鄒大春

摘 要：在高速公路使用過程中，由于陽光長時(shí)間直射、水體侵蝕、長期有超載車輛在高速公上行駛以及施工不規(guī)范等因素，極易催生病害，進(jìn)而影響公路正常使用，甚至威脅到人們的出行安全。因此，應(yīng)對(duì)高速公路路基路面病害進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)，及早檢測(cè)存在的病害問題，并通過預(yù)防養(yǎng)護(hù)策略避免病害嚴(yán)重化，降低養(yǎng)護(hù)成本。

關(guān)鍵詞：高速公路;路基路面病害;預(yù)防養(yǎng)護(hù)

中圖分類號(hào)：U418.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

在公路工程中，路基作為路面的重要基礎(chǔ)，其建設(shè)水平與公路質(zhì)量息息相關(guān)。只有確保路基本身具有一定的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，才能保障路面的安全和穩(wěn)定。與此同時(shí)，路基使用壽命的長短也取決于路面的實(shí)際情況，假如路面嚴(yán)重受損，雨水大肆侵襲，則久而久之損害路基，影響公路的正常使用。因此編制路基路面施工方案時(shí)，要綜合考慮投入使用后的實(shí)際需求，從保障工程質(zhì)量為切入點(diǎn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)路基路面結(jié)構(gòu)，在符合施工標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)還要注意合理把控工程造價(jià);公路投入使用之前，需要采取路基路面病害的防治措施，嚴(yán)格檢測(cè)，確保符合工程質(zhì)量要求。而公路正式投入使用之后，也要定期養(yǎng)護(hù)，以保護(hù)公路不受損，避免路基路面病害，延長整體使用壽命。

1 高速公路路基路面的常見病害問題成因分析

1.1 高速公路路基的常見病害問題成因分析

高速公路路基如果出現(xiàn)坍塌，其主要原因就是公路路基在垂直方向上受到壓力過大導(dǎo)致沉降，路基下沉也會(huì)導(dǎo)致公路整體下沉，進(jìn)而出現(xiàn)公路坍塌問題。就這一公路路基質(zhì)量問題而言，需要對(duì)其公路荷載要求進(jìn)行分析，了解路基下沉的眾多原因。例如公路路基基礎(chǔ)施工中填充材料不到位、不合格，其所引發(fā)的常見問題是材料松軟、支撐力不足、壓實(shí)度不夠等等。再者就要分析路基的防水性能，如果其防水性能不足，則在受到降水和路面壓力的雙重影響下，路基也會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的下沉問題。高速公路路基坍塌的主要表現(xiàn)為公路邊坡位置滑塌，其中就涵蓋了滑坡以及坍方兩種路基病害類型，它們都是深受外界環(huán)境以及路基結(jié)構(gòu)影響而出現(xiàn)的路基沉縮問題。當(dāng)然，公路路基崩塌問題更為嚴(yán)重，它是指公路路基整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量都出現(xiàn)了問題，比如說在大氣溫度下，雨水沖刷以及強(qiáng)氣流影響導(dǎo)致路基表層從坡面剝離，路基就此向下滾動(dòng)坍塌。總體來說，公路路基病害問題都是由于公路路基整體上缺乏強(qiáng)有力支撐，且路基結(jié)構(gòu)表現(xiàn)松散所造成的。

1.2 探討高速公路路基路面常見病害

目前，高速公路路基路面常見病害主要有三種，分別為：第一，高速公路路基路面出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性破壞。該病害具有多種表現(xiàn)形式，主要有橫裂紋、網(wǎng)狀裂紋等，導(dǎo)致該病害出現(xiàn)的原因有三：一是公路路面整體防水性能不強(qiáng)，一旦遇到雨雪天氣，無法有效進(jìn)行防水作業(yè)，在雨水沖刷后對(duì)公路結(jié)構(gòu)造成破壞;二是長時(shí)間受到路面積水等外部水體的侵蝕，對(duì)公路材料結(jié)構(gòu)造成影響，最終造成結(jié)構(gòu)性破壞;三是缺乏定期、細(xì)致的養(yǎng)護(hù)管理工作，導(dǎo)致在外界溫度變化情況下公路混凝土出現(xiàn)收縮變化，進(jìn)而引發(fā)裂縫，若是在該情況下遇到雨雪天氣，雪水會(huì)沿著裂縫下滲，進(jìn)而造成嚴(yán)重的高速公路路基路面病害。第二，車轍病害，該病害主要體現(xiàn)在高速公路路面上具有較為明顯的車轍痕跡，甚至存在凹陷等現(xiàn)象。致使該病害出現(xiàn)的原因主要有二：一是高速公路路面耐高溫性能較差，在夏季等較為炎熱天氣，長時(shí)間的高溫暴曬會(huì)在一定程度上軟化路面，使得車輛通行時(shí)留下車轍;二是車輛超載，或是經(jīng)過的車輛超過公路路基承載范圍，從而導(dǎo)致車轍、凹陷出現(xiàn)。第三，沉降病害。在高速公路運(yùn)行過程中，極為容易出現(xiàn)該病害，主要原因有使用時(shí)長過久、施工不規(guī)范以及沒有對(duì)施工地質(zhì)條件進(jìn)行全面勘察，最終導(dǎo)致沉降不均這一病害的出現(xiàn)。其中，施工不規(guī)范主要是指路基碾壓質(zhì)量不過關(guān)、施工材料填筑不合格以及壓縮系數(shù)設(shè)計(jì)存在偏差等。

