公路路基路面质量通病成因及施工加固技术

2021-12-02韩继民

商品与质量 2021年44期

韩继民

济南市章丘区公路事业发展中心山东济南 250200

近年来，随着我国对基础设施建设的重视，公路建设规模不断扩大，进一步完善了公路交通基础设施网络，促进了各地经济的发展，路基路面作为保证公路质量的基础，在实际施工中，一些环节容易出现质量问题，因此，必须加强路基路面的质量管理，确保公路工程的健康发展。

1 公路工程路基路面常见病害类型及原因分析

1.1 路基沉降变形

沉降变形是公路路基常见的病害之一，特别是在公路路基施工过程中采用半填、半挖、深填和高填等施工方法的，容易造成公路在投入使用一段时间后产生沉降变形，其原因主要有以下三方面：

①施工因素：在公路工程路基施工过程中，对路基的压实度控制不到位、碾压分层过厚、路基含水率过低，材料受外力压缩后发生变形等。②材料因素：路基施工材料的含水率不足、压缩系数过大、高塑性指数过高等造成路基刚度和强度不足，导致路基变形、沉降。③由于社会经济的发展，车辆的数量不断增加，出现了一些超限超载的现象，而公路质量无法满足车辆行驶的需要，导致路基变形、沉降。

1.2 边坡滑塌

在公路工程中边坡病害也比较常见，其中的主要形式是滑坡、崩塌与剥落等几种。

出现滑坡的原因是坡体长期受到水或者其他外力的影响，加上自身重力的作用，斜坡土体会顺着软弱带向下缓慢滑动，通常按照变化情况可分为三个阶段：蠕动变形、滑动破坏、趋于稳定，其破坏性也是非常大的。崩塌是由较大的土体或者石块在高处突然崩落而造成的，在石块或者土体下落的过程中会沿公路斜坡快速翻滚、跳跃并相互撞击，直至落到坡脚，具有运动学的特征。

1.3 路面裂缝

在公路工程中，由于设计不当、施工质量控制不严，在加上公路使用过程中车辆超载，都会引起路面裂缝。路面裂缝出现后，雨水就会顺着裂缝进入公路内部，引起各种病害。路面裂缝可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝。

横向裂缝产生的原因主要是在施工阶段没有处理好施工缝，接缝处结合不紧密造成的，另外受温度影响路面出现收缩的情况下也会产生横向裂缝。

纵向裂缝产生的原因主要有两个方面：①沥青面层摊铺施工的时候衔接处没有处理好，在车辆运行和周围环境的作用下慢慢地出现路面开裂；②压实施工时压实度控制不均匀，或者是路基边缘部分在雨水的长期浸泡下出现了不均匀的沉陷而引起路面开裂。

网状裂缝产生的原因主要有两个方面：一是在路面施工过程中控制不好，路面结构中夹有软土或泥灰层，造成沥青混凝土中的粒料产生松动，影响到路面的水稳性，长期受到车辆荷载与雨水的作用而出现网状裂缝；二是材料质量问题，沥青混凝土的粘结性、抗裂性差，受到水的侵蚀就会出现网状裂缝。

1.4 路基滑动

①公路路基施工中，由于坡面较高，路基底部容易积水，造成一定面积的路基滑动，处理不当还会发生位移，影响路基的稳定。②造成路基滑移的原因，主要是施工设计勘查不到位，对公路施工标准不够重视，造成许多施工误区，导致公路施工不能适应当地的基本地形条件，不能因地制宜地采用各种标准，造成公路路基滑移。

2 公路路基路面加固施工技术

2.1 边坡滑塌的加固处理

针对公路边坡长期受到自然因素与人为因素的影响而出现的边坡滑塌病害，通常根据实际情况采取以下几种加固处理措施。如果是小型滑坡，可采取卸载清除滑坡体的方法，就是放缓上部边坡，起到减载的效果，再将下部滑坡的土体逐步清除。为了减少地下水和地表水的侵蚀，可以在公路边坡上种植草皮或者根系比较发达的乔木，以降低水对边坡的冲刷作用，提高边坡的抵抗能力。在滑坡病害部位的周围设置截水沟，再设置排水沟和渗水沟，将地表水和地下水排出到滑坡体外。还可以在滑坡体的下部修建具有抗滑作用的挡土墙、抗滑桩、土钉支护和预应力锚固结构，这些技术措施对于稳定公路边坡都具有良好的效果[1]。

2.2 路基变形加固处理

针对路基下沉变形问题，可以通过以下方法进行加固处理。在公路工程基坑施工阶段要提高回填施工质量，必须严格按照公路工程施工技术要求进行碾压，保证压实度达到标准要求。针对密实性较差的区域可换填密实性较强的材料，通过逐层摊铺碾压的方式，增强回填路基的密实性。在具体的施工中技术人员应根据施工现场的地质水文条件做出适当的调整，以保证碾压强度。

在公路工程施工中软土地基较多，针对这种情况必须做好软土地基的加固处理。可以根据软土特性加入适量干石灰，将软土地基内部多余水分吸除；在地基填筑阶段可以选用粉煤灰等质量较小的材料；还可以根据施工现场的实际情况选择适当厚度的土工布，起到隔离地下水的作用，通过以上方法可有效的解决软土地基问题，使公路路基更加安全、稳固[2]。

