市政道路路面病害成因分析及应对策略探讨

市政道路路面病害成因分析及应对策略探讨

孙宝雷

孙宝雷SUNBao-lei

（武汉市政工程设计研究院有限责任公司东莞分院，东莞523123）

（WuhanMunicipalEngineeringDesign&ResearchInstituteCo.，Ltd.DongguanBranch，Dongguan523123，China）

摘要：市政道路由于设计结构、设计荷载、养护管理和施工质量等一系列因素，路面出现严重的大面积病害。本文笔者将从设计角度谈谈市政道路路面病害的成因及简述其应对措施。

Abstract:Duetothestructuredesign,designload,conservationandmanagement,qualityofconstruction,andanumberoffactorsofmunicipalroad,alargeareaofthepavementhasseveredisease.Inthispaper,theauthorwilltalkaboutthecausesofmunicipalroadpavementdiseasefromdesignperspectiveandexpoundtheresponsemeasures.

关键词：市政道路；路面病害；成因；措施Keywords:municipalroads；pavementdisease；causes；measures

中图分类号院TU71文献标识码院A文章编号院1006-4311（2014）07-0078-02

引言：

市政道路设计早在20世纪上半叶就已经开始研究，各国使用的方法多达几十种。随着科学技术以及信息技术的发展完善，现在我们开始采用力学、数学以及计算机等按照弹性理论或粘弹性理论计算出多层路面结构内的应力与变形，辅以一定的试验和调查，逐步建立了理论法，如今理论法已成为路面结构设计方法的发展方向，并已开始被很多国家投入应用。路面根据其组成结构，可分为面层、基层与垫层，三者的设计都是至关重要的，任何一个环节设计不到位均会造成路面病害。所以为了延长市政道路的使用寿命以及行车安全与舒适性，路面结构设计必须引起设计者的高度重视。

1市政道路路面常见病害及成因

1.1路基破坏路基边坡长期暴露在外部环境，承受着来自外界的各种刺激，在各方面因素的影响之下，造成市政道路路基强度与稳定性不足，甚至失效。路基破坏常见的形式有填方路堤沉降破坏与挖方路堑边坡破坏，其中前者还包括全部或局部出现下沉，纵横向的开裂以及整体滑动或边坡滑坍等；而挖方路堑边坡破坏主要包括坍塌，滑坡等。特别是在一些特殊路基形式，如果设计者没有充分了解当地水文、地质、气象等典型性，设计时按照一般路基选用常用横断面形式与地基处理方法，就更容易造成路基早期的严重破坏。

常见的路基变形和破坏如下：淤沉陷，路基在垂直方向产生较大的沉落，路基的不均匀下陷，造成局部路段破坏。路基沉陷有两种情况：1）路基沉落，因填料选择不当，填筑方法不合理，压实不足，在荷载和水、温度综合作用下，路基发生的向下沉陷；2）地基沉陷，原地面为软弱土，填筑前未作处理或换土，造成承载力不足，地基发生下沉，引起路堤下陷。于边坡塌方。盂路基沿山坡滑动，在较陡的山坡上填筑路基，如果原地面较光滑未经凿毛或挖筑台阶，坡脚又未进行必要的处理，在受到水的浸润或荷载及自重作用下，使填筑路基整体或局部沿坡面向下移动，路基失去整体稳定性。榆不良水文地质条件造成的路基破坏。

1.2路面破坏市政道路路面主要采用具有耐久性强、平整度好、稳定度高等特性的沥青路面，在二线城市或者一些片区也常用混凝土路面。沥青路面属于柔性路面，容易受到外部因素的影响，发生病害不可避免。常见病害类型有：

1.2.1路面松散类病害此类病害常见的有路面坑洞与松散两类。当路表水通过沥青路面缝隙进入路面结构层内，在车辆荷载的反复泵吸作用下，积水不断冲刷路层，使得路面层沥青粘度降低，然后集料松散脱落，出现坑洞。此外，当路面设计压实度或者施工压实度不够时，在超量车辆荷载的作用下，导致面层沥青粘结力下降，出现坑洞也是常见的。松散病害的主要原因是集料跟沥青混合料二者之间的粘结失效。究其原因，主要是没有对集料与沥青的粘结力考虑充分，或者集料与沥青之间的搭配不当造成的。再者，如果设计时对于车流量考虑偏小的话，后期车流量超过设计限值，在陡然增加的车辆荷载作用下，集料与沥青的粘结力由于受力超限而失效，也是造成沥青路面出现坑槽、松散甚至是拱起破裂的原因之一。

