公路路基路面病害调查及常见应对策略

张永强

（甘肃省定西公路事业发展中心渭源公路段，甘肃 定西 748200）

引言

引发公路路基病害的原因有很多，总的来说，可以将原因归结为五类：一是水损坏。地下水、地表水等侵入公路基层、路基等，导致路基强度降低造成损坏，在南方地区较为常见。二是路基或路面强度不足。强度不足的原因多样，既有设计方面的原因，又有施工方面的原因，应针对不同的情况具体分析。三是超载与重载交通。由于超载现象长期存在，公路、桥梁等因为超载而被破坏的新闻屡见不鲜，已成为影响公路运营的重要因素。四是特定因素。如地震、洪水、泥石流。

1 病害调查、评价及应用

1.1 病害调查与评价

病害调查：公路工程的病害调查，一般以1 km 为一个调查单元，不足1 km 的，也以一个评价单元计。可根据路现场的调查情况，按表1 对该路段进行扣分，满分100 分，扣完为止，来对拟调查路基进行技术状况评定。

表1 路基病害调查表

路基病害调查结束后，可以按照下式计算路基技术状况指数SCI[1]。

式中,VSCI、ESCI、SSCI、RSCI、DSCI 分别代表路肩、路床及路堤、边坡、支挡防护工程、排水设施的技术状况指数。式中各参数可按式（2）～式（6）计算。

式中，GDiv、GDie、GDis、GDir、GDid分别代表第i 类路肩、路床及路堤、边坡、支挡防护工程、排水设施的病害总扣分；ωiv、ωie、ωis、ωir、ωid分别代表其权重，可分别按表2 进行取值[2]。

表2 重取值表

1.2 病害调查应用

可根据计算得出的SCI 数值，根据实际情况，编制年度、季度、月度公路养护计划，选择确定相应路段的养护策略。养护策略可按表3 进行选择，当存在2 个及以上策略供选择时，可根据实际需要选择其一[3]。

表3 评价应用表

2 常见病害及应对策略

2.1 翻浆

2.1.1 成因分析

内因是地下水、地表水等液态水破坏路基。外因是公路施工及交通流量。除此之外，还有土质、温度及人为方面的原因。土质原因主要是填筑路基时，采用了容易翻浆的粉土作为路基填料；温度方面的原因主要是在季节性冰冻地区夏季温度升高后，冻土融化，并且排水措施未做好，容易形成翻浆；人为因素主要是设计及施工方面的原因，尤其是施工时未分层填筑或分层厚度过大。

2.1.2 应对策略

可采取挖除翻浆处的填料，做好排水设施后换填砂砾分层回填压实的措施。具体施工工艺为：挖除翻浆→修建盲沟（渗沟）→换填砂砾→铺设土工膜→分层回填压实。该措施效果好，工期短，经济性好，处理较为彻底，但需中断交通。处理简图见图1。

图1 翻浆路段处治图

2.2 路基沉陷

2.2.1 原因分析

导致路基沉陷的因素主要可分为五类：一是水损坏导致路基被掏空，从而造成沉陷；二是路基压实度不足，填挖交界处处理措施不当或处理不到位，从而导致路基沉陷；三是软土路基未处理彻底，通车后受到自然及行车荷载作用后造成路基沉陷；四是高路堤填筑速度过快或分层厚度过大或填料不符合要求造成路基沉陷；五是基底存在未发现的坑穴、墓穴等，造成路基沉陷。

2.2.2 应对策略

针对不同的原因，可采取不同的处理措施[4]。如完善排水设施、干拌水泥碎石桩复合地基、灰土挤密桩复合地基等。目前最为常用的措施为高压注浆，提升路基密实程度与板结程度，从而提高路基承载力，高压注浆示意图见图2。

