安錦

（南陽通途公路勘察設(shè)計有限公司，河南　南陽　473000）

淺談瀝青路面膨脹土路基治理技術(shù)

安錦

（南陽通途公路勘察設(shè)計有限公司，河南南陽473000）

為了有效地治理由于膨脹土路基產(chǎn)生的瀝青路面病害，根據(jù)氣候環(huán)境及膨脹土對瀝青路面造成的不良影響，通過相關(guān)理論研究與室內(nèi)外試驗相結(jié)合的方法，并與傳統(tǒng)的膨脹土路基病害治理技術(shù)相比，介紹了高聚物注漿技術(shù)治理膨脹土路基病害的技術(shù)原理、冷補料修補技術(shù)及竣工評價方法，為今后此項技術(shù)的推廣與應(yīng)用積累了很多經(jīng)驗和借鑒意義。

瀝青路面；膨脹土路基；高分子聚合物；治理措施

膨脹土廣泛分布于瀝青路面結(jié)構(gòu)以下的土基中，膨脹土是具有特殊性質(zhì)的高塑性非飽和粘性土，遇水膨脹，失水收縮，具有明顯的脹縮性、多裂隙性、超固結(jié)性，以及強度強烈衰減的特性，容易造成公路沉陷、溜塌、縱裂、坍塌等事故。因此，有人稱它為“工程中的癌癥”。治理膨脹土，確保工程安全與質(zhì)量一直困擾著工程界，是世界公認(rèn)的重大技術(shù)難題。另外，加上當(dāng)?shù)厮蛋l(fā)達(dá)，雨量充沛，有些路段因開裂造成公路防水層失效，導(dǎo)致降水后雨水滲入路基，土基中的膨脹土在水的作用下，產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象。

研究人員非常關(guān)注瀝青路面裂縫修補技術(shù)并對其做了大量研究：例如裂縫貼、瀝青灌縫、灌縫膠修補裂縫、溶劑型改性瀝青材料灌縫、水泥粉煤灰壓漿、挖補、裂縫嚴(yán)重的直接銑刨瀝青面層等技術(shù)，但是使用效果不理想。以往的研究均僅對用于填筑路基的膨脹土進(jìn)行換填、改性，設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)及加強在施工過程中對雨天的造成雨水入滲等防護(hù)措施［5］。高聚物壓漿技術(shù)是對竣工后因膨脹土造成公路病害的治理方法，其施工過程中能耗低，無污染排放，符合環(huán)保要求，具有很好經(jīng)濟(jì)效益。本文深入地闡述了運用高聚物注漿技術(shù)治理膨脹土路基瀝青路面病害的情況。

1　病害調(diào)查及分析

本次調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，近年交通量和超限車輛日益增多，又由于公路地基為膨脹土，因干濕交替頻繁，造成公路產(chǎn)生縱向開裂，形成長達(dá)數(shù)十米，或上百米的張開裂縫，縫寬2～15cm，個別路段路基變形嚴(yán)重，路面裂縫、坑槽、翻漿挖補段隨處可見。

上述公路病害若不及時處治，路面表面的水經(jīng)過裂縫滲入到道路結(jié)構(gòu)層中，在源源不斷車流的輾壓沖刷作用下，路面出現(xiàn)泥漿，泥漿使路基土流失，導(dǎo)致道路底脫空，并小范圍沉陷。隨著脫空部的擴(kuò)大，路面沉陷部位網(wǎng)裂，緊接著出現(xiàn)小坑槽，形成破壞，在病害路段出現(xiàn)連續(xù)小坑槽，造成道路破壞影響道路正常運營，并危及行車安全。

通過對該地區(qū)某段道路對路面病害的調(diào)查及檢測，可以準(zhǔn)確地判斷路面裂縫病害的原因是由膨脹土造成的，選用相應(yīng)的治理方案，防止病害治理不徹底或處理方法有誤而導(dǎo)致病害修復(fù)后又在短時間內(nèi)重新發(fā)生。

2　路面病害治理方案選擇

傳統(tǒng)治理路基裂縫方案為：挖除路面結(jié)構(gòu)層，挖除7cm瀝青面層，挖除原18cm水泥穩(wěn)定砂礫上基層，再回填20cm水泥穩(wěn)定碎石基層+5cm中粒式改性瀝青混凝土；兩側(cè)老路局部病害嚴(yán)重的挖除7cm瀝青面層+18cm水泥穩(wěn)定砂礫上基層，再回填18cm水泥穩(wěn)定碎石基層+7cm粗粒式瀝青混凝土（AC-25C），最后全幅通鋪3cm細(xì)粒式瀝青混凝土（AC-10C）。

高分子聚合物注漿技術(shù)治理方案：采取注高聚物壓漿和微表處相結(jié)合的方法，既能加強路基土穩(wěn)定，又可以根除病害快速恢復(fù)道路服務(wù)功能。對原有公路路面破壞極其微?。皇┕に俣瓤?，成型快，工期短，一般在施工后一小時內(nèi)開放交通，減少對道路正常運營的影響；無須改變排水系統(tǒng)，也不會減少路緣石外露高度；可以對路面進(jìn)行橫向校平，提高路面平整度；施工過程中能耗低，無污染排放，符合環(huán)保要求，具有很好經(jīng)濟(jì)效益。

