道路工程路基路面病害治理措施分析
2015-06-23
導(dǎo)致路基路面病害產(chǎn)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(shí)做出科學(xué)的檢測，針對出現(xiàn)的病害及時(shí)采取相應(yīng)的治理措施，可以有效的提高道路工程的運(yùn)行能力，減少因后期維修而產(chǎn)生的大量費(fèi)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(fù)雜性的特點(diǎn)，本文中對瀝青混凝土路面病害進(jìn)行研究，對促進(jìn)我國道路建設(shè)的發(fā)展具有非常重要的意義。
1 路基路面病害檢測技術(shù)
瀝青混凝土路面的檢測調(diào)查主要包含路面破損狀況、路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、路面平整度及路面抗滑能力等4項(xiàng)內(nèi)容，常用的病害檢測技術(shù)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(diào)查指標(biāo)主要是路面綜合破損率（DR）調(diào)查。在對路面破損領(lǐng)域的檢測中，現(xiàn)階段主要采用的技術(shù)還是以人工目測和儀器設(shè)備相結(jié)合為主，自動檢測技術(shù)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(fù)雜的路段，以目前的檢測現(xiàn)狀來講，還很難達(dá)到規(guī)范的效果，所以人工與儀器設(shè)備相結(jié)合是比較理想的方法。對于損壞面積為不規(guī)則的形狀時(shí)，先按當(dāng)量面積進(jìn)行計(jì)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(jìn)行檢測中，采用人工的方法進(jìn)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(jìn)行調(diào)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(zhì)量、施工質(zhì)量及現(xiàn)有路面破壞程度的一個(gè)重要指標(biāo)。傳統(tǒng)的3m直尺檢測，效率低、精度差?，F(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(jìn)行檢測，檢測結(jié)果采用國際平整度指標(biāo)IRI及標(biāo)準(zhǔn)差R表示。
路面平整度的檢測設(shè)備分為斷面類和反應(yīng)類兩種。斷面類檢測設(shè)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(yīng)類檢測設(shè)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(diǎn)：設(shè)備較復(fù)雜，可沿路面連續(xù)測量，工作效率高；一般采用先進(jìn)的微機(jī)處理技術(shù)，自動顯示路面平整度的標(biāo)準(zhǔn)差、正負(fù)超差等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，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(yàn)收時(shí)數(shù)據(jù)采集測定路表面的平整度，評定路面的施工質(zhì)量和使用質(zhì)量；不適用于已有較多坑槽、破損嚴(yán)重的路面測定。
1.2.2 車載式顛簸累積儀法
主要特點(diǎn)：設(shè)備復(fù)雜，操作簡便，工作效率高，自動采集數(shù)據(jù)，能進(jìn)行連續(xù)測試，檢測的結(jié)果能準(zhǔn)確地反映舒適性；但應(yīng)注意使用方法對檢測結(jié)果存在一定影響，應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程的要求進(jìn)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(zhì)量和使用期的舒適性；不適用于在已有較多坑槽、破損嚴(yán)重的路面上測定；適合路面工程質(zhì)量驗(yàn)收或大面積路網(wǎng)評價(jià)，為新建項(xiàng)目質(zhì)量評定及道路早期破壞狀況提供準(zhǔn)確、快捷的技術(shù)分析依據(jù)。
1.3 瀝青混凝土路面強(qiáng)度檢測
1.3.1 貝克曼梁測定路面回彈彎沉。主要特點(diǎn)：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(jié)果精度較低，受人為的因素影響大；而且人的勞動強(qiáng)度較大，不適合高速公路長里程路面強(qiáng)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(diǎn)：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(shí)沖擊作用，得到路面瞬時(shí)變形情況；其測量結(jié)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(jié)果用于路面強(qiáng)度的評價(jià)。
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(qiáng)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(jìn)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(gè)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(dāng)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(yù)防措施，沒有結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，沒有保證軟土地基路段預(yù)壓時(shí)間，結(jié)果造成公路路基沉陷現(xiàn)象的產(chǎn)生。同時(shí)我們也看到，路基塌陷會給人民的生命財(cái)產(chǎn)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(zhì)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(dǎo)致路面產(chǎn)生鼓包，油石太小，就又會造成路面松散的情況產(chǎn)生，導(dǎo)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(dāng)瀝青混合料在攪拌時(shí)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(zhì)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(dāng)就會導(dǎo)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(yán)把施工的質(zhì)量關(guān)，沒有嚴(yán)格控制終壓的瀝青混合料的溫度，造成了橫向裂縫的產(chǎn)生。由于片面追求個(gè)別不合理的指標(biāo)，沒有全面考慮面層的綜合強(qiáng)度、安全性和耐久性，結(jié)果造成路面的不必要的破壞。還由于沒有綜合考慮到當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境因素，結(jié)果造成了一些意外的問題產(chǎn)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(zhì)向下移動造成的，主要是公路路基的地質(zhì)條件不好導(dǎo)致的。