道路工程路基路面病害治理措施分析
2015-06-23
導致路基路面病害產生的原因有很多，比如受到車輛荷載、氣候環(huán)境破壞等，有些病害是無法避免的，在日常工作中需要對道路工程及時做出科學的檢測，針對出現(xiàn)的病害及時采取相應的治理措施，可以有效的提高道路工程的運行能力，減少因后期維修而產生的大量費用，延長道路的使用壽命。路基路面病害的治理具有長期性、復雜性的特點，本文中對瀝青混凝土路面病害進行研究，對促進我國道路建設的發(fā)展具有非常重要的意義。
1 路基路面病害檢測技術
瀝青混凝土路面的檢測調查主要包含路面破損狀況、路面結構強度、路面平整度及路面抗滑能力等4項內容，常用的病害檢測技術如下。
1.1 瀝青混凝土路面破損檢測
1.1.1 破損檢測方法概述
路面破損的調查指標主要是路面綜合破損率（DR）調查。在對路面破損領域的檢測中，現(xiàn)階段主要采用的技術還是以人工目測和儀器設備相結合為主，自動檢測技術還處于研究階段，還不夠成熟。在檢測的過程中，對于出現(xiàn)病害比較復雜的路段，以目前的檢測現(xiàn)狀來講，還很難達到規(guī)范的效果，所以人工與儀器設備相結合是比較理想的方法。對于損壞面積為不規(guī)則的形狀時，先按當量面積進行計算，然后根據(jù)破損程度乘上系數(shù)確定。
1.1.2 破損檢測方法缺陷
對于出現(xiàn)破損的路段進行檢測中，采用人工的方法進行，往往需要大量的檢測人員，在檢測的過程中，由于是人工讀數(shù)，所以難免會出現(xiàn)誤差，影響到檢測的精度。由于人員眾多，所以在進行調配的過程中，就會存在勞動效率低等現(xiàn)象，在通行的高速公路上，對于人員的安全性存在一定的隱患，這些都是破損檢測存在的缺陷。
1.2 瀝青混凝土路面平整度檢測
瀝青混凝土路面的平整度，是評定路面使用質量、施工質量及現(xiàn)有路面破壞程度的一個重要指標。傳統(tǒng)的3m直尺檢測，效率低、精度差。現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，二級以上公路必須采用連續(xù)式平整度儀進行檢測，檢測結果采用國際平整度指標IRI及標準差R表示。
路面平整度的檢測設備分為斷面類和反應類兩種。斷面類檢測設備用于測定路面凸凹情況，如最常用的3m直尺和連續(xù)式平整度儀；反應類檢測設備用于測定路面凸凹不平引起車輛顛簸的情況，最常用的是車載式顛簸累積儀。
1.2.1 連續(xù)式平整度儀法
主要特點：設備較復雜，可沿路面連續(xù)測量，工作效率高；一般采用先進的微機處理技術，自動顯示路面平整度的標準差、正負超差等各項技術指標，并繪出路面平整度偏差曲線，反映凸凹程度。適用范圍：適用于竣工驗收時數(shù)據(jù)采集測定路表面的平整度，評定路面的施工質量和使用質量；不適用于已有較多坑槽、破損嚴重的路面測定。
1.2.2 車載式顛簸累積儀法
主要特點：設備復雜，操作簡便，工作效率高，自動采集數(shù)據(jù)，能進行連續(xù)測試，檢測的結果能準確地反映舒適性；但應注意使用方法對檢測結果存在一定影響，應嚴格按照操作規(guī)程的要求進行。適用范圍：適合于長路段測定路面表面的平整度，評定路面的施工質量和使用期的舒適性；不適用于在已有較多坑槽、破損嚴重的路面上測定；適合路面工程質量驗收或大面積路網評價，為新建項目質量評定及道路早期破壞狀況提供準確、快捷的技術分析依據(jù)。
1.3 瀝青混凝土路面強度檢測
1.3.1 貝克曼梁測定路面回彈彎沉。主要特點：利用杠桿原理制成的杠桿式彎沉儀測定輪隙彎沉，檢測速度慢；檢測結果精度較低，受人為的因素影響大；而且人的勞動強度較大，不適合高速公路長里程路面強度的檢測。適用范圍：適用于非高速公路路面回彈彎沉值的檢測，用以評定其整體承載能力。
1.3.2 落錘式彎沉儀檢測路面回彈彎沉。主要特點：FWD是一種脈沖動力彎沉儀，它模擬汽車荷載對路面施加瞬時沖擊作用，得到路面瞬時變形情況；其測量結果比較精確，且信息量大；測試速度快，使用方便、快速、安全，節(jié)省人力。適用范圍：主要適用于高速公路上長距離、連續(xù)測定瀝青混凝土路面的彎沉值，可以將檢測的結果用于路面強度的評價。
