軟地基對(duì)瀝青路面造成的影響及防治措施

武 強(qiáng)

我國(guó)道路交通量日益增大，車輛迅速大型化且嚴(yán)重超載，使公路路面面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。其中軟土給公路工程建設(shè)和人工構(gòu)造物帶來(lái)了極大的影響和隱患，成為公路工程關(guān)鍵問(wèn)題之一。在軟土地區(qū)修建公路，高路堤存在穩(wěn)定性差和過(guò)大的變形沉降，而低路堤在交通荷載作用下，常使道路沉降變形。軟土地基上修建公路，特別是瀝青公路路面，不但在勘察、設(shè)計(jì)、施工階段，而且在養(yǎng)護(hù)期間，都要比一般工程難度更大，考慮的因素更全面、更慎重。

要想解決這一難題，瀝青路面可以有效緩減軟地基對(duì)路面的危害。瀝青路面主要有瀝青表面處治、瀝青貫入式、熱拌瀝青混合料和乳化瀝青混合料路面等，具有造價(jià)相對(duì)較低、行車舒適、修復(fù)方便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用于公路和城市道路、機(jī)場(chǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施的面層處理。近年來(lái)，在高等級(jí)公路建設(shè)中，對(duì)軟土路基的處理問(wèn)題已成為影響工程造價(jià)和道路使用質(zhì)量的突出矛盾之一。

1 軟土的組成

軟土是指濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土。它具有天然含水量高、天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、靈敏度高、擾動(dòng)性大、透水性差、土層層狀分布復(fù)雜、各層之間物理力學(xué)性質(zhì)相差較大等特點(diǎn)。

2 軟土地基的危害

1)由于軟土地基路堤失陷、地基沉降等危害，而在公路建設(shè)中，不可避免地有部分路段要穿過(guò)水田、沼澤、淤泥地段等軟土地基。路基修筑在軟土地基上時(shí)，對(duì)軟基的處理不徹底，或軟基地段處理后沒(méi)有沉降穩(wěn)定就進(jìn)行修筑瀝青路面，往往就會(huì)發(fā)生路基失穩(wěn)或過(guò)量沉陷，從而導(dǎo)致瀝青路面破壞或不能正常使用。2)橋頭路堤與橋臺(tái)的沉降差，在高速行駛的情況下，引起跳車。3)軟基沉降量超出工程允許范圍。4)軟基上結(jié)構(gòu)物的沉降。5)軟基上各類路面結(jié)構(gòu)類型的設(shè)計(jì)與施工存在的問(wèn)題。

3 瀝青路面的施工要點(diǎn)及常見(jiàn)病害

3． 1 施工要點(diǎn)

