路基路面變形破壞規律與演化分析

劉鵬

(湖南省交通規劃勘察設計院，湖南 長沙 410008)

隨著我國經濟的飛速發展，交通運輸如火如荼，道路建設正以前所未有的速度推進，由于道路周圍工業和民用建筑及交通設施等附加靜荷載和交通動荷載的影響，部分地區的道路出現了變形破壞，導致道路不能正常使用甚至發生事故。因此，研究公路路基路面的變形破壞規律和控制就顯得極為重要。

一 問題提出的背景

隨著我國經濟的不斷發展，各種車輛的使用是越來越多，尤其是貨物運輸、物流等行業的興起，車輛的增加更是明顯，而隨著車輛的不斷增多，對道路的建設維護就提出了更高的質量要求。道路分為路基和路面兩部分，作為道路基礎的路基要求要有足夠的強度和剛度、整體穩定性和水溫的穩定性，因為路基要承擔路面的重量、車流量的負載和很多自然環境影響等的沖擊，長時間下去，就會導致路基路面的變形，嚴重的可能會導致路基土壤的流失，危及道路的完整性和穩定性，并導致路面損壞，影響道路和車輛的交通安全。

道路建成通車后，在不斷地受到車輛荷載沖擊和路基土體的固結影響下，路基會產生不均勻的沉降，特別是道路交通運輸量的迅速增長，以及大型車輛嚴重超載等問題的出現，道路質量和使用壽命正面臨著嚴峻的考驗，就因為這樣的環境影響，路基不均勻沉降繼續加劇，導致道路路面上開始出現各種坑坑洼哇的不平整，本身道路的設計就是道路中間要比道路兩側抗沖擊力強，這樣的問題出現后，更是使路基兩側邊緣外傾角沉降，路面和路基兩側道路上的縱向裂縫的寬度開始增大，承載力嚴重下降。

路基路面的變形破壞嚴重影響到了道路的使用，危及到車輛行駛的安全，對人的生命和人民的財產等造成了威脅，研究出路基路面變形破壞的規律和演化過程，就能有效控制道路破壞，有力保障道路的安全性能和人民的生命財產安全。

二 路基路面變形破壞基本規律與演化過程

1.路基路面出現變形破壞的主要原因

道路路基路面長時間的使用過程中，會因為多種原因造成路基路面變形破壞，主要造成路基路面出現變形的原因有:大量超載超限的大型車輛對道路的破壞;路面路基排水功能不暢通造成水對道路的侵蝕破壞;道路建設過程中的原材料配比失衡導致的破壞;設計時對當地地質環境沒有認真調查出現的設計上的缺陷導致道路使用后的破壞;施工階段沒有按照要求施工造成的道路使用后破壞。

2.路基路面變形破壞的基本規律及演化過程

路基路面的變形受動態和靜態兩種情況的制約，靜態的規律往往是道路所經過地區原有的地質情況決定的，而動態的規律多數是后期道路附近地質地貌的變化造成的。

水平移動的變化規律。這個多數屬于靜態的變化規律，原有的地質多為溶洞或者地下河，有的也可是地下采空區，當工作面停采后，最大水平移動值仍繼續增加，直至路基移動穩定為止。

曲率的變化規律。這個一般屬于動態的變化規律，道路附近新的礦區進行開采或者是原有的礦區開采面積開始靠近道路，造成的對路面路基的動態的曲率的變化，也就是工作面推進過程中路基曲率的變化規律。非足額提取從小到大逐漸增加，達到最大值時也就達到了路基移動的穩定性;最大負曲率從小到大逐漸增加，然后達到大到小的固定值再足額提取。據數據統計，路基水平推進過程中的變形變化和變形曲率的變化，基本上是相同的。

垂直于推進方向斷面上路基移動與變形的變化規律。路基的移動和變形值從小到大的一步一步的發展，雙方交替做到正和負曲率的拉伸和壓縮變形，在這個過程中移動的方向必須與截面垂直。

三 路基路面變形破壞解決辦法

除了在施工時對路基本身建設質量是影響路基穩定性的主要因素外，道路所經過地區的地質以及道路附近覆巖層的地質效果也是影響穩定性的重要因素。道路工程是否穩定，對于道路工程的安全施工與正常使用關系重大，保持路基路面穩定的是具有很重要的意義的。

針對路基路面變形破壞，筆者認為首先應該重視路基路面的排水工程，其次要做好道路的設計，最后在施工中嚴格按照施工要求施工。對不同的道路，筆者建議，對于瀝青混凝土路面，在攤鋪的過程中要嚴格記錄混合料的溫度和厚度，對混合料的壓實要初壓、復壓、終壓，同時注意對于路面接縫的碾壓方法。優質的混凝土混合物可以增大鋪設路面的抗壓度、彎拉程度和平整度等。混合物質必須要調制均勻，通常情況下，混凝土混合物的坍塌度必須達標;對于采空區，筆者建議采用全部垮落法處理采空區(見下圖)。

全部垮落法處理采空區

四 結語

綜上所述，通過本文對路基路面變形破壞規律與演化的分析，可以看到路基與路面時緊密聯系，不可分割的，他們相互影響，相互依存，路基變形路面也會遭到破壞，而路面受到破壞會加快路基變形的速度，就是說路面的損壞往往就是路基變形的前兆。在對路基路面的變形破壞進行維修時要全面分析，把災害降到最低程度。

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