路基路面病害检测及治理方案分析

贾鑫

摘要 为有效防治公路工程路基路面病害，保证公路运营质量与安全，延长道路使用寿命，文章针对公路工程路基路面病害检测及治理方案展开综合探究，阐述了公路路基路面常见病害类型，指出了路基路面病害主要检测技术，提出了科学有效的病害治理方案，即：通过路基路面病害数据质量的全过程管理，从定量角度全面掌控路基路面质量数据，以加强运营公路的动态质量控制；通过加强路基路面日常养护与检测，及时发现道路运营过程中存在的路基变形、沉陷、坑槽及路面车辙等质量病害，并根据病害具体情况，制定针对性养护措施，以有效提升道路使用性能，保证行车安全。

关键词 公路工程项目；路基路面病害；质量检测；治理措施

中图分类号 U416.8文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）24-0064-04

0 引言

路基路面结构作为公路工程不可或缺的组成部分，其质量优劣直接决定道路整体使用性能，影响公路运营安全性、稳定性、耐久性。但由于公路工程运营环境条件恶劣，路基路面长期遭受行车荷载及自然环境作用，极易产生质量病害，影响道路使用性能，威胁交通运输安全，加强病害检测尤为必要。因此，公路运营过程中，应采取科学手段对路基路面运营状态实施检测，及时发现并处理存在的质量问题，以有效确保公路运营质量，延长使用寿命。该文针对路基路面病害检测及治理措施展开综合分析，对提高路基路面病害治理水平，保证道路安全稳定运营，具有十分重要的实践意义[1]。

1 公路路基路面中的常见病害

1.1 路基变形

公路工程运营期间，受交通荷载、自然环境等多方面因素影响，极易产生路基变形问题，其根本原因如下：

（1）路基填筑阶段未按照施工技术标准及工艺要求进行施工，导致路基填筑质量不合格，承载能力达不到标准要求，从而引发路基变形。

（2）路基填料不合格，含水率过大或压缩模量较高等因素造成路基压实度不达标，在行车荷载作用下，路基产生差异性沉降，严重影响行车安全[2]。

1.2 路基沉陷

路基沉陷作为公路工程中最为常见的病害形式，其影响因素较多，路基填筑选用不合理、施工工藝缺陷、压实度不达标、外界环境影响、地质条件不合格等均可导致路基沉陷病害。尤其是软土路基，承载能力较差，处理不当极易引发路基沉降问题，严重影响公路工程建设质量。同时，软土路基含水率较大、强度较低，在外部荷载、水体侵蚀等因素共同作用下，更加容易产生路基沉陷问题。此外，公路工程路基填筑施工中，施工方对软土路基处理不到位，导致路基承载性能达不到要求，也会造成路基沉陷问题。

1.3 路面坑槽

路面坑槽主要是在交通荷载及外界环境因素共同作用下，道路表面集料出现松散、脱落，从而形成路面坑槽，严重影响车辆通行安全。当路面出现坑槽病害时，若维修养护不及时，将会导致病害逐步扩展，从而引发更加严重的质量病害，最终造成公路无法正常使用[3]。现阶段，常见的路基坑槽类型主要包括以下三种：

（1）压实不足型坑槽：该类坑槽是由于沥青路面施工时，沥青混合料温度把控不到位，导致路面碾压过程中混合料密实度不足，从而在行车载荷作用下形成坑槽。

（2）厚度不均匀型坑槽：沥青材料在高温环境下容易发生软化，黏结能力增大，当混合料摊铺厚度不均匀时，极易出现沥青黏附车轮的状况，从而引发坑槽问题。

（3）水损害型坑槽：降雨条件下，沥青路面会产生积水现象，水体沿道路表面裂缝不断下渗，逐渐进入沥青与集料内部，降低沥青黏结性能，在车辆荷载及水体反复作用下，使沥青与集料彼此分离，从而形成坑槽病害[4]。

1.4 路面车辙

车辙主要是路面在车辆荷载作用下产生的非弹性形变。通常状况下，冬季与夏季容易产生车辙病害，冬季因冰雪冻融作用容易形成车辙病害；而夏季则是由于沥青在高温下发生软化，经雨水侵蚀作用，最终形成车辙病害。目前，常见的路面车辙类型主要有以下几种：

（1）磨耗型。此类车辙主要是由于车辆摩擦作用，导致道路表面集料松散脱落所致，特别冬季在道路表面洒布防滑材料时，此车辙发展更加迅速。

（2）结构型。此类车辙是由于道路基层承载力不足，经行车荷载作用路面产生变形。

（3）失稳型。该车辙主要是因为行车荷载作用下，路面结构产生剪切破坏，导致面层开裂、变形，从而形成车辙病害。通常位于车轮带内，重载交通路面较为常见。高速出入口、收费站、交叉口等区域此类车辙相对比较严重。主要是由于车辆在该区域运行速度较慢，荷载作用时间相对较长，容易导致路面失稳变形。