3　高聚物注漿技術(shù)治理膨脹土路基介紹

高分子聚合物注漿技術(shù)是20世紀(jì)60年代起源于日本的一項基礎(chǔ)工程設(shè)施快速維修技術(shù)，經(jīng)過推廣于70年代普及到歐美，已經(jīng)在世界范圍內(nèi)的75，000多個工程中得到應(yīng)用，主要解決水泥混凝土路面和瀝青路面的抬升以及土基層的穩(wěn)定等問題。通過路面鉆孔至基層病害處，注入高分子聚合物原料，混合發(fā)生反應(yīng)后，體積迅速增大。反應(yīng)過程中材料在受阻力較小的方向膨脹更多，因此材料總是流向土基中最軟弱的地方，進(jìn)行膨脹和壓密，以此達(dá)到解決公路病害的目的。

高分子聚合物反應(yīng)后形成的固體材料自重輕，其密度不到水泥漿或瀝青材料的10%。高分子聚合物材料的自由膨脹比可達(dá)20：1，可以填充脫空和裂縫，同時可以進(jìn)一步壓密周圍介質(zhì)。高分子聚合物材料能夠迅速固化，可在15分鐘內(nèi)達(dá)到其最終強度的90%。材料具有良好的彈性，并具有較高的抗拉強度。高分子聚合物固化后材料具有良好的防水性能。高分子聚合物材料耐久性達(dá)30年以上。高分子聚合物對環(huán)境無污染。高分子聚合物注漿過程快捷，不需要養(yǎng)生，極大的縮短了施工時間。高分子聚合物注漿孔約16mm，對結(jié)構(gòu)基本無損壞。高分子聚合物注漿過程可以實時監(jiān)控。高分子聚合物還可用于建筑物地基加固、地板沉降修復(fù)、道路及機(jī)場道路維修等。

4　冷補料修補技術(shù)

與高分子聚合物注漿技術(shù)配套的冷補料修補技術(shù)，是在注漿完成后針對表面不平整及坑槽區(qū)域，使用冷補料修補新技術(shù)。冷補料是一種高科技道路修補材料，可以全天候使用，適用于在任何天氣和環(huán)境下補修各種不同類型的道路面層，如瀝青混凝土道路、水泥混凝土道路、停車場、機(jī)場跑道等。

一般修補應(yīng)將帶修補的坑槽及四周的碎石、廢渣清理干凈，坑槽內(nèi)不得存有泥漿、冰塊等雜物。被修補的坑槽、溝槽應(yīng)有整齊的切邊，廢渣的清除要見到固體堅固面為止。把足夠的冷補材料添進(jìn)坑槽，直到高出地面1.5cm 左右，高速公路和一般公路修補，其冷補料的投人量可增加10%左右。填滿后坑槽中央應(yīng)高于四周路面并呈弧形。如路面破損深度在5cm冷補料修補技術(shù)具有如下的優(yōu)點：①低碳節(jié)能環(huán)保：在常溫下拌和，沒有或很少有二氧化碳排放。符合交通部建設(shè)低碳交通的要求。粉塵少、毒氣小，對環(huán)境無污染。②造價低：拌和成本低，拌和成本只有熱拌站的六分之一，施工結(jié)束時，多余材料可儲存，無浪費。③施工方便：施工不受時間、溫度條件的限制。它可以使用機(jī)械攤鋪，也可使用人工攤鋪，攤鋪技術(shù)簡單，一學(xué)就會，不需大型機(jī)械。④壽命長：即鋪即通，其溫穩(wěn)性、回彈性好，塑性高、粘附性強，不車轍、不推移、不擁包、不龜裂，是熱瀝青混凝土路面壽命的2-3倍。

以上時，填補工作應(yīng)以 4cm為一層，分層填補，逐層壓實，鋪設(shè)均勻后，根據(jù)實地修補環(huán)境、修補面積大小和深度，選擇適當(dāng)?shù)膲簩嵐ぞ吆头椒ㄟM(jìn)行壓實。壓實完成后可在表面均勻的撒上一層石粉或細(xì)砂，使用清掃工具來回清掃，以使細(xì)砂填滿表面空隙。修補玩的坑槽表面應(yīng)光潔、平整、無輪跡，坑槽四周和邊角一定要壓實、無松散等現(xiàn)象，普通修補壓實度要達(dá)到93%以上。高速公路修補壓實度要達(dá)到95%以上。

5　結(jié)語

5.1應(yīng)用高聚物注漿處治公路瀝青路面唧漿、脫空、裂縫等病害，效果良好，此技術(shù)是一種快速高效的道路無損維修技術(shù)，其注漿孔直徑小，注漿后采用瀝青封孔，對道路組成結(jié)構(gòu)影響十分微小，與此同時具有施工迅速，對交通影響小等優(yōu)點。

5.2高分子聚合物注漿技術(shù)作為一種新型的加固技術(shù)，在填充脫空、提高路面強度、排出下層積水等方面有良好的效果并且對路面破壞小，精確可控，維修過程方便快捷，對交通運營影響很小，在舊路改擴(kuò)建及其他基礎(chǔ)工程設(shè)施的維修領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

［1］黎偉，劉觀仕，汪為巍等.濕干循環(huán)下壓實膨脹土裂隙擴(kuò)展規(guī)律研究［J］.巖土工程學(xué)報2014，36（7）:1303-1307.

［2］楊和平，張銳，鄭健龍.有荷條件下膨脹土的干濕循環(huán)脹縮變形及強度變化規(guī)律［J］.巖土工程學(xué)報，2006，28（11）:1936-1941.

作者介紹：

安錦（1979-），女，工程師，本科學(xué)歷，研究方向：公路勘察設(shè)計。

U416.167

A

1003-5168（2015）11-054-02