凹陷，最终出现失稳性车辙病害。

（3）磨耗性车辙特征。对于磨耗性车辙来说，主要受到车辆轮胎摩擦作用影响，对沥青填料持续压密所形成。同时，基于沥青填料当中，粗骨料受到碾压作用，松散脱落后，便会形成磨耗性车辙，且此类车辙病害存在不可恢复的特征。

坑槽病害特征

坑槽，指的是公路沥青路面填料的粗骨料脱落至一定数量的情况下，进而形成的坑洞结构病害。从坑槽病害特征层面分析，一方面，基于沥青、填料摊铺期间，因混黑奥温度偏高，使粗骨料、沥青之间的黏附力降低，在粗骨料脱落的情况下，使坑槽产生。结合坑槽的特性，可适量应用碱性骨料、优质抗剥落剂等，有效防治坑槽的产生。另一方面，若道路表面存在比较大的裂缝，加上外界雨水的渗透，会使沥青与集料出现剥离的情况，在沥青混凝土路面发生掉粒、剥落时，掉落的骨料被带走，然后使水损型坑槽形成。此外，在汽油侵入沥青与集料界面的情况下，导致沥青变软，加上受到行车荷载影响，使路基路面出现不均匀变形情况，进而引发坑槽病害问题。

路基典型病害特征分析

高速公路路基病害问题总结起来体现在：边坡结构失稳、路基实体形变、软土基层沉降等方面。以其中的典型病害特征——软土基层沉降为例，基于高速公路施工过程中，软土基层为较为特殊的施工部分，主要是由于软土基层引发的沉降问题发生的频率颇高，潜伏性与隐蔽性比较大。倘若软土存在很高的含水量，则其抗剪能力与承载力便会降低，同时若路基底部受到长时间水侵蚀影响，则易出现中空状况，导致坡角难以支撑，进一步使高速公路路基路面发生塌陷以及各种沉降问题。

相关养护技术的实施要点分析

为了使高速公路路基路面病害问题得到有效防治，需采取有效的养护技术。具体而言，主要养护技术要点如下：

预防性养护技术的应用

高速公路路面发生相关病害之前，需实施预防性养护措施，使病害范围避免持续扩大。同时，在高速公路预防性养护技术方面，主要涉及：微表处预防性养护技术、裂缝封缝预防性养护技术、雾封层预防性养护技术、稀浆封层预防性养护技术等。路面病害不同，所使用的预防性养护技术也有所不同。

在预防性养护技术应用之前，需针对存在病害的高速公路展开宏观层面的调查，以调查结果为依据，对整体路面技术情况能否满足路面预防性养护宏观标准进行判断，然后对相关路段的路面主导损坏类型加以明确，进一步以微观判定标准，对调查路段的各单元路面能否与路面预防性养护微观标准相符合进行判断，从而确保此路段预防养护技术方案的合理性及科学性。

明确预防性养护时机

高速公路路面病害，在时间延长的情况下，会发生相对应的改变，因此采取的预防性养护技术也有所不同。受到路面病害的影响，预防性养护技术的效果也会受到影响。

对此，在适宜的时机条件下，采取适宜的预防性养护技术，才能够确保养护效果得到有效提升。结合实践工作经验可知，高速公路路面预防性养护技术实施的时机涉及的相关路用性能控制指标包括：其一，路面状况指数；其二，抗滑系数；其三，路面承载力等。在路用性能指标降低至临界值的情况下，则代表满足了预防性养护技术实施的最佳时机要求。

以路面状况指数（PCI）为例，所反映的是路面破损程度，可以结合路面的PCI 值，对路面结构的完整性、服务功能性进行评估。PCI 值越大，代表路面结构越完整，破损程度越低。对于抗滑系数来说，为影响行车安全、服务水平的一大重要指标，倘若路面抗滑系数偏低，则会对行车的安全性受到严重威胁。在抗滑系数达到临界值的情况下，则需针对路面实施预防性养护技术，以此使道路的抗滑性能得到有效改善。在国内某高速公路路面病害养护工作开展期间，以高速路面实际情况为依据，并根据预防性养护时机、不同养护技术的特点，在预防性养护工作开展期间，可采取微表处与超波罩面层两种预防性养护技术，在预防性养护技术实施之后，对养护前后涉及的路面质量指标进行了对比，即：养护前，车辙深度为5.6mm、裂缝条数为8，渗水系数为16.4ml/min，构造深度为0.9min，摩擦系数为63.4BPN；养护后，车辙深度为0.7mm、裂缝条数为0，渗水系数为8.0ml/min，构造深度为1.51min，摩擦系数为86.2BPN；养护6个月后，车辙深度为0.8mm、裂缝条数为1，渗水系数为8.9ml/min，构造深度为1.28min，摩擦系数为79.3BPN。结合数据结果可知：

（1）高速公路路面微表处养护之后，路面破碎、抗滑性能等显著提高，并使道路使用寿命得到有效延长，行车舒适度得到有效改善，高速公路运行的经济效益与社会效益得到协同提升。

（2）在罩面层养护之后，路面抗渗水性能、抗滑性能均得到大幅度的提升，车辙深度减小，裂缝数量变少。

结语

综上所述，高速公路路基路面病害问题较多，特征鲜明。为了使路基路面病害问题得到有效防治，需合理科学使用预防性养护技术，明确预防性养护时机等。诸如微表处预防性养护及时、超薄罩面层预防性养护技术等，在条件允许的情况下均可以应用。此外，必要提升养护技术工作人员的技术水平，确保各项养护工作落实到位，进一步提升高速公路路基路面养护工作的效率及质量。