1.2.2路面裂缝类破坏沥青路面裂缝常见的有纵向裂缝、横向裂缝以及龟裂。纵向裂缝一般是因为车辆行驶方向的接缝处理不当或者在路基设计时，对于地基沉降考虑不足，特别是在软土以及特殊土地区，对于地基地质性质不清楚，设计时，对于地基处理方法采用不当，造成后期地基沉降严重，出现纵向裂缝。而横向裂缝的成因主要是因为设计者对于材料的选择不合适，沥青的抗拉能力以及路面底层材料的抗拉强度不足，在温度以及沥青收缩等因素的影响下，其材料承受的拉力超过其抗拉强度造成横向裂缝。龟裂在路面病害中比较常见，道路设计时，采用沥青的结构强度如果不足，在大量车辆荷载作用下，路面沥青压力发生正负交替反复变化，当荷载作用超过沥青的结构强度时，沥青路面会发生龟裂。如果不及时处置，龟裂会进一步发展导致沥青路面大面积破坏。

1.2.3路面变形破坏常见的变形类病害有路面沉陷、车辙、路面波浪等。路面沉陷主要是路基变形引起的，路基破坏或者软基处理设计不到位会造成基层的不均匀沉降，沉降导致路面变形破坏。车辙常见发生在市政道路转弯路面处，深度可达10-20mm，在较大车辆荷载下，道路沿着车辆车轮方向会出现较多轮迹，造成大面积路面变形。这是在设计时对车辆荷载考虑太小，在后期大量超限荷载作用下，道路由于长时间经受压缩和剪切变形，集料和沥青抗剪切变形能力不足产生车辙现象。当设计采用沥青混合料的强度不足，路面承载力降低，在车辆荷载反复作用下，沥青混合料产生推移和变形，形成具有波浪状的路面，一般出现在道路两边。

2市政道路路面病害处理措施以下介绍两种常用的软基处理方式。

2.1路基处理

2.1.1换填土处理通常对于市政道路浅层软土地基常用换填土的处理方法，其处理软土地基的有效深度一般小于3米。其原理就是将路堤以下的软土层采用人工或者机械的开挖方式全部清除，换填成粘性土、砂、石或者石屑等强度较高的材料，再压实或夯实成压缩性低、承载力高的人工地基。其处理方法对于浅层软土地基比较可靠，在市政道路软基处理中经常采用，但其工程量一般较大，处理影响因素比较繁多，使用时应全方位考虑。

2.1.2水泥搅拌桩处理水泥搅拌桩法施工可分为深层搅拌法和粉体喷射搅拌法。前者使用深层搅拌机将水泥浆和地基土在原位进行拌合，后者是利用粉喷机将水泥粉或石灰粉与地基土在原位进行拌合。如此形成水泥桩柱体，提高地基的承载能力，减少其沉降，提高了地基的稳定性，一般适用于淤泥、淤泥质土、粉土等软弱地基的处理。

2.2路面处理首先，我们需要在市政道路路面设置充分的排水措施，横坡设计需要根据当地雨量实际确定，切记照搬照抄。根据当地实际雨量，设计充分的排水管道。至关重要的是，我们在设计时一定要选用粘结力良好的沥青混合料与集料，并进行粘结力检测试验，确定二者之间的粘结力满足后期车辆荷载需求。其次，我们设计市政道路时，在选材环节要根据规范和当地实际条件选用能够承受车轮荷载的材料。特别对于底层和沥青材料要考虑其具有足够的抗拉能力与抗剪切变形能力，防止后期出现拉裂裂缝和剪切裂缝。另外，设计者必须注重当地的地质情况，特别是在软土地区和盐渍土地区我们必须注重地基的处理，充分考虑后期车流量发展引起的路基不均匀沉降导致路面沉陷、路面裂缝等病害。最后，在设计市政道路前期，首先要对当地的车流量做具体调查，得出实际车流量数据和车辆荷载分布规律。在实际调查数据之上，根据交通的发展规律和当地的经济发展状况对于未来的车流量及车辆荷载分布规律作出准确预测，确保路面以及路基具有足够的承载能力，防止发生由于承载力不够产生的破坏。

3结束语

随着我国进入经济快速发展的关键时期，交通事业也随之大力发展。各种大型车辆雨后春笋般出现，车流量也日益增大。作为设计者，我们需要与建设者以及监督者做好协调，确保整个市政道路从设计到建设、完成，都是按照规范和设计要求的标准进行，预防后期出现各类病害，使市政道路安全运营，成为城市的一道亮丽风景。

参考文献：

[1]张刘俊等.高速公路软土地基处理技术[M].北京：人民交通出版社，2004.

[2]沥青路面病害成因及处治措施探讨[J].公路交通科技,2008(3).

[3]刘玉琢.公路工程软基处理[M].北京:人民交通出版社,2004.