1)人工裝卸桶裝瀝青時(shí)，運(yùn)輸車應(yīng)停在平坦地段，拉上手閘;跳板應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，坡度不宜過(guò)陡;放倒的瀝青桶經(jīng)跳板上下滾動(dòng)裝卸時(shí)，要在露出跳板兩側(cè)的鐵桶上各套一根結(jié)實(shí)的繩索，收放繩索要緩慢，兩端同步上下。2)避免炎熱季節(jié)搬運(yùn);用于搬運(yùn)時(shí)，必須有相應(yīng)防護(hù)，如帆布手套、工作服、坎肩等;液態(tài)瀝青用液態(tài)瀝青車運(yùn)送，瀝青車滿載時(shí)，遇到下坡或彎道時(shí)要提前減速，避免緊急制動(dòng)。瀝青裝載不滿時(shí)，應(yīng)始終保持中速行駛。3)從事瀝青作業(yè)人員均應(yīng)進(jìn)行體檢，凡患有皮膚病、結(jié)膜炎及對(duì)瀝青過(guò)敏反應(yīng)者，不宜從事瀝青作業(yè);瀝青加熱及混合料拌制，宜在人員較少、場(chǎng)地空曠的地段進(jìn)行;瀝青作業(yè)人員皮膚外露部分應(yīng)涂防護(hù)藥膏;工作服及防護(hù)用品應(yīng)集中存放，嚴(yán)禁穿戴回家和存入集體宿舍;施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配有醫(yī)務(wù)人員。4)瀝青混合料攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，攤鋪機(jī)駕駛臺(tái)及作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)要視野開闊，清除一切障礙物，作業(yè)時(shí)無(wú)關(guān)人員不得在駕駛臺(tái)上停留，駕駛員不得擅離崗位。5)運(yùn)料車向攤鋪機(jī)卸料時(shí)，應(yīng)同步進(jìn)行，動(dòng)作協(xié)調(diào)，防止互相碰撞，駕駛攤鋪機(jī)應(yīng)平穩(wěn)，彎道作業(yè)時(shí)，熨平裝置的端頭與路緣石的間距不得小于10 cm，以免發(fā)生碰撞。6)換擋必須在攤鋪機(jī)完全停止后進(jìn)行，嚴(yán)禁強(qiáng)行掛擋和在坡道上換擋或空擋滑行;熨平板預(yù)熱時(shí)，應(yīng)控制熱量，防止因局部過(guò)熱而變形。7)在瀝青攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中應(yīng)設(shè)置施工標(biāo)志，用柴油清洗攤鋪機(jī)時(shí)，不許接近明火。8)瀝青混合料運(yùn)輸車輛狀況應(yīng)良好，使用前應(yīng)對(duì)剎車、自卸系統(tǒng)進(jìn)行檢查，車斗密封，后擋板牢靠，不許站在運(yùn)輸車后用銑等工具往下捅瀝青混合料。9)瀝青拌合樓的各種機(jī)電設(shè)備，包括使用微電腦控制進(jìn)料的控制室，在運(yùn)轉(zhuǎn)前均應(yīng)由電工、機(jī)工、電腦操作人員進(jìn)行仔細(xì)檢查，確認(rèn)各部位正常完好后才能合閘運(yùn)轉(zhuǎn)。10)拌合樓機(jī)組投入運(yùn)轉(zhuǎn)后，各崗位人員要隨時(shí)監(jiān)視各部位運(yùn)轉(zhuǎn)情況;運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)有異常情況時(shí)，應(yīng)立即報(bào)告機(jī)長(zhǎng)，并及時(shí)排除故障;停機(jī)前應(yīng)首先停止進(jìn)料，等烘干筒等各部位卸料完后，方可停機(jī)，再次啟動(dòng)時(shí)，不得帶荷啟動(dòng)。11)料倉(cāng)卸料時(shí)，嚴(yán)禁人員從斗下通過(guò)，瀝青拌合樓的各部位需經(jīng)常檢查、維修，并配備消防器材。

3． 2 瀝青路面的裂縫

裂縫是瀝青路面損壞的一種常見(jiàn)病害。按照裂縫的方向和成因可分為縱向、橫向、龜裂和塊裂。縱向裂縫基本上平行于道路中心線，一般發(fā)生在距路邊緣3～5。車道內(nèi)裂縫形狀有兩種，一種是直線，另一種是縱向弧形且兩端向路堤邊緣延伸。橫向裂縫是瀝青路面最常見(jiàn)的裂縫之一。橫向裂縫的方向垂直于道路中心線，裂縫間隔不等且數(shù)量逐年增加。龜裂是在路面局部區(qū)域內(nèi)龜紋狀的交錯(cuò)裂縫。龜裂常伴有沉陷和唧漿現(xiàn)象。塊狀裂縫是一種將路面分割成近似矩形裂塊的交錯(cuò)裂縫，接縫處的交角似成直角或鈍角，是縱向、橫向裂縫密度較大的結(jié)果。

