公路路基路面早期病害检测及处治技术研究

2022-11-21王明

新疆有色金属 2022年4期

王明

（甘肃智通科技工程检测咨询有限公司，甘肃兰州 730050）

0 引言

现阶段我国经济发展已经取得令世界瞩目的成就，而此成就的达成与我国对道路基础工程建设的重视程度密不可分。完善的道路体系为区域经济协同发展以及联系提供有力保障。从实际发展层面分析，为确保公路体系应用价值得到有效发挥，必须加强对道路早期病害的防控力度，避免病害扩大，影响公路使用寿命以及安全性，由此，加强对公路路面路基早期病害的检测以及处治具有重要意义。

1 工程案例概述

案例工程为某地区高速公路一段，全长达到136公里。2017 年，当地政府决定对该高速公路进行改建，将原有双车道公路改建为4 车道，改建工程严格依照高速公路标准规范进行改造。本文将改造前及改造后的公路分别简称为南半幅以及北半幅。在北半幅公路改建工作开始前，案例公路处于未开通状态，新建区域与旧有区域之间存在较大结构差异，南半幅公路经过长时间的使用已经产生较多病害，尤其是在填方区域，路面开裂严重，同时存在局部沉陷、塌陷等问题，同时相较于北半幅公路，南半幅公路的等级相对较低，路面形式安全性以及舒适性相对较差。

2 公路路基路面早期病害处治策略

2.1 沥青路面病害处治方案

2.1.1 沥青路面早期“重病害”处治

早期“重病害”即是指公路路面存在宽度在5mm以上的裂缝条件下，此类路面使用性能尚处于优良状态，强度也满足使用要求，但是路面上存在较为严重的缝隙，使得路面基层或路基部分干湿状态难以满足实际需求。在案例工程中，早期“重病害”主要集中在南半幅公路中，由于南半幅公路使用时间较长，沉陷、桥台脱空等问题层出不穷。因此，施工单位在经过实地调查后决定，针对具体情况采取相应处治措施。

针对案例工程中存在路基沉陷问题，施工技术人员在结合区域实际情况的基础上决定采用高压灌浆法作为处理方法。处置作业具体开展过程中，施工技术人员发现路面在路基塌陷情况的影响下产生破损，因此在对塌陷部分进行灌浆作业同时，对破损路面进行挖除并重新进行沥青混凝土摊铺。在具体作业过程中应注意的一点是，开窗宽度应依据实际情况控制在0.4m 至车道宽度，本工程施工中依据实际情况将宽度设计为0.7m。

施工单位在针对桥台脱空段制定维修策略过程中，通过对病害区域进行实地勘察后发现桥台背部区域存在较为严重的脱空以及搭板断裂情况。因此，施工单位在实际作业过程中决定对桥头搭板进行挖除处理，并在作业过程中对其桥头路基部分进行重新填筑、压实处理，随后再次进行桥头搭板浇筑作业。同时，高填路堤桥台背后并未出现严重脱空情况或大版断裂情况，施工单位针对相关区域做预防处理，在台背区域一定深度内开展压浆作业。

2.1.2 沥青路面早期“轻病害”处治

早期“轻病害”即是至公路路面存在宽度在5mm以下裂缝条件下，路面所表现出的早期裂缝病害不是非常严重，而且裂缝的长度一般在30m 以内，路面使用性能都表现为优。案例工程中，施工单位在对区域进行实地勘察后发现，北半幅路面存在轻微破损问题，技术人员利用地质钻孔以及数字钻孔摄像技术对破损区域进行深入检测，发现路基以及路面部分破损情况较为轻微，不会对公路性能造成影响。为确保公路性能检测精准性，技术人员对道路弯沉值进行检测，结果显示道路弯沉值满足相关标准要求。因此施工单位决定仅针对破损路面进行开窗维修。

2.2 路基工程病害处治

2.2.1 路基防护工程处治

施工单位在实际作业过程中，主要依据外业勘测、路面病害调查以及处治建议开展路基防护设计工作。依据外业调查结果显示，案例工程中南半幅路基边坡部分高填土路段在建设施工过程中进行相应的格网防护处理，且整体情况较为稳定，因此可以保留，而其余为进行边坡防护设计与处理的路段植被保留情况较好，可以承担部分防护职能，仅有极少部分路基在路缘石缺失、破坏等情况影响下出现冲刷破坏严重问题。由此，施工单位针对实际情况制定如下防护措施：

第一，针对填方路基边坡区域，需要在高填土且未作出有效防护措施的路段进行防护体系建设。具体操作中，需要针对坡脚部分1m 范围内，利用浆砌片石进行铺砌作业，使其与周边护坡道、边沟浆砌片石形成一个整体体系。针对坡脚部分1m 以上区域采用种植植被方式进行防护，或是利用拱形骨架等进行防护。针对需要跨越鱼塘、洼地等地形，受水流冲刷幅度力度较大的路基部分，在边坡防护上应采用浆砌片石进行铺砌处理，使其与护坡相联系。

第二，挖方路堑边坡。施工技术人员在实际工作过程中针对病害位置采用全线路堑边坡设计。在土质挖方段，技术人员设计坡脚1m 范围内依旧使用浆砌片石铺砌设计，同时将其与护坡道、边沟浆气片石相连，同时在坡脚1m 以上区域设置草垫防护措施或依据实际情况选用接浆砌片石拱形骨架；针对石质挖方路段，技术人员设计采用挂网客土喷播防护方案，在挖方深度在3m 以下时，要求施工人员适当放缓坡率，并根据实际情况决定是否挂网。

第三，案例工程在实际进行防护施工过程中，重点对路基边坡坡度进行修正，使其满足相关标准要求。同时针对边坡区域中不满足设计坡度要求以及存在滑坡风险的边坡部分进行优先整治，确保后续施工流程不受影响。具体工作过程中，施工单位将方案设定为：全线路堑地段部分的碎落台防护应采用混凝土裁量预制块进行铺砌作业；针对填方路段护坡道填土高度差异采取有针对性的施工方案。在超出3m 的情况下，应利用浆砌片石开展铺砌作业。针对填土高度在3m 以下的情况下，技术人员设计采用混凝土预制块开展铺砌作业。同时，针对互通式立交、服务区等区域中均采用混凝土预制块开展铺砌作业。

2.2.2 路基排水工程处治设计

施工单位在对案例工程进行外业调查后，发现南半幅公路设计中针对路基边沟、坡面等区域排水设计科学性不足，仅在挖方路段设置少量边沟，而填方路段并未设置相应排水结构，这就使得南半幅公路排水系统处于残缺状态，难以满状态发挥排水效能，使得部分路堤坡脚在实际应用过程中处于不同程度的浸水状态，一定程度上对路基结构的稳定性造成负面影响。由此，本次整治工程中，施工单位在已有边沟设施外，沿道路全线补充边沟、边沟涵等设施，使其形成一套完整的排水系统。

分别对挖方路段区域以及填方路段区域，在其较高一侧山坡与坡口之间5m 以上部分以及距离2m以上区域设置截水沟设施。设施中收集的水体可以利用排水沟或急流槽等设施引入天然沟谷区域内，为路基、路面区域排水性能得到有效发挥，切实保障路基结构的稳定性以及安全性。针对必要区域，施工单位采用设置边沟涵的方式，确保边沟内积水可以顺利通过路基以及构造物，最大限度地降低构造物内出现积水问题的情况。同时，施工单位还对路堤边坡部分已设置的急流槽进行整修，确保已有排水设施的排水通畅性，最终实现保证路基边坡稳定性的目的。