（4）压密型。此类车辙主要是由于压实度不合格所致，道路投入运营后，路面在行车荷载作用下进一步被压密，进而形成车辙病害[5]。

2 路基路面病害检测技术

路基路面是道路工程最基本的结构，加强路基路面质量检测，对提高道路整体运营质量，具有十分重要的作用。通过开展路基路面质量监测，能及时发现公路存在的质量病害，从而制定切实可行的处治方案，有效提升公路整体质量，延长运营年限[6]。现阶段，常用的公路工程路基路面病害检测技术主要包括以下几种：

（1）声波检测法：该检测技术是公路工程路基路面质量检测的常用方法，主要是通过特定频率声波在检测对象中传播，利用反弹波完成对相关信息的收集与处理，从而对检测对象内部结构状况实施评估，确定路基路面损坏程度，并采取必要的处治措施，以有效增强路基路面稳定性，保证公路安全稳定运营[7]。

（2）弯沉检测法：公路路基路面弯沉检测是评价工程建设质量的重要指标，专业技术人员通过弯沉仪对路基路面弯沉情况实施检测，并根据检测结果对工程建设质量实施综合评价。目前，常用的弯沉检测仪器包括稳态动力弯沉仪和脉冲式动力弯沉仪[8]。

（3）摩擦系数检测法：摩擦系数是评价道路抗滑性能的关键指标，摩擦系数越大证明道路抗滑性能越好，车辆运行安全性越高，因此，必须加强公路路面抗滑摩擦系数检测。实际检测时，应分别从纵向与横向两个方向实施检测。横向摩擦系数主要与行车方向控制有关，而纵向摩擦系数则直接决定刹车距离。近年来，随着汽车数量的不断增加，公路交通已成为人们出行的主要交通方式，保证公路交通安全极为重要。道路抗滑性能是保证车辆行驶安全的重要因素，为此，相关技术人员针对道路抗滑性能检测不断优化与完善，目前常采用摆式摩擦系数检测仪进行路面摩擦系数检测，取得了十分显著的效果[9]。

（4）高密度电阻率成像技术：该技术主要利用检测线上方的同步电极实施精准检测，通过控制电极转换器，完成对路基路面的实时检测，并对检测结果实施全面分析，从而获得综合评估数据，确定路基路面质量状况。该技术的作用原理为阵列勘探方法，专业技术人员在实施检测前，应科学选定检测点，按照检测标准要求等距离设置电极，对待测路面实施检测，通过电极转换设施获得相关信息并实施综合分析，确定路面病害情况。该技术能够将路面质量状况通过图像方式直接呈现出来，效果十分显著[10]。

（5）数字钻孔成像检测技术：该技术是在现代化技术基础之上发展而来，全面利用智能化、网络化技术，实现了计算机技术、数字影像技术、智能化技术等有效融合。多种先进技术的联合应用，有效提升了检测精度，科学弥补了传统检测技术存在的缺陷，在公路路基路面检测中得到了成功应用，准确识别路基路面质量病害，保证交通运输安全。

（6）探地雷达检测技术：该技术主要应用于高填方路基路面质量检测，利用计算机及发射装置的组合，实现对路基深度精准检测，并借助核子密度仪对路基路面损坏情况实施检测，为路基路面病害治理提供依据。

3 路基路面质量病害治理方案

3.1 路基路面病害数据质量的全过程管理

质量检测数据管理需要建立在完备的控制规划之上，并根据不同阶段进行不同的控制策略。在前期阶段，需确定质量控制的关键点，制定质量保证方案，为下一步的实施打下了坚实基础；在资料收集阶段，执行数据质量管理策略并对数据质量进行即时监测；在资料后处理环节，应加强数据质量检查及后处理，以提升质量检测数据的标准化程度。数据全过程管理策略如图1所示。在数据收集之前，需要对设备进行校准测试、设备验证以及实际操作测试，以保证被收集的各项质量指标满足规范，并保证收集到的数据达到标准[11]。

3.2 路基路面病害及治理养护措施

3.2.1 路基变形、下沉

公路超期、超负荷运营及外界环境作用均会在一定程度上影响公路运营质量，引发路基变形、沉降等质量问题，严重降低公路使用性能，威胁交通运输安全，缩短道路运营年限。因此，必须采取科学有效的措施，对路基变形、下沉病害实施治理，以有效提升道路使用性能[12]。具体措施如下：