2公路路基路面的病害類型
2.1路基沉陷
在軟土地基上修建的路基是最容易沉陷的，軟土含水量大、抗堿強度低、承載能力低，由于路基底部遭受水侵蝕，會在路面底下形成大面積空間，坡腳又不能進行支撐，在路基自重的作用下，路面就會出現(xiàn)沉降、塌陷等現(xiàn)象。整個問題的造成，有一部分是自然原因，但也有人為原因，在公路當初施工過程中，工作人員沒有完整考慮施工的路面狀況以及一些問題的預防措施，沒有結合當?shù)氐膶嶋H情況，沒有保證軟土地基路段預壓時間，結果造成公路路基沉陷現(xiàn)象的產生。同時我們也看到，路基塌陷會給人民的生命財產安全帶來很大隱患，尤其在夜間極容易造成車輛損害和人員傷亡事故。
2.2面層不平整
瀝青路面的施工質量，在很大程度上取決于瀝青混合料的配比上。瀝青混合材料配合不合理，比如油石比較大，就可能導致路面產生鼓包，油石太小，就又會造成路面松散的情況產生，導致路面破損。同樣如果其它材料使用的不合理也會造成一系列的路面問題而當瀝青混合料在攪拌時出現(xiàn)意外情況，比如含水量大、溫度高，造成攪拌不均勻，會致使路面難以鋪成，溫度過高還會造成瀝青老化，不能保證路面的質量。
2.3路面早期破損
在道路工程施工過程中控制措施不當就會導致路面出現(xiàn)早期破損情況。因多種原因，在瀝青混合料攤鋪碾壓中，沒有嚴把施工的質量關，沒有嚴格控制終壓的瀝青混合料的溫度，造成了橫向裂縫的產生。由于片面追求個別不合理的指標，沒有全面考慮面層的綜合強度、安全性和耐久性，結果造成路面的不必要的破壞。還由于沒有綜合考慮到當?shù)氐淖匀画h(huán)境因素，結果造成了一些意外的問題產生，給路面造成很大破壞。
2.3邊坡下滑
邊坡下滑也是公路路基病害的一種，邊坡下滑的形式有兩種，一種是塌方，另外一種是滑坡。塌方是土質向下移動造成的，主要是公路路基的地質條件不好導致的。邊坡滑動主要發(fā)生在一些地質比較陡峭的地方，因為路基底部的含水量較大，形成一個滑動面，而在施工的過程中并沒有對坡腳采取支撐，在公路運行的過程中就會因為路基自重和車輛重量的共同作用，使得整個路基沿著斜側的一面滑動，導致整個路基的穩(wěn)定性失衡。
3公路路基路面病害的治理措施
3.1路面問題的治理
從根本上說，防止路面問題的產生還得從保證路基的質量入手，但是由于各種原因，路面出現(xiàn)損害問題的現(xiàn)象還是很多，所以在做好保證路基質量工作的同時，我們也應做好路面治理工作的準備。關于路面治理，我們也要注意三個方面的問題。首先，對于路面的不平整現(xiàn)象，盡力采取簡潔措施。其次，對于路面出現(xiàn)的裂縫問題，當裂縫較細數(shù)量不多時，可將裂縫用水沖洗完后用水泥漿抹補。而裂縫較大時，應沿裂縫鑿去薄弱部分，再進行施工。其三，要注意在路面治理過程中的細節(jié)問題，以免治理不當，再次出現(xiàn)路面破壞現(xiàn)象。
3.2邊坡防護與加固治理
路基和路面治理應緊密結合當?shù)氐淖匀画h(huán)境。首先，工程防護要結合當?shù)丨h(huán)境，根據(jù)不同地域采取不同措施，護面墻防護、錨桿防護以及土工合成材料防護等手段要結合實際情況。其次，在注重工程治理的情況下，也應注重植物防護。植物防護是一種長遠措施，不僅可以美化公路、調節(jié)溫度，而且可以起到固結和穩(wěn)定邊坡的作用，可有力的保護路基的穩(wěn)定性。
3.3邊坡變形與失穩(wěn)治理措施
邊坡是天然斜坡和人工邊坡的統(tǒng)稱。邊坡在復雜的地質力作用下形成在公路工程建設中，邊坡變形主要表現(xiàn)為路基路面危巖、位移、傾斜，對于邊坡破壞較嚴重的情況，必須采取有效措施治理邊坡變形與失穩(wěn)。路基防護是保證路基穩(wěn)定性的重要措施之一，在治理公路工程路基路面邊坡變形的過程中，應結合公路工程的實際情況，因地制宜地采取措施，根據(jù)邊坡的不良工程地質特征和滑坡加固治理與防護工程特色。在山區(qū)修建公路的時候，主要選取適用性強、易于操作、工程負效應小的措施，以預防崩塌、落石、滑坡、坍塌、泥石流等山體或邊坡變形，如抗滑樁、錨桿（索）、擋土墻、削坡和灌漿等，使其分別適用于不同塌方、滑坡的物理力學條件和地質條件。
