高速公路路基路面病害特征及养护技术

高速公路路基路面病害特征及养护技术

刘和敏

恩施市公路管理局  湖北恩施  445000

摘要：高速公路是中国经济产业与交通融合的重要项目。路基路面病害作为高速公路工程的组成部分，防治是保证高速公路工程安全运行的必要手段。在高速公路的长期运营阶段，路基和路面在外界环境侵蚀和交通荷载冲击的作用下，极易发生不同程度的各类病害，导致路面性能恶化，交通安全风险增大。因此，本就高速公路路基路面病害特征及养护技术进行了分析和探讨。

关键词：高速公路；路基路面；病害；养护技术

一、路基路面病害

1.路面裂缝

路面裂缝是路基路面病害的主要代表。路面裂缝产生的主要原因是沥青路面底层的抗压强度丧失，且在外界环境作用下，路面裂缝不断向下贯通，造成路基路面的整体性破坏。路面裂缝主要分为网状裂缝、纵横向裂缝。网状裂缝主要由行车荷载冲击产生，表现为细而浅，宽度小于15～20mm；纵横向裂缝则由前期路面施工不当或外界侵蚀造成，沥青路面接缝位置没有及时处理，造成接缝紧密性不足，后续则会出现纵横向裂缝，宽度一般在20～25mm。

2.路基变形、坍塌

公路桥梁结构多建设在一些沟壑带，台背回填土密实度欠缺，填土压缩系数较大，极容易造成路桥衔接处的路基不均匀变形。在桥台施工中，采用的工程材料质量不合格，则会造成台背路基的工后沉降偏大，引发路基边坡坍塌事故。除此之外，在一些高填方路堤及深路堑路段，没有及时支护加固路基，边坡开挖坡度过大等都会造成路基失稳。　

二、路基病害的治理养护

1.坍塌的防治

针对不同的治理思想以及现场的具体条件,现行的塌方和滑坡处理方法及操作要点如下1)引导表面水流。这种方法的目的是建造一条拦水渠,将滑坡上方的水流截断,再将其引向其他地方,并在坍塌的地面上建立一个新的排水系统,将洪水从塌方中引出来,并对塌方区域内的人工灌溉设施进行调整和改造。

2)截断地下水流。该方法主要是修建起围护作用的截水沟,把塌方以上斜坡处流下的水流截断,引到别处,在塌方体表面上修建排水系统,把水汇集到塌方体以外,并调整或改变塌方地区内的人工灌溉设施。

3)护坡。采用种植植物、铺设块石护坡等措施加强边坡的抗冲能力。

4)设置支撑构造物。设置挡墙结构可以提高边坡的支承能力,保持土体的平衡,避免滑坡发生,同时可以降低路基内坡脚的开挖量,降低开挖量的作用在于增强坡脚的稳定性。

2.滑坡的防治

滑坡防治应从减少或消除水的影响和提高滑坡的稳定性两个方面来考虑,具体的处理方法及操作要点如下。

1)排除地表水,主要有以下措施:①将滑坡体之外的地表水截断,避免水流进入滑坡体；②为了防止地表水渗透到滑坡体内部,必须根据滑坡体的地形和水量,在滑坡体内部设置分支式排水系统；③将斜坡上的滑坡地填平、压实、填密,以此防止雨水下渗；④在斜坡上种植草皮,吸收土壤表面的水分,并借助根系增强土壤的稳定性。

2)排除地下水,可以采取设置支撑盲沟、截水盲沟、排水沟的方法,设置盲沟、排水孔时,其设计均应视土壤及水流状况而定,设置反滤层以防止潜蚀导致的沉陷问题,阻止泥沙的流入,避免堵塞排水孔。

3)增设滑坡体的重平衡条件,为确保地基的稳定性,可以采用减轻重量和建造支撑结构的方法,需注意的是,必须在滑动面以下的硬岩层或基岩上进行施工作业。　

3.坡面损坏的防治

2.1营养麦草泥+网锚植草技术

利用有机肥、麦草秸秆、无机肥、植物种子、种植土、水按照一定比例进行混合搅拌,采用人工方法将其覆盖到坡面上,使其达到与天然土壤相似的效果,能够有效地贮存更多水分和营养物质,促进植物有利的生长,然后在坡面上覆盖一层“T”型的钢筋结构。在植被恢复生长后,由于植物发达的根系可以深入黄土坡体深处,进而与坡面和钢筋结构形成一个整体,从而达到保护坡面、美化环境和防止滑坡的作用。

