張開(kāi)瑩 蔣銘 朱鵬 馬光強(qiáng)

（山亭區(qū)公路事業(yè)發(fā)展中心，山東 棗莊 277200）

一、國(guó)道313線日滕段項(xiàng)目概述

國(guó)道313線日滕段山亭區(qū)店子至滕州（k291+018～k308+047），起于山東省棗莊市山亭區(qū)與臨沂市平邑縣界，途徑店子鎮(zhèn)、東郭鎮(zhèn)，與省道245線店韓段、京滬高鐵、G3京臺(tái)高速、省道343線北留段交叉，終于滕州市龍泉路與北辛路平交轉(zhuǎn)盤，二級(jí)公路，全長(zhǎng)30.382km。設(shè)計(jì)荷載等級(jí)：汽車-20、掛車-100；設(shè)計(jì)速度：60km/h；路拱橫坡：路面為2%，路肩為3% ；設(shè)計(jì)洪水頻率：大中橋1/100，路基、小橋涵1/50。一般路段路基寬15m，路面寬12m，店子街區(qū)（k337+118～k338+048，0.97km）路面寬15m，路面結(jié)構(gòu)為3cm細(xì)粒式瀝青混凝土+4cm中粒式瀝青混凝土+2×15cm水泥穩(wěn)定碎石+15cm水泥穩(wěn)定風(fēng)化料，2006年建成通車；在2015年對(duì)全線實(shí)施路面中修，處治原有瀝青路面和基層病害，然后加鋪4cm細(xì)粒式瀝青混凝土（AC-13）。全線有大橋1座，中橋3座，小橋19座，涵洞47道。

二、冒水路段瀝青路面病害情況及歷年維修情況

線路自通車以來(lái)，在k298+900～k299、k300+900～k301+100和k301+700～k301+900三個(gè)路段均出現(xiàn)不同程度的路面冒水現(xiàn)象，特別是k300+900～k301+100段冒水嚴(yán)重，導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)坑槽、汲泥等病害而且由于坑槽部位始終有流水導(dǎo)致病害，修補(bǔ)困難，嚴(yán)重影響車輛和行人的通行安全。

圖1 冒水路段

為了保證公路的安全暢通，始終保持道路處于良好的技術(shù)狀態(tài)，每年挖補(bǔ)維修病害路段，對(duì)邊溝采取疏通開(kāi)挖等處治措施，但是始終無(wú)法從根本上解決病害問(wèn)題，特別是汛期，降雨集中，造成了“天上雨停了，路面開(kāi)泉了”“邊溝內(nèi)水干了，路面上水流了”的現(xiàn)象。這種路面流冒現(xiàn)象更是造成了路面坑槽病害修復(fù)困難，采用熱瀝青修補(bǔ)坑槽卻被水浸泡無(wú)法壓實(shí)的問(wèn)題。后期雖然采用“塑料薄膜作隔水層+水泥混凝土”的坑槽修補(bǔ)辦法，但是出現(xiàn)了瀝青路面薄膜飄揚(yáng)、路面“水泥補(bǔ)丁”密布的現(xiàn)象，地下水仍然是要流出來(lái)的，導(dǎo)致“舊坑”補(bǔ)了，“新坑”出了，“坑槽滿路、密密麻麻”。

三、路面冒水原因分析

根據(jù)路面破損和冒水情況，經(jīng)觀察和分析認(rèn)為導(dǎo)致路面冒水可能有幾個(gè)方面的原因：

路側(cè)邊溝內(nèi)積水通過(guò)路基、水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂底基層、水泥穩(wěn)定碎石基層和瀝青面層之間的結(jié)合部位或結(jié)構(gòu)層本身的空隙滲入。

由于該路段處于挖方路段，路兩側(cè)山體較高且石質(zhì)為透水性較強(qiáng)的花崗巖，水通過(guò)巖石裂隙滲透到路基、水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂底基層、水泥穩(wěn)定碎石基層和瀝青面層之間的層間或空隙，進(jìn)而通過(guò)造成路面出現(xiàn)坑槽排出該部分的夾層水。

由于路面以下存在透水現(xiàn)象，在車輛通行狀態(tài)下由于受車輛荷載反復(fù)作用導(dǎo)致地下水被“虹吸”到路面形成自流現(xiàn)象。

四、處治方案論證和比選

處理積水或冒水就是如何“堵住水”“截住水”或者“導(dǎo)出水”的問(wèn)題，雖然先后采取了不同的處治方案和措施，且每年都在治理，但始終都無(wú)法從根本上解決問(wèn)題。近幾年分別采取了幾個(gè)方面的治理措施：