3． 3 變形

瀝青路面的變形也是一種主要的損壞現(xiàn)象。沉陷車轍和推擠導(dǎo)致的路面變形，極大地降低了路面平整度和行車的舒適度，嚴(yán)重的病害甚至還會(huì)影響行車安全。沉陷是指路面的局部凹陷，由于基層或路基的局部壓實(shí)不足所致。路基未充分固結(jié)或壓實(shí)不足造成的繼續(xù)沉降，往往引起路面的大面積沉降。車轍是指輪跡帶上出現(xiàn)的長(zhǎng)形凹槽。隨著交通量的提高和車輛荷載作用次數(shù)的增加，行車道輪跡處由瀝青層的壓密或剪切變形而逐漸形成不同層次的車轍的變形。車轍變形的外因是渠化交通和荷載作用次數(shù)增加，內(nèi)因是瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性和抗塑性能力差，在車輛荷載的碾壓下產(chǎn)生橫向。

4 瀝青路面病害產(chǎn)生的原因

瀝青路面病害產(chǎn)生的原因有很多，材料的選擇、車輛荷載的影響、施工與養(yǎng)護(hù)因素的影響、路基施工的缺陷的影響、養(yǎng)護(hù)與管理等，都是影響瀝青路面破壞的原因。其中路基的破壞影響最大。合理設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)、瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)的優(yōu)化、合理使用改性瀝青及提高集料質(zhì)量和精心組織施工，只是確保了瀝青路面的本身質(zhì)量，而只有確保地基的穩(wěn)定，才能保證瀝青路面在軟地基上的質(zhì)量。

5 路基處理的一般原則

5． 1 處理的一般原則

1)以時(shí)間換金錢。我國(guó)公路基本建設(shè)的程序不能盡早撥款、征地、從容施工，而一旦工程項(xiàng)目付諸實(shí)施時(shí)，又往往限于工期，一般情況用自然沉降法將難以實(shí)現(xiàn)。2)以金錢贏得時(shí)間。即在施工工期緊迫、時(shí)間有限的情況下，除非個(gè)別低路堤地段高度在臨界高度以下，可不作地基處理。橋梁采用基礎(chǔ)處理，其余軟土都需采用不同方法處理，只不過(guò)可用多種方案進(jìn)行優(yōu)選。

5． 2 勘察、設(shè)計(jì)和施工

1)軟土地區(qū)的地質(zhì)情況首先要弄清楚。工程地質(zhì)條件復(fù)雜，還應(yīng)進(jìn)行工程地質(zhì)分區(qū)，以便按分區(qū)不同再區(qū)別地予以處理。在勘察設(shè)計(jì)時(shí)如地質(zhì)工作做得不夠深，在施工時(shí)一旦發(fā)現(xiàn)，可作些補(bǔ)充勘察及勘探工作，對(duì)地質(zhì)情況作進(jìn)一步了解。2)設(shè)計(jì)方案要既經(jīng)濟(jì)合理又切合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況。3)所用材料數(shù)量要夠，質(zhì)量要保證;施工機(jī)械數(shù)量、規(guī)格、性能均要滿足要求。4)施工時(shí)要嚴(yán)格遵守施工技術(shù)規(guī)范和操作規(guī)程辦事，以保證良好的質(zhì)量。軟土地段特別要注意控制填土速率，避免產(chǎn)生路堤滑移或發(fā)生其他意外事情。5)監(jiān)理工作要跟上，觀測(cè)儀具事先要埋置好，及時(shí)進(jìn)行監(jiān)理和記錄，以保證施工的質(zhì)量和安全。要消除瀝青路面的常見(jiàn)病害，需要各部門齊心協(xié)力，果斷杜絕今年竣工明年返工的現(xiàn)象。各級(jí)交通管理部門都應(yīng)引起足夠的重視，并根據(jù)其成因從路面設(shè)計(jì)、原材料進(jìn)場(chǎng)到具體施工，有針對(duì)性采取一系列預(yù)防和改善措施。同時(shí)，必須建立健全質(zhì)量保證體系，從管理部門、設(shè)計(jì)部門到施工部門，層層重視、層層控制。只有這樣，才能從根本上減少瀝青路面的早期破損現(xiàn)象的發(fā)生，使城市道路建設(shè)質(zhì)量全面提高，更上新臺(tái)階。讓車主們可以放心、順暢、愉快、安全的在路上行駛。

［1］ 李彥斌．淺談瀝青路面的特性及病害與防治［J］．山西建筑，2010，36(31):281-282．