(重慶交通大學(xué), 重慶 400074)
近年來(lái),我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)了飛速發(fā)展,與此同時(shí),公路運(yùn)輸也發(fā)展得越來(lái)越快,公路的快速發(fā)展也引起了很多的路面災(zāi)害。這些路面災(zāi)害是由于地質(zhì)災(zāi)害、水毀災(zāi)害等各種原因使得公路路面發(fā)生破壞而引起公路減弱或者喪失正常使用功能,它對(duì)我們的生命以及財(cái)產(chǎn)甚至所居住的環(huán)境都會(huì)造成很多影響。水泥路面多見(jiàn)于鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村公路,瀝青路面多見(jiàn)于城市道路和高速公路,本文從兩種不同的路面進(jìn)行災(zāi)害的分類,提出相應(yīng)的防治解決措施。
引發(fā)水泥路面災(zāi)害的原因眾多,其中自然因素占主導(dǎo)地位,路面發(fā)生破壞后會(huì)嚴(yán)重影響公路的正常通行功能。水泥路面常見(jiàn)的災(zāi)害[1]主要有以下幾類:
坍塌、落石通常發(fā)生在路基邊坡,內(nèi)部因素(地層的巖性結(jié)構(gòu)、巖體結(jié)構(gòu)、和地質(zhì)構(gòu)造)對(duì)邊坡地質(zhì)災(zāi)害造成的作用比較緩慢。外部因素(風(fēng)化作用、還有氣象和植被條件)可以在比較短的時(shí)間內(nèi)就引發(fā)邊坡的變形,從而造成坍塌和落石的路面災(zāi)害。
滑坡[2]形成原因主要是由于河流的沖刷現(xiàn)象和部分的人工破壞,它會(huì)使得邊坡上大量的泥土、石頭、順著水流沿著坡面向下滑移。滑坡不僅會(huì)造成路基的損毀,威脅到行車的安全,還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成很大的影響,例如破壞植被,加速水土流失,形成堰塞湖等等。
崩塌災(zāi)害是公路十分常見(jiàn)的路基災(zāi)害,具有速度快,規(guī)模大,比較難預(yù)測(cè)的特點(diǎn),對(duì)行車的安全有很大的危害。
泥石流擁有十分強(qiáng)大的破壞力和侵蝕作用,會(huì)使山區(qū)的植被遭到嚴(yán)重破壞,影響該地區(qū)的氣候調(diào)節(jié)。甚至還會(huì)改變河床河谷的形態(tài),嚴(yán)重影響土地資源和水資源的開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)。
路面沉陷會(huì)使路基在表面處出現(xiàn)大量的裂縫,甚至在豎直的方向上產(chǎn)生不均勻沉落,阻礙交通,通常路面沉陷會(huì)發(fā)生在填方路段和半填半挖路段。
相較于水泥路面,瀝青路面具有噪聲小,對(duì)車子胎面磨損小的優(yōu)點(diǎn),雖然成本高一點(diǎn),但是后期維護(hù)保養(yǎng)相對(duì)容易許多。隨著溫度、降雨等的不同,瀝青路面也會(huì)產(chǎn)生多種不同的病害[3],例如車轍、裂縫、水穩(wěn)破壞等。
裂縫多由于溫度改變而引起瀝青面層或半剛性基層的收縮和路基壓實(shí)度不均勻。按照形狀分為四種裂縫:
①橫向裂縫:主縫寬度超過(guò)3mm時(shí)程度較重,裂縫貫穿整個(gè)路面結(jié)構(gòu),裂縫壁存在剝落并且?guī)в兄Эp;②縱向裂縫,主縫寬度超過(guò)3mm時(shí)程度較重,裂縫壁存在剝落并且?guī)в兄Эp;③塊狀裂縫,主縫寬度超過(guò)3mm,且主要裂縫塊度在0.5m~1m之間時(shí)較嚴(yán)重,此時(shí)裂縫很寬且裂縫壁有剝落;
④龜裂,主縫寬度超過(guò)5mm,大部分塊度小于0.2m時(shí)較嚴(yán)重,此時(shí)裂縫形變較為突出,散落嚴(yán)重。
坑槽是一種特別常見(jiàn)的瀝青路面早期病害,一般是由于施工時(shí)混合料的溫度過(guò)高,導(dǎo)致瀝青的性能發(fā)生改變,導(dǎo)致粘結(jié)力不足,在行車荷載的作用下形成坑槽。路面坑槽會(huì)影響行車安全性、舒適性和路面容貌。如果養(yǎng)護(hù)維修不及時(shí),還會(huì)嚴(yán)重威脅行車安全,增加養(yǎng)護(hù)成本。
車轍是指在路面上行車后的輪跡所產(chǎn)生的縱向帶狀的凹槽。這種永久變形行車的凹槽會(huì)降低路面的平整度。在一些降雨天氣時(shí),凹槽會(huì)產(chǎn)生大量的積水,容易發(fā)生很多交通事故。車轍分為:結(jié)構(gòu)性車轍、失穩(wěn)性車轍、磨損性車轍。
水損壞是目前瀝青混凝土路面的一種最嚴(yán)重的早期病害。水損壞的主要形式包括:網(wǎng)裂、坑洞、車轍等。水損壞往往是瀝青混凝土配合比控制不嚴(yán)、瀝青混合料拌合不均勻、壓實(shí)效果不好、導(dǎo)致瀝青路面的孔隙過(guò)大而造成的。
路面沉陷主要分為兩種:均勻沉陷和不均勻沉陷。一般是由于路基基層的強(qiáng)度不足,發(fā)生變形而導(dǎo)致路面下沉的現(xiàn)象。
松散是由于瀝青混凝土表面層的集料顆粒脫落,從表面向下的漸進(jìn)過(guò)程。
瀝青在瀝青混凝土中由內(nèi)部或下部向上移