2 高速公路路基路面病害的科學(xué)檢測(cè)及預(yù)防養(yǎng)護(hù)

2.1 陣列勘探檢測(cè)技術(shù)

高密度電阻率成像技術(shù)是陣列勘探檢測(cè)技術(shù)的體現(xiàn)。工作人員在實(shí)際應(yīng)用的過程中，需要預(yù)先確定測(cè)點(diǎn)與測(cè)線，并將電極間隔設(shè)置于選定測(cè)試點(diǎn)上，并借助成影的設(shè)備將電極進(jìn)行轉(zhuǎn)化，最后經(jīng)過加工組合構(gòu)成電極距以及相應(yīng)的電極裝置。工作人員在布置好相關(guān)器械后，首先，可以通過多個(gè)電極距與電極裝置實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觀測(cè)的目的，觀測(cè)剖面剖點(diǎn)上的視力電阻率，獲得相應(yīng)參數(shù);其次，可以利用現(xiàn)代技術(shù)采用專業(yè)的成圖軟件繪制相應(yīng)的圖像，并借助數(shù)據(jù)樹立軟件與解釋軟件，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為工程語言，以達(dá)到信息化勘測(cè)路基，得到路基質(zhì)量數(shù)據(jù)的目標(biāo)。

2.2 三段碾壓壓路預(yù)防與加固施工

如果是高速公路路面出現(xiàn)病害問題，首先需要采用試鋪施工技術(shù)，試鋪長度一般要控制在200 m～600 m左右，解決路面病害問題，驗(yàn)證混料生產(chǎn)方面的配合比，并賦予其標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)配合比，基于此建立標(biāo)準(zhǔn)的攤鋪機(jī)作業(yè)模式，對(duì)高速公路的路面攤鋪溫度、速度以及振動(dòng)振搗強(qiáng)度進(jìn)行分析。攤鋪施工中需要采用燙平板進(jìn)行加工預(yù)熱，保證預(yù)熱溫度在70℃以上。針對(duì)高速公路的瀝青混凝土路面施工可采用鋼輪壓路機(jī)配合瀝青混凝土路面聯(lián)合展開壓實(shí)施工。壓實(shí)施工一般可分為三大階段，分別為初壓、復(fù)壓以及終壓。首先在初壓階段要采用到至少兩臺(tái)壓路機(jī)（壓力機(jī)重量≤9 t）。要保證混合料攤鋪穩(wěn)壓，同時(shí)保證每臺(tái)壓路機(jī)至少碾壓一次，碾壓速度保持在2 km/h～4 km/h為最佳;復(fù)壓階段增加壓路機(jī)數(shù)量到4臺(tái)，進(jìn)行二次碾壓，碾壓速度要提高到4.5 km/h～6.5 km/h;終壓階段采用一臺(tái)輕型壓路機(jī)配合一臺(tái)重型壓路機(jī)即可，實(shí)施雙路靜壓施工。雙路靜壓要保證相鄰壓路機(jī)碾壓重疊輪寬在1/3左右，壓路機(jī)轉(zhuǎn)向角度控制在300°以內(nèi)。碾壓后采用3 m直尺保證橫向施工縫遠(yuǎn)離橋梁毛勒縫兩邊路面，如此可提高碾壓平順度。

2.3 裂縫嵌填

裂縫嵌填是指在裂縫中填入填縫料，其中，填縫料主要由瀝青、添加劑構(gòu)成。該方法對(duì)路面狀況基本沒有任何影響，但能有效降低惡化率，起到延長路面結(jié)構(gòu)使用壽命的作用。在路面溫度相對(duì)較低的情況下，該預(yù)防養(yǎng)護(hù)方法可以達(dá)到最佳效果，這是因?yàn)殡S著溫度的不斷降低，路面將開始收縮，使裂縫寬度變大，允許更多嵌縫料進(jìn)入。因此，裂縫嵌填施工不僅以在溫度相對(duì)較高或潮濕的情況下進(jìn)行。

2.4 路面彎沉檢測(cè)技術(shù)