邊坡滑動主要發(fā)生在一些地質(zhì)比較陡峭的地方，因?yàn)槁坊撞康暮枯^大，形成一個(gè)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(yùn)行的過程中就會因?yàn)槁坊灾睾蛙囕v重量的共同作用，使得整個(gè)路基沿著斜側(cè)的一面滑動，導(dǎo)致整個(gè)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(chǎn)生還得從保證路基的質(zhì)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(zhì)量工作的同時(shí)，我們也應(yīng)做好路面治理工作的準(zhǔn)備。關(guān)于路面治理，我們也要注意三個(gè)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(dāng)裂縫較細(xì)數(shù)量不多時(shí)，可將裂縫用水沖洗完后用水泥漿抹補(bǔ)。而裂縫較大時(shí)，應(yīng)沿裂縫鑿去薄弱部分，再進(jìn)行施工。其三，要注意在路面治理過程中的細(xì)節(jié)問題，以免治理不當(dāng)，再次出現(xiàn)路面破壞現(xiàn)象。
3.2邊坡防護(hù)與加固治理
路基和路面治理應(yīng)緊密結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境。首先，工程防護(hù)要結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境，根據(jù)不同地域采取不同措施，護(hù)面墻防護(hù)、錨桿防護(hù)以及土工合成材料防護(hù)等手段要結(jié)合實(shí)際情況。其次，在注重工程治理的情況下，也應(yīng)注重植物防護(hù)。植物防護(hù)是一種長遠(yuǎn)措施，不僅可以美化公路、調(diào)節(jié)溫度，而且可以起到固結(jié)和穩(wěn)定邊坡的作用，可有力的保護(hù)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(fù)雜的地質(zhì)力作用下形成在公路工程建設(shè)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(yán)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(hù)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(yīng)結(jié)合公路工程的實(shí)際情況，因地制宜地采取措施，根據(jù)邊坡的不良工程地質(zhì)特征和滑坡加固治理與防護(hù)工程特色。在山區(qū)修建公路的時(shí)候，主要選取適用性強(qiáng)、易于操作、工程負(fù)效應(yīng)小的措施，以預(yù)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(xué)條件和地質(zhì)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(shè)中的突出問題。對于巖溶地區(qū)路基的治理，應(yīng)從整體上把握巖溶地區(qū)的路基概況，結(jié)合實(shí)際地質(zhì)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(jìn)行公路工程路基路面病害治理時(shí)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(yán)重的巖溶路基路面病害地段；二是不太嚴(yán)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(yán)重的巖溶路基路面病害地段病害的治理，應(yīng)搞清楚巖溶地段的具體位置，盡量設(shè)法繞避進(jìn)行公路工程建設(shè)。對不太嚴(yán)重的中小巖溶地段路基路面病害的治理，在進(jìn)行公路工程建設(shè)時(shí)，應(yīng)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(dǎo)為主，采取因地制宜、因勢利導(dǎo)的方法，不宜堵塞，一般可采用排水溝、泄水洞等疏導(dǎo)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(diǎn)和難點(diǎn)，由于開采時(shí)間與開采結(jié)束后上伏巖土體剩余沉陷變形時(shí)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(yán)峻，對路基影響與危害持續(xù)時(shí)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(shí)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(yīng)從路基處治、開采協(xié)調(diào)兩個(gè)方面來進(jìn)行，其具體內(nèi)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(gè)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(hù)標(biāo)準(zhǔn)定位樁、軸線樁、標(biāo)準(zhǔn)高程樁。回填是保證地基不受侵?jǐn)_。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(guān)重要，有條件時(shí)采用水砂充填，能保證公路安全無損。采深不大時(shí)，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(zhì)量，降低工程造價(jià)，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(shí)會出現(xiàn)離層，離層經(jīng)歷產(chǎn)生、發(fā)展、達(dá)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(dá)到保護(hù)公路的目的。
3.5.2開采協(xié)調(diào)
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(diào)的方法。在開采協(xié)調(diào)過程中，要把握好三個(gè)方面的內(nèi)容，一是調(diào)整路面板接縫的寬度；二是設(shè)置“雙層連續(xù)配筋混凝土結(jié)構(gòu)”；三是合理安排開采時(shí)間。在調(diào)整路面板接縫的寬度方面，設(shè)置接縫可減少混凝土板變形受約束影響而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，增加路面板抵抗各種變形的能力。在設(shè)置“雙層連續(xù)配筋混凝土結(jié)構(gòu)”方面，主要是對于采深與采厚比較大且地表變形連續(xù)時(shí)設(shè)置。在合理安排開采時(shí)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(yīng)采動地表變形。
4結(jié)束語
總而言之，公路中路基路面病害不僅嚴(yán)重影響公路的質(zhì)量，還會危害人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，為國家?guī)淼慕?jīng)濟(jì)損失，因此在實(shí)際施工過程中應(yīng)做好路基路面施工的質(zhì)量控制，做好病害的預(yù)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(yù)防方法及治理措施，使我國公路建設(shè)的明天更美好。
