道路工程路基路面病害治理措施分析
2015-06-23
导致路基路面病害产生的原因有很多，比如受到车辆荷载、气候环境破坏等，有些病害是无法避免的，在日常工作中需要对道路工程及时做出科学的检测，针对出现的病害及时采取相应的治理措施，可以有效的提高道路工程的运行能力，减少因后期维修而产生的大量费用，延长道路的使用寿命。路基路面病害的治理具有长期性、复杂性的特点，本文中对沥青混凝土路面病害进行研究，对促进我国道路建设的发展具有非常重要的意义。
1 路基路面病害检测技术
沥青混凝土路面的检测调查主要包含路面破损状况、路面结构强度、路面平整度及路面抗滑能力等4项内容，常用的病害检测技术如下。
1.1 沥青混凝土路面破损检测
1.1.1 破损检测方法概述
路面破损的调查指标主要是路面综合破损率（DR）调查。在对路面破损领域的检测中，现阶段主要采用的技术还是以人工目测和仪器设备相结合为主，自动检测技术还处于研究阶段，还不够成熟。在检测的过程中，对于出现病害比较复杂的路段，以目前的检测现状来讲，还很难达到规范的效果，所以人工与仪器设备相结合是比较理想的方法。对于损坏面积为不规则的形状时，先按当量面积进行计算，然后根据破损程度乘上系数确定。
1.1.2 破损检测方法缺陷
对于出现破损的路段进行检测中，采用人工的方法进行，往往需要大量的检测人员，在检测的过程中，由于是人工读数，所以难免会出现误差，影响到检测的精度。由于人员众多，所以在进行调配的过程中，就会存在劳动效率低等现象，在通行的高速公路上，对于人员的安全性存在一定的隐患，这些都是破损检测存在的缺陷。
1.2 沥青混凝土路面平整度检测
沥青混凝土路面的平整度，是评定路面使用质量、施工质量及现有路面破坏程度的一个重要指标。传统的3m直尺检测，效率低、精度差。现行规范规定，二级以上公路必须采用连续式平整度仪进行检测，检测结果采用国际平整度指标IRI及标准差R表示。
路面平整度的检测设备分为断面类和反应类两种。断面类检测设备用于测定路面凸凹情况，如最常用的3m直尺和连续式平整度仪；反应类检测设备用于测定路面凸凹不平引起车辆颠簸的情况，最常用的是车载式颠簸累积仪。
1.2.1 连续式平整度仪法
主要特点：设备较复杂，可沿路面连续测量，工作效率高；一般采用先进的微机处理技术，自动显示路面平整度的标准差、正负超差等各项技术指标，并绘出路面平整度偏差曲线，反映凸凹程度。适用范围：适用于竣工验收时数据采集测定路表面的平整度，评定路面的施工质量和使用质量；不适用于已有较多坑槽、破损严重的路面测定。
1.2.2 车载式颠簸累积仪法
主要特点：设备复杂，操作简便，工作效率高，自动采集数据，能进行连续测试，检测的结果能准确地反映舒适性；但应注意使用方法对检测结果存在一定影响，应严格按照操作规程的要求进行。适用范围：适合于长路段测定路面表面的平整度，评定路面的施工质量和使用期的舒适性；不适用于在已有较多坑槽、破损严重的路面上测定；适合路面工程质量验收或大面积路网评价，为新建项目质量评定及道路早期破坏状况提供准确、快捷的技术分析依据。
1.3 沥青混凝土路面强度检测
1.3.1 贝克曼梁测定路面回弹弯沉。主要特点：利用杠杆原理制成的杠杆式弯沉仪测定轮隙弯沉，检测速度慢；检测结果精度较低，受人为的因素影响大；而且人的劳动强度较大，不适合高速公路长里程路面强度的检测。适用范围：适用于非高速公路路面回弹弯沉值的检测，用以评定其整体承载能力。
1.3.2 落锤式弯沉仪检测路面回弹弯沉。主要特点：FWD是一种脉冲动力弯沉仪，它模拟汽车荷载对路面施加瞬时冲击作用，得到路面瞬时变形情况；其测量结果比较精确，且信息量大；测试速度快，使用方便、快速、安全，节省人力。适用范围：主要适用于高速公路上长距离、连续测定沥青混凝土路面的弯沉值，可以将检测的结果用于路面强度的评价。