1.每年汛期都應(yīng)重點(diǎn)檢查并治理冒水路段，清理邊溝內(nèi)雜草、淤泥等物品，開(kāi)挖疏通邊溝，保證邊溝排水暢通，避免出現(xiàn)積水現(xiàn)象，防止雨水滲入路基、水穩(wěn)基層或?yàn)r青面層之間的結(jié)合部位或結(jié)構(gòu)層自身的空隙，形成層間水進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層和油層出現(xiàn)各類病害，這主要是解決邊溝內(nèi)積水“導(dǎo)出”的問(wèn)題。

2.加大邊溝深度，開(kāi)挖k300+900～k301+050路段兩側(cè)邊溝，保證溝底標(biāo)高低于路面標(biāo)高50cm～60cm，（由于路側(cè)邊溝內(nèi)為石質(zhì)，邊溝外側(cè)為山體，無(wú)法深挖邊溝），加深和漿砌k301+050～k301+150路段左側(cè)邊溝，漿砌邊溝深度達(dá)到1.5m，通過(guò)這種方式降低邊溝內(nèi)地下水位，阻斷邊溝外山體內(nèi)積水滲入路基和結(jié)構(gòu)層，這主要是通過(guò)“截住”邊溝外山體滲水并盡量讓邊溝內(nèi)積水快速排出，防止?jié)B入路基、結(jié)構(gòu)層或路面。

五、改“截水”為“導(dǎo)水”

為了徹底根治路面冒水問(wèn)題，此次治理轉(zhuǎn)變思路，重點(diǎn)是如何導(dǎo)出進(jìn)入路面的水，改“截水”為“導(dǎo)水”，對(duì)于路面和結(jié)構(gòu)層采取“外科手術(shù)式”解剖，選取冒水部位對(duì)瀝青面層、基層、底基層和路基逐層開(kāi)挖，確定水源地和水流量，制定整改方案和措施。

逐層切割瀝青路面、結(jié)構(gòu)層并分層人工破除，細(xì)致觀察水流的位置、方向和水流量。在開(kāi)挖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)每破除一層，無(wú)論油層或結(jié)構(gòu)層，總是在層間往外流水；如果繼續(xù)往下破除，水流又在下一層的層間出現(xiàn)；經(jīng)逐層破除最終確認(rèn)水流是由于路基透水導(dǎo)致的路面冒水現(xiàn)象，主要是由于上述路面冒水原因的第2和第3兩方面原因?qū)е碌?，也就是路?cè)山體內(nèi)水通過(guò)巖層裂隙滲透到路基內(nèi)，在地下水自身壓力和車輛壓力作用下導(dǎo)致的“虹吸”現(xiàn)象進(jìn)而導(dǎo)致路面出現(xiàn)坑槽將水流引出。找到了水源只是看到了問(wèn)題的表象，就是發(fā)現(xiàn)了“水”，但是如何解決“水患”則是擺在眼前的客觀問(wèn)題。治水就是疏堵結(jié)合，重在疏通，將水引流到路面以外邊溝排放。

如何導(dǎo)出水，就是開(kāi)挖透水盲溝或者埋設(shè)透水盲管的問(wèn)題，經(jīng)分析：埋設(shè)透水盲管存在幾個(gè)方面的弊端，如成品圓管普遍管徑較細(xì)，透水管眼容易堵塞，排水能力較??；采用大粒徑碎石可以根據(jù)水量的大小、透水部位的深淺確定盲溝開(kāi)挖的深度、寬度，確定滿足路基透水的排放能力。

六、開(kāi)挖邊溝 增設(shè)滲水盲溝

根據(jù)確定的方案分階段實(shí)施，首先在k300+900～k301+100段右幅實(shí)驗(yàn)段施工。以路面冒水點(diǎn)集中且出水量比較大的位置作為滲水盲溝開(kāi)挖點(diǎn)，盲溝之間的間距并非等間距，該段共設(shè)置4道盲溝，盲溝上口寬度為1.1m，底口寬度為0.7m，破除原有瀝青路面、水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)層和底基層并伸入原有路基10cm，開(kāi)挖總深度為0.66m，盲溝內(nèi)回填碎石，原有頂基層和瀝青面層部分澆筑C30混凝土，厚度26cm。