2.2客土喷播防护技术

喷施是利用特殊的喷剂装置,在边坡的荒地上喷洒粘结剂、植物种子、复合肥、保水剂、速效肥和水,使其在坡面上进行组合,从而在坡面上形成一种多孔稳定的结构,表现为一种带有连续孔状态的硬质体,能在土壤中实现生根、生长,从而达到保持水土、恢复自然、改善景观、美化生态环境、稳固坡面等作用。

三、路面病害的治理养护

1.裂缝的修补与养护技术

1.1施工条件的确定及施工准备

无论是面对什么类型的道路病害,修补工作都要在适当的时间内进行。一般情况下,施工人员会在气温较高的季节进行施工,例如春天到秋天,但相对来说,夏天是最好的修补施工时间点,特别是在相对寒冷的地区。在施工前要进行详细的调研,尽可能详细了解道路破损的程度、破坏的种类、破坏区域等,并根据当地的具体情况,结合工期和成本,选择最佳的维修施工方法。

1.2路面裂缝的实际修补过程和灌封材料的选择

目前,道路裂缝修复的主要手段是灌缝法,其中以刻槽灌缝为主。刻槽灌缝的主要工序如下:在封闭裂缝所在的车道刻槽机延缝方向刻槽→用压缩空气清除缝隙中的杂质→就地加热灌封剂→用灌缝机将加温灌封剂倒入缝隙中→自然降温20min→解除封闭。灌缝材料可以是沥青灌浆,也可以是裂缝修补剂。裂缝修补剂是一种能与水泥粉、矿粉(石英砂)发生化学反应的化学制剂,能产生优异的粘附力和弹力,主要用于修补裂纹和改善表面质量。这两种材料的使用原则大同小异,只是根据路面、价格的不同而选择。通过对路面上形成的裂缝进行注射填料,使所用材料与缝隙间紧密结合,以减小或阻止湿气泄漏,最后达到防止路面被进一步破坏的作用。

2.路面坑槽的修补与养护技术

2.1冷补法的修补工艺过程

1)首先测量坑道深度,找出修复区域,尽可能使槽边与道路标志垂直或平行,避免形成不规则的几何图形。

2)在确定槽口后,进行切槽,一般使用水力风镐,切槽时应保证槽壁不会有倾角,尽量竖直,直至底部的稳定部位,再将废料、灰尘等杂物全部清除干净。

3)清洗干净后要对槽底、槽壁等部位进行干燥处理,用电灯烘烤,再涂上一层粘性油,要均匀喷洒,注意不能过厚。

4)根据横向深度,选择冷补料进行填充,若槽深度较浅,则直接填充,若槽深超过6cm,则应采取双层填充,应注意填充处的虚铺厚度,铺完后使用振动压路机进行压实,可先压四边,再逐渐压至中心,尽可能使道路恢复平坦。

2.2热补法的修补工艺

相对于冷补法,热补法的应用较晚。热补法因其具有较好的修复作用,逐步取代了冷补法,成为目前常用的局部修复技术。在加热过程中,应注意温度的控制,避免沥青氧化、冒烟和烧焦出现。热补法的施工方法如下。

1)正确测量凹坑的尺寸,决定修复面积,在这一区域进行加热,通常使用热辐射板。

2)加热时,先将加热片的间距调到合适的位置,通常是在距离沥青表面150~200mm的地方,让地面变得柔软,一般需要3~5min,如果距离太远,加热时间过长,不能软化,太近则可能会融化、冒烟。

3)在被修复区域的道路变得柔软后,用滚烫的铁耙将道路耙松,耙的过程中尽可能从四面向中央倾斜,将两边的边缘做成与地面平行或者垂直的直线,以防止出现不规则形状。

4)将乳化沥青喷洒到已耙好的混合料上,然后将其装入热再生处理机,进行现场热再生。将已由路面整修车辆处理过的热材料运送到修理处,将补强混凝土搅拌均匀,稍凉后再用汽车振动压路机压紧,同样是从四面向中央进行作业,压紧至致密、平整。

结束语

路基路面是高速公路建设的重点和难点,随着道路工程的不断发展,路基路面易发生各种病害。文章对公路路基的主要病害进行了分析,并对其防治与养护方法进行了探讨,以期为有关施工单位提供参考。

参考文献

[1]王朋.公路路基路面病害预防策略探析[J].工程建设与设计,2021,69(3):80-81,84.

[2]张文川,朱莉亚.公路工程路基路面病害及防治措施[J].工程建设与设计,2020,68(6):61-62.