3.4巖溶地區(qū)路基治理措施
巖溶地貌分布在世界各地的可溶性巖石地區(qū)，巖溶地區(qū)的地基問題是公路工程建設中的突出問題。對于巖溶地區(qū)路基的治理，應從整體上把握巖溶地區(qū)的路基概況，結合實際地質條件，理清巖溶發(fā)展規(guī)律和分布規(guī)律，以便在巖溶地區(qū)進行公路工程路基路面病害治理時制定合理的處治方案。巖溶地區(qū)的地形主要分為以下幾種情況，一是大型且局部嚴重的巖溶路基路面病害地段；二是不太嚴重的中、小型巖溶路基路面病害地段；三是路基基底的巖溶泉和冒水洞；四是路基基底的開口干溶洞等。具體說來，對于大型且局部嚴重的巖溶路基路面病害地段病害的治理，應搞清楚巖溶地段的具體位置，盡量設法繞避進行公路工程建設。對不太嚴重的中小巖溶地段路基路面病害的治理，在進行公路工程建設時，應選擇其最窄的、最易于采取措施的地段通過，對巖溶水宜以疏導為主，采取因地制宜、因勢利導的方法，不宜堵塞，一般可采用排水溝、泄水洞等疏導巖溶水。
3.5采空區(qū)路基治理措施
采空區(qū)路基治理是公路工程路基路面病害治理的重點和難點，由于開采時間與開采結束后上伏巖土體剩余沉陷變形時間都較長，在對公路工程路基的危害方面，采空區(qū)路基治理的形勢十分嚴峻，對路基影響與危害持續(xù)時間也較長。在公路工程路基路面的治理中，針對采空區(qū)路基路段的治理，要制定實際可行的治理方案，必須了解采空區(qū)的分布及發(fā)展情況。采空區(qū)路基的治理應從路基處治、開采協(xié)調兩個方面來進行，其具體內容如下。
3.5.1路基處治
對公路工程采空區(qū)路基路面病害的處治，可以從四個方面采取措施，即開挖回填、充填、橋跨和注漿。其中，開挖回填是指對于路基挖方邊坡上的采空區(qū)宜采用開挖回填方案。開挖要注意保護標準定位樁、軸線樁、標準高程樁?；靥钍潜ＷC地基不受侵擾。充填是指采空區(qū)充填能有效地減小地表沉陷破壞程度。公路工程的充填材料對采空區(qū)路基路面的治理至關重要，有條件時采用水砂充填，能保證公路安全無損。采深不大時，可采用覆巖離層充填，加固采動覆巖破壞區(qū)，限制地表沉陷破壞。
另外，為充分保證工程質量，降低工程造價，在公路工程路基路面病害治理中，在煤層開采規(guī)模較小、開采深度小于100m的采空區(qū)，可以采用橋跨方案。而在煤層開采規(guī)模較大的采空區(qū)，則適宜采用注漿的方法，注漿是指采空區(qū)上覆巖層在有條件時會出現(xiàn)離層，離層經歷產生、發(fā)展、達到最大高度及最終離層閉合的移動過程。在離層帶中注漿減緩地表沉降，控制地表總的下沉量，減緩地表動態(tài)變形值，達到保護公路的目的。
3.5.2開采協(xié)調
公路工程采空區(qū)路基路面的治理還可以采用開采協(xié)調的方法。在開采協(xié)調過程中，要把握好三個方面的內容，一是調整路面板接縫的寬度；二是設置“雙層連續(xù)配筋混凝土結構”；三是合理安排開采時間。在調整路面板接縫的寬度方面，設置接縫可減少混凝土板變形受約束影響而產生的內應力，增加路面板抵抗各種變形的能力。在設置“雙層連續(xù)配筋混凝土結構”方面，主要是對于采深與采厚比較大且地表變形連續(xù)時設置。在合理安排開采時間方面，要使地表劇烈變形破壞期避開冬季低溫期，以使路面材料變形適應采動地表變形。
4結束語
總而言之，公路中路基路面病害不僅嚴重影響公路的質量，還會危害人民群眾的生命財產安全，為國家?guī)淼慕洕鷵p失，因此在實際施工過程中應做好路基路面施工的質量控制，做好病害的預防與治理工作。隨著科技的發(fā)展我們有理由相信，只要能夠不斷研究、不斷探索，就能不斷完善路面路基病害的預防方法及治理措施，使我國公路建設的明天更美好。