2公路路基路面的病害类型
2.1路基沉陷
在软土地基上修建的路基是最容易沉陷的，软土含水量大、抗碱强度低、承载能力低，由于路基底部遭受水侵蚀，会在路面底下形成大面积空间，坡脚又不能进行支撑，在路基自重的作用下，路面就会出现沉降、塌陷等现象。整个问题的造成，有一部分是自然原因，但也有人为原因，在公路当初施工过程中，工作人员没有完整考虑施工的路面状况以及一些问题的预防措施，没有结合当地的实际情况，没有保证软土地基路段预压时间，结果造成公路路基沉陷现象的产生。同时我们也看到，路基塌陷会给人民的生命财产安全带来很大隐患，尤其在夜间极容易造成车辆损害和人员伤亡事故。
2.2面层不平整
沥青路面的施工质量，在很大程度上取决于沥青混合料的配比上。沥青混合材料配合不合理，比如油石比较大，就可能导致路面产生鼓包，油石太小，就又会造成路面松散的情况产生，导致路面破损。同样如果其它材料使用的不合理也会造成一系列的路面问题而当沥青混合料在搅拌时出现意外情况，比如含水量大、温度高，造成搅拌不均匀，会致使路面难以铺成，温度过高还会造成沥青老化，不能保证路面的质量。
2.3路面早期破损
在道路工程施工过程中控制措施不当就会导致路面出现早期破损情况。因多种原因，在沥青混合料摊铺碾压中，没有严把施工的质量关，没有严格控制终压的沥青混合料的温度，造成了横向裂缝的产生。由于片面追求个别不合理的指标，没有全面考虑面层的综合强度、安全性和耐久性，结果造成路面的不必要的破坏。还由于没有综合考虑到当地的自然环境因素，结果造成了一些意外的问题产生，给路面造成很大破坏。
2.3边坡下滑
边坡下滑也是公路路基病害的一种，边坡下滑的形式有两种，一种是塌方，另外一种是滑坡。塌方是土质向下移动造成的，主要是公路路基的地质条件不好导致的。边坡滑动主要发生在一些地质比较陡峭的地方，因为路基底部的含水量较大，形成一个滑动面，而在施工的过程中并没有对坡脚采取支撑，在公路运行的过程中就会因为路基自重和车辆重量的共同作用，使得整个路基沿着斜侧的一面滑动，导致整个路基的稳定性失衡。
3公路路基路面病害的治理措施
3.1路面问题的治理
从根本上说，防止路面问题的产生还得从保证路基的质量入手，但是由于各种原因，路面出现损害问题的现象还是很多，所以在做好保证路基质量工作的同时，我们也应做好路面治理工作的准备。关于路面治理，我们也要注意三个方面的问题。首先，对于路面的不平整现象，尽力采取简洁措施。其次，对于路面出现的裂缝问题，当裂缝较细数量不多时，可将裂缝用水冲洗完后用水泥浆抹补。而裂缝较大时，应沿裂缝凿去薄弱部分，再进行施工。其三，要注意在路面治理过程中的细节问题，以免治理不当，再次出现路面破坏现象。
3.2边坡防护与加固治理
路基和路面治理应紧密结合当地的自然环境。首先，工程防护要结合当地环境，根据不同地域采取不同措施，护面墙防护、锚杆防护以及土工合成材料防护等手段要结合实际情况。其次，在注重工程治理的情况下，也应注重植物防护。植物防护是一种长远措施，不仅可以美化公路、调节温度，而且可以起到固结和稳定边坡的作用，可有力的保护路基的稳定性。
3.3边坡变形与失稳治理措施
边坡是天然斜坡和人工边坡的统称。边坡在复杂的地质力作用下形成在公路工程建设中，边坡变形主要表现为路基路面危岩、位移、倾斜，对于边坡破坏较严重的情况，必须采取有效措施治理边坡变形与失稳。路基防护是保证路基稳定性的重要措施之一，在治理公路工程路基路面边坡变形的过程中，应结合公路工程的实际情况，因地制宜地采取措施，根据边坡的不良工程地质特征和滑坡加固治理与防护工程特色。在山区修建公路的时候，主要选取适用性强、易于操作、工程负效应小的措施，以预防崩塌、落石、滑坡、坍塌、泥石流等山体或边坡变形，如抗滑桩、锚杆（索）、挡土墙、削坡和灌浆等，使其分别适用于不同塌方、滑坡的物理力学条件和地质条件。