图2 高压注浆示意图

2.3 边坡滑坡

2.3.1 原因分析

路基边坡滑坡最主要的因素是水。如果边坡防护设计不合理、边坡防护设施损坏或发生自然灾害，再在水的作用下，则极其容易引发路基边坡滑坡病害。

2.3.2 应对策略

对于边坡滑坡，常见的处理措施有修建抗滑桩、消除或者降低水对滑坡体的影响、削方减载及反压护道等。在公路工程养护作业中，往往会采取多种措施共同治理。抗滑桩治理滑坡往往需要具备如下条件：（1） 抗滑桩提供的抗滑能力应能满足滑坡体实际需要，即能保证滑坡体的稳定性，其尺寸、数量、间距及锚固深度等需经计算确定；（2） 抗滑桩本身应具备足够的强度、刚度及稳定性；（3） 地基承载力满足要求[5]。抗滑桩工作原理示意图见图3。

图3 抗滑桩工作原理示意图

2.4 涎流冰

2.4.1 原因分析

涎流冰是在冬季从挖方边坡渗出的地下水由于受冻而结冰形成的一种现象。由于冬季气温低，且降水较少，地下水流速较低，边流动边结冰，从而形成涎流冰。涎流冰广泛存在于我国北方，甘肃地区也有分布。该病害严重危及行车安全，轻者可能堵塞边沟，导致水流漫过路面，进而导致路面结冰，重者可能将覆盖整幅路面，甚至绵延数百米，对过往车辆造成极大的危害。

2.4.2 应对策略

对于二级及以下且不严重的公路，可采用蓄水法。主要原理是通过调查研究，根据历年该地区出现涎流冰的部位和大小，在进入冬季前修建蓄水池，使水流进入蓄水池内，不至于漫流至路面，待来年转暖后将蓄水池内的水排出。该方法简单，快捷，效果好，造价低，可广泛用于低等级公路。对于高速公路和一级公路，可采用保温排水法。具体做法为进入冬季前，在历年发生涎流冰的路段进行开槽，填塞保温材料，如炉渣、砾石等，然后再进行封闭，仅保留出水口，再将出水口与盲沟连接，排出路基。施工工艺流程为：开槽→填塞保温材料→外砌砌体隔离→引入盲沟排出路基。该方法占地较少，效果好，可用于高等级公路。不管采取何种措施，核心思路均为防止水流入路面，均需掌握前几个冬季发生涎流冰现象的部位及数量，在冰冻前进行施工。

2.5 沥青路面开裂

2.5.1 原因分析

沥青路面开裂的原因大致可分为两类：一类是由于受车辆荷载作用导致沥青路面产生结构性裂缝，一般称为荷载型裂缝；另一类是由于沥青路面受温度变化或基层反射产生的裂缝，一般称为非荷载型裂缝。

2.5.2 应对策略

理沥青路面开裂的主要措施有灌缝、封缝以及贴缝。其中，最常采用的是灌缝。灌封材料可选用SBS 聚合物改性沥青（针入度指数≥0.4,延度≥30 cm，软化点≥55 ℃）、改性乳化沥青（沥青含量50%～60%）、中砂、机制砂、10～12 mm 碎石、水泥等。灌缝施工工艺：施工准备→开槽→清缝→灌缝→养护及开放交通。灌缝时，对于在6 mm 以内宽度的裂缝，可直接使涌改性乳化沥青灌缝；缝宽在6 mm～13 mm 的裂缝，可直接使用改性沥青灌缝；当缝宽达到13 mm～25 mm 时，应视裂缝宽度大小往缝内填塞机制砂或碎石并捣实，然后再浇筑改性沥青，反复进行上述操作，直至缝内与路面齐平；当缝宽超过25 mm 时，应先进行开槽，然后再灌注水泥浆，再用改性沥青（约2～3 mm厚）找平。灌缝示意图见图4。

图4 沥青路面灌缝示意图

3 结论

公路路基路面病害识别及处理是公路运营环节中的重要工作之一，从业者应及时按照相关规范及要求开展公路路基路面病害调查及评价，从而及时制定养护计划，确保公路运营通畅。