2.3 路基路面排水施工

一般而言，在路基路面的施工作业过程中，由于工程施工工艺要求而从路面内部产生的积水需要及时得到处理，否则将会对路面施工作业中的混凝土等材料的质量产生影响，致使路基路面整体结构的稳定性以及承载能力下降。为此，如果在路基路面施工过程中，其内部的积水现象相对明显，则此时，工作人员应及时在路面内部埋设相应的排水管道，为内部积水的流出提供有效途径。另外，需要注意的是，在路基路面的施工作业过程中，由于实际的施工作业周期可能相对较长，导致在施工中可能会遇到相对恶劣的天气状况，类如持续性的雷雨天气等。此类天气对路基路面的施工进度会产生影响，更为关键的是，此类雨水天气会导致路基路面形成相对明显的积水现象，进而影响路基路面施工材料的物理形式，导致此类施工材料出现一定的松散流动现象[3]，进而出现施工质量问题。为此，为了应对此种类型的施工天气，工作人员应在路基路面的施工过程中注意及时布置相应的排水沟，并应视具体的施工作业要求加大排水沟的整体宽度和深度，进而为积水的顺利排出提供有效的基础路径支持。

2.4 路面裂缝的加固

为了减少路面裂缝的产生，首先应从施工管理入手，加强施工过程中的技术控制，严格按照施工技术要求进行操作。要做好施工缝的处理，确保接缝处结合紧密，压实度要达到公路施工技术要求。当路面裂缝产生之后要及时进行修复，针对路面结构没有受到破坏的表面裂缝可以采取表面修补法，这是一种比较简单的修复方法，将表面裂缝进行清理后涂抹特殊的黏结剂，起到封闭的作用，防止水的继续渗入。针对较为严重的路面裂缝一般采用注浆修补法，将水泥砂浆、环氧树脂材料等灌注填充到路面裂缝中，起到加固修复的作用[4]。

3 公路施工过程中的路基路面质量控制

3.1 路基施工质量控制要点

3.1.1 路基边坡高度坡度以及排水系统控制

①在施工期间，绝大部分路基坡度较小，所以路基高度一般不会影响路基稳定，但在特殊的路基土质、地形及环境施工中，必须考虑路基边坡高度、坡度以及沉降问题。如有需要，必要时可采取换填法或适当增大边坡高度，改善特殊路段路基工程的稳定性。②做好路基的排水工作，路基范围内应设置排水沟、截流沟、雨水沟、边沟等。

3.1.2 路基压实

路基压实作业具有相关施工作业流程，期间涉及到的施工技术也具有相对明显的特点，主要表现为施工作业过程中开挖方式的合理选择以及填筑作业的分层填筑等。一般而言，在路基的施工作业过程中，常用的开挖作业方式包括横向通道掘进开挖方式以及纵向全宽掘进开挖方式。在选择具体的开挖方式时，工作人员也应注意联合类型的开挖方式的应用要求，如果路床在被填筑之前存在一些杂物以及石块等，则会影响填筑材料结构的整体稳定性，也会为后续的压实作业过程制造一定的困难。在做好路床的清理工作之后，工作人员应采用分层填筑作业的形式，并应选择合适的压实机械设备。

3.1.3 路基含水量控制

①含水率过高会影响路基的稳定性和承载能力，过低的含水率对路基的压实效果同样不利，因此为有效提高路基压实度，施工过程中应严格控制路基含水量。②排水施工前，要准备好排水设备，编制排水方案，制定应急预案，防止意外事故的发生，在排水方案的设计中，要根据不同地段的不同地质条件和含水量控制最适宜的含水率，以提高路基施工质量。③对路基含水率的控制应着重于地下水位的控制，根据排水方案，可以采用渗水沟、排水沟等措施，排出过多的地下水，并将地下水引流[5]。

3.1.4 路基质量检测控制

①为控制施工质量，施工前，可在路基施工处先铺设一段约200m的试验路段，并制定出有效的施工方案，试验路段施工完成后进行质量检测验收，合格后可用该方案指导整个工程的施工。②对于路基施工过程中易出现的质量问题，必须进行实时监控，按规定频率进行检测试验，保证按照规范要求施工，如发现质量问题，及时报告并立即解决，施工结束后，还要定期进行后期养护，以确保整个工程的质量。③为避免路基现场出现裂缝，要加强养护，定期洒水，保证路基的湿度，防止产生裂缝，影响施工质量，养护中，养护人员应每周进行一次养护，保证路基施工质量达到相关规定的要求。

3.2 路面施工质量控制要点

3.2.1 路面施工温度控制

①由于沥青混凝土路面的特点，温度对路面施工质量具有直接影响，在施工过程中，要保证沥青混合料的温度符合规范要求，如温度达不到要求不得开工。②路面施工过程中，因不可抗力造成施工中断，再继续进行施工时，要注意施工现场的材料温度，保证施工现场混合料温度在规定的范围内。温度过高、过低，都难以保证沥青材料的施工效果，会降低路面施工质量，因此，要严格把控路面施工温度。

3.2.2 路面压实度和防水控制

①路面压实工作是保证路面稳定性和质量的关键因素，在路面的压实工作中，要根据摊铺材料类型、填料密度、公路压实质量要求确定压实设备、压实强度以及压路机前进速度，以保证达到工程要求的路面施工质量。②把控路面防水性能，改善路面结构稳定性，减少雨水对路面的侵蚀，延长路面使用寿命，路面摊铺压实后，在路面两侧用热沥青多次涂刷，保证其密封性，达到防水效果，同时设置一定的盲沟，提高排水效果，以有效防止雨水积压对路面产生影响。

3.2.3 路面施工材料控制

①路面为沥青混凝土路面，沥青混凝土的材料质量会直接影响路面施工质量，在路面施工前，施工人员应根据施工材料规范要求对骨料的种类、质量标准等进行全面了解，选材时要选用纯净度高、杂质少、针片含量低的优质骨料，以保证质量合格。②路面施工材料进入施工现场前，要进行质量检验，通过现场检验，把不合格材料排除在施工现场之外。③结合路面施工质量要求，进行马歇尔试验研究确定材料配合比，确保级配合理，保证混合料以及路面施工质量。