3.4岩溶地区路基治理措施
岩溶地貌分布在世界各地的可溶性岩石地区，岩溶地区的地基问题是公路工程建设中的突出问题。对于岩溶地区路基的治理，应从整体上把握岩溶地区的路基概况，结合实际地质条件，理清岩溶发展规律和分布规律，以便在岩溶地区进行公路工程路基路面病害治理时制定合理的处治方案。岩溶地区的地形主要分为以下几种情况，一是大型且局部严重的岩溶路基路面病害地段；二是不太严重的中、小型岩溶路基路面病害地段；三是路基基底的岩溶泉和冒水洞；四是路基基底的开口干溶洞等。具体说来，对于大型且局部严重的岩溶路基路面病害地段病害的治理，应搞清楚岩溶地段的具体位置，尽量设法绕避进行公路工程建设。对不太严重的中小岩溶地段路基路面病害的治理，在进行公路工程建设时，应选择其最窄的、最易于采取措施的地段通过，对岩溶水宜以疏导为主，采取因地制宜、因势利导的方法，不宜堵塞，一般可采用排水沟、泄水洞等疏导岩溶水。
3.5采空区路基治理措施
采空区路基治理是公路工程路基路面病害治理的重点和难点，由于开采时间与开采结束后上伏岩土体剩余沉陷变形时间都较长，在对公路工程路基的危害方面，采空区路基治理的形势十分严峻，对路基影响与危害持续时间也较长。在公路工程路基路面的治理中，针对采空区路基路段的治理，要制定实际可行的治理方案，必须了解采空区的分布及发展情况。采空区路基的治理应从路基处治、开采协调两个方面来进行，其具体内容如下。
3.5.1路基处治
对公路工程采空区路基路面病害的处治，可以从四个方面采取措施，即开挖回填、充填、桥跨和注浆。其中，开挖回填是指对于路基挖方边坡上的采空区宜采用开挖回填方案。开挖要注意保护标准定位桩、轴线桩、标准高程桩。回填是保证地基不受侵扰。充填是指采空区充填能有效地减小地表沉陷破坏程度。公路工程的充填材料对采空区路基路面的治理至关重要，有条件时采用水砂充填，能保证公路安全无损。采深不大时，可采用覆岩离层充填，加固采动覆岩破坏区，限制地表沉陷破坏。
另外，为充分保证工程质量，降低工程造价，在公路工程路基路面病害治理中，在煤层开采规模较小、开采深度小于100m的采空区，可以采用桥跨方案。而在煤层开采规模较大的采空区，则适宜采用注浆的方法，注浆是指采空区上覆岩层在有条件时会出现离层，离层经历产生、发展、达到最大高度及最终离层闭合的移动过程。在离层带中注浆减缓地表沉降，控制地表总的下沉量，减缓地表动态变形值，达到保护公路的目的。
3.5.2开采协调
公路工程采空区路基路面的治理还可以采用开采协调的方法。在开采协调过程中，要把握好三个方面的内容，一是调整路面板接缝的宽度；二是设置“双层连续配筋混凝土结构”；三是合理安排开采时间。在调整路面板接缝的宽度方面，设置接缝可减少混凝土板变形受约束影响而产生的内应力，增加路面板抵抗各种变形的能力。在设置“双层连续配筋混凝土结构”方面，主要是对于采深与采厚比较大且地表变形连续时设置。在合理安排开采时间方面，要使地表剧烈变形破坏期避开冬季低温期，以使路面材料变形适应采动地表变形。
4结束语
总而言之，公路中路基路面病害不仅严重影响公路的质量，还会危害人民群众的生命财产安全，为国家带来的经济损失，因此在实际施工过程中应做好路基路面施工的质量控制，做好病害的预防与治理工作。随着科技的发展我们有理由相信，只要能够不断研究、不断探索，就能不断完善路面路基病害的预防方法及治理措施，使我国公路建设的明天更美好。