（1）通过试验检测确定病害范围，严格按照标准要求对路基实施开挖并采用优质填料进行回填，回填完成后，利用专用压实设备进行碾压作业，保证路基压实度及承载性能满足要求。

（2）路基填料采用密度较大的石灰土，采取分层回填、分层碾压的方式进行填筑，以有效提升路基压实度，保证路基稳定性。

（3）针对软土路基可采用换填法、挤密法等方式进行处理，实际施工时，结合工程特征及现场实际情况进行科学选择，当采用换填法进行处理时，应选用性能优良的填料，最大限度保证换填效果。

3.2.2 沉陷病害治理

公路路基路面沉陷病害治理时，应结合现场具体情况科学选择处理措施，利用水准仪对道路平整度、厚度实施全面检测，针对不合格部位及时处理。路面沉陷治理过程中，应全面记录检测数据，为后期道路质量评价提供依据。

3.2.3 坑槽病害处理

路基路面坑槽病害处理时，应通过试验检测确定坑槽范围及深度，并准确划出坑槽轮廓线，然后严格按照边线进行开槽。坑槽处理时应根据施工技术标准及规范要求进行施工，科学控制坑槽侧壁垂直度，开槽完成后应进行彻底清理，验收合格后采用沥青混合料填补平整，并碾压密实。沥青混合料摊铺时，应确保均匀性，防止存在结块现象，摊铺厚度应稍高于原路面高度，确保碾压密实后与原路面平齐。

3.2.4 路面车辙的修补

相较于其他形式的质量病害，车辙病害形成机理不同，所采取的修复方式也存在较大差异。路面车辙病害处理时，应结合车辙实际情况，科学确定处治时机，并制定针对性处治方案，以有效防止车辙扩展，避免形成更为严重的质量病害。具体修补方案如下：

（1）当车辙长度小于30 m，深度小于10 mm时，车辆运行过程中会产生微小振动，在进行修复处理时，应先对车辙周边路面实施全面清理，清理完成后利用加热板对病害位置进行加热处理，将表面材料完全清除后，采用与原路面材料相同的填料修补平整，并实施压实处理。

（2）当车辙长度超过30m，深度介于10～30 mm之间时，车辆运行过程中会产生较大颠簸，此时应对车辙部位实施铣刨处理，根据车辙具体状况合理确定铣刨深度，铣刨完成后应进行全面清理，采用与原路面材料相同的沥青混合料填补平整，并碾压密实。

（3）当车辙规模较大，深度大于30 mm时，应采用开槽修补方式实施处理；先通过试验检测确定开槽范围，准确测设出开槽轮廓线，利用电镐实施开槽处理。划定开槽轮廓线应略大于车辙破坏区域，开槽深度应超过原坑槽深度，坚持“浅洞深补”的处治原则。

（4）若車辙病害是因道路基层缺陷导致，应先对基层进行加固处理，待基层各项性能指标达到标准要求后再实施面层施工。

3.2.5 路基路面养护措施

公路工程路基路面养护应坚持“先整体、后局部”原则，根据路基路面实际病害情况，制定针对性养护方案，以有效防止病害产生，保证道路使用性能及使用寿命。

（1）日常养护。公路工程运营过程中，加强日常养护管理，按照养护标准要求及养护方案，定期开展道路养护工作，确保路基路面检测工作的有效执行。对公路路基路面抗疲劳性能实施综合检测，根据道路承载性能、运营年限等各项指标实施综合评估，结合评估结果制定切实可行的养护方案，以有效提升养护效果。

（2）公路路面实施病害检测及养护施工时，技术人员应根据基层状况、地质特征等各方面条件实施综合分析，全面了解道路实际情况，并通过加强试验检测，提高养护方案的科学性、合理性，从而有效防止病害发展，降低病害治理成本。

（3）完善排水系统。公路路基路面养护过程中，应建立科学完善的排水系统，确保排水通畅，以有效避免路基、路面遭受水损破坏，提高道路使用性能，延长使用寿命。

4 结论

综上所述，路基路面是道路工程最基本的结构，其质量状况直接影响道路整体使用性能及使用年限，加强路基路面病害检测，对提高道路整体运营质量，保证交通运输安全具有十分重要的作用。公路工程运营过程中，通过路基路面病害数据质量的全过程管理，加强运营公路的动态质量控制；通过定期开展路基路面质量状况检测，能及时发现路基路面存在的变形、沉陷、坑槽、车辙等质量病害，并根据病害具体情况，制定切实可行的路基路面处治方案，有效提升公路整体质量。同时，还应科学加强路基路面养护，做好日常养护工作，并完善排水系统，防止病害产生，从而有效保证道路使用性能，延长使用寿命。

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