評(píng)估公路使用壽命，首要環(huán)節(jié)就是應(yīng)用科學(xué)技術(shù)手段檢測(cè)路面彎沉情況。具體工作過程中，采用彎沉檢測(cè)儀器，判斷公路路面的建設(shè)水平。自貝爾曼發(fā)明第一代梁式彎沉檢測(cè)儀器以來，檢測(cè)儀器歷經(jīng)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，升級(jí)改造為靜力檢測(cè)儀、穩(wěn)態(tài)動(dòng)力彎沉檢測(cè)儀以及脈沖式動(dòng)力彎沉檢測(cè)儀等一系列型號(hào)，從最初的單點(diǎn)檢測(cè)轉(zhuǎn)變成整個(gè)路面彎沉檢測(cè)，現(xiàn)已成為評(píng)估結(jié)構(gòu)路面質(zhì)量水平的重要手段。

2.5 路基路面強(qiáng)度檢測(cè)方法

檢測(cè)公路路基路面強(qiáng)度主要是調(diào)查分析公路的彎沉值，可以用自動(dòng)式彎沉儀或者落錘式彎沉儀調(diào)查高速公路、一級(jí)公路的路基路面強(qiáng)度情況。通過調(diào)查結(jié)合貝克曼測(cè)定結(jié)果對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)公路的彎沉情況進(jìn)行有效確定。第一，路面回彈彎沉采用貝克曼梁測(cè)定法。貝克曼梁測(cè)定方法主要利用的是杠桿原理，制作杠桿式彎沉儀有效測(cè)定路面的彎沉情況。該方法檢測(cè)較慢并且精度不高，容易受到人為因素的影響，工作人員需要投入較大的經(jīng)歷，所以在較長里程的公路路面強(qiáng)度測(cè)定中不適合應(yīng)用此方法。第二，路面回彈彎沉檢測(cè)。采用落錘式彎沉儀測(cè)試路面，主要是利用脈沖模擬汽車荷載對(duì)路面產(chǎn)生瞬時(shí)沖擊，同時(shí)對(duì)路面瞬時(shí)變形情況進(jìn)行檢測(cè)，呈現(xiàn)出十分明確的測(cè)量結(jié)果，有著較高的精度，所以該方法有著較大的信息量。在測(cè)試過程中，有著較快的測(cè)試速度，能夠便捷地完成測(cè)量工作，且該方法穩(wěn)定安全能夠節(jié)省大量的人力資源。

2.6 高密度電阻率成像技術(shù)

該方法是在測(cè)線上同時(shí)排列很多電極，通過控制電極自動(dòng)轉(zhuǎn)換器檢測(cè)路面并且分析處理檢測(cè)獲得的數(shù)據(jù)。高密度電阻率法利用的是陣列勘探方法，英國很早儀器利用此方法設(shè)計(jì)了電測(cè)深偏置系統(tǒng)，電測(cè)深偏置系統(tǒng)其實(shí)就是最初高密度電阻率成像技術(shù)模型。在具體檢測(cè)中利用該技術(shù)測(cè)量路基路面需要首先將所需要的線以及測(cè)量點(diǎn)選取好，在測(cè)量點(diǎn)上按照一定的間隔設(shè)置好電極，然后用電極轉(zhuǎn)換裝置測(cè)量路面得到檢測(cè)數(shù)據(jù)，通過處理相關(guān)檢測(cè)數(shù)值明確路面的質(zhì)量病害。此外，該技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)值到圖像的轉(zhuǎn)換，從而保證工作人員可以更加直觀地利用圖紙明確路面的質(zhì)量情況。

2.7 路基路面地基系數(shù)檢測(cè)法

路基路面容易受到自然因素的影響，比如地質(zhì)條件、氣候變化、降雨量等。這些因素會(huì)腐蝕路基，降低路基的抗破壞能力。所以，工作人員可以用地基系數(shù)檢測(cè)法細(xì)致地檢測(cè)路基路面的性能變化情況，對(duì)路基路面的變形情況進(jìn)行詳細(xì)地測(cè)定，將數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性提高。在檢測(cè)中要用專門的地基系數(shù)檢測(cè)裝置，其中包括加載系統(tǒng)和量測(cè)系統(tǒng)。在檢測(cè)時(shí)工作人員水平放置好測(cè)試支架和檢測(cè)裝置底板，通過施工壓塊車輛壓縮過程充分壓縮路面的地基，進(jìn)而下沉避免其他車輛壓縮發(fā)生沉降，這種方式能夠?qū)⒙坊姆€(wěn)定性提高。

3 結(jié)語

目前國內(nèi)高速公路常見病害問題多，某些問題特別棘手難以解決，這嚴(yán)重影響到了公路正常交通運(yùn)營。所以本文分析了高速公路路基與路面存在的病害問題及誘發(fā)成因，并重點(diǎn)對(duì)其病害提出根本性預(yù)防對(duì)策與維修加固技術(shù)方案，希望有效提升高速公路整體建設(shè)效率，改善我國公路交通運(yùn)營環(huán)境，提高公路整體運(yùn)營效益。

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