通過(guò)在路面冒水位置增設(shè)滲水盲溝，將路面水通過(guò)盲溝引流到邊溝內(nèi)排出。

開(kāi)挖邊溝將降低地下水位，應(yīng)截流路側(cè)山體滲水。針對(duì)邊溝內(nèi)積水的問(wèn)題，疏通和開(kāi)挖路兩側(cè)的邊溝，清理邊溝內(nèi)的雜草、淤泥，保證邊溝排水暢通，切實(shí)解決邊溝內(nèi)積水問(wèn)題，防止邊溝內(nèi)水位超過(guò)滲水盲溝內(nèi)的水位，導(dǎo)致盲溝內(nèi)的水無(wú)法排除，甚至形成邊溝內(nèi)的水向盲溝內(nèi)倒灌的現(xiàn)象。

圖2 原路面結(jié)構(gòu)圖

圖3 滲水盲溝側(cè)面圖

圖4 回填碎石

七、施工

由于k300+900～k301+100段處于彎道下坡位置且作業(yè)區(qū)位于彎道的下游，施工的危險(xiǎn)系數(shù)比較高，應(yīng)根據(jù)《公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程》中對(duì)于二級(jí)公路養(yǎng)護(hù)作業(yè)控制區(qū)中“二級(jí)公路雙向交替通行的彎道路段彎道后養(yǎng)護(hù)作業(yè)”的要求，做好施工路段安全作業(yè)區(qū)的管理，合理設(shè)置限速、施工標(biāo)志、導(dǎo)向標(biāo)志、示警樁、水馬和爆閃燈設(shè)施，保證施工現(xiàn)場(chǎng)的安全。

圖5 切割和破除原有瀝青路面

圖6 回填原瀝青面層

利用切割機(jī)和破碎錘逐層切割并破除原有瀝青路面和結(jié)構(gòu)層，逐個(gè)、逐層觀察并查驗(yàn)透水的部位、水量。經(jīng)實(shí)際觀察，發(fā)現(xiàn)每破除一層都在該層底部出現(xiàn)水流，而且水量較大，但是在破除下一層時(shí)，上層結(jié)合部位都不再有水流出，直至破除到路基后發(fā)現(xiàn)水是在路基和底基層的結(jié)合部位外流。通過(guò)對(duì)這該四道盲溝的開(kāi)挖、確認(rèn)“水”源是由于兩側(cè)山體內(nèi)水通過(guò)透水路基，并在水壓力和車輛荷載的反復(fù)碾壓共同作用下滲透到各結(jié)構(gòu)層和瀝青路面，造成瀝青路面出現(xiàn)坑槽等各類病害，應(yīng)加強(qiáng)該部分水的排放。

利用混凝土回填原瀝青面層和頂基層，彌補(bǔ)碎石回填盲溝造成的路面本身剛度和強(qiáng)度的不足，保證路面質(zhì)量，同時(shí)利用盲溝上下游方向的水穩(wěn)結(jié)構(gòu)層對(duì)于混凝土回填部分的支撐作用，形成水泥混凝土“板涵”保證碎石回填部分的透水功能。為了防止?jié)仓炷習(xí)r水泥漿進(jìn)入碎石回填層填充碎石間空隙，影響碎石的透水層功能，在碎石墊層頂部鋪設(shè)兩層油氈并固定到結(jié)構(gòu)層立面，形成隔離層并作為混凝土（剛性結(jié)構(gòu)）和瀝青面層（柔性結(jié)構(gòu)）結(jié)合部位的“伸縮縫”，防止結(jié)合部位瀝青出現(xiàn)不規(guī)則裂縫，進(jìn)而出現(xiàn)啃邊、坑槽等破壞。如果該處出現(xiàn)開(kāi)裂，應(yīng)采用密封膠對(duì)裂縫實(shí)施灌縫處置。

八、結(jié)語(yǔ)

滲水盲溝的設(shè)置將改善該段盲溝滲水情況、邊溝內(nèi)積水和路面病害情況，特別是汛期和冬季雪融后應(yīng)及時(shí)觀察，完善和調(diào)整治理方案，確保治理效果。

經(jīng)檢驗(yàn)該段處理效果較好，將向其他路段推廣實(shí)施，徹底解決由于此類特殊地質(zhì)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的路基滲水和路面冒水問(wèn)題。

采用盲溝引流路基滲水，如果汛期降雨集中，邊溝排水能力不足，將導(dǎo)致邊溝內(nèi)積水并滲入路基、結(jié)構(gòu)層，并對(duì)滲水盲溝形成“倒灌”，應(yīng)開(kāi)挖原有路肩土，在路面和結(jié)構(gòu)層外部增加兩層防水土工布，“阻斷”邊溝內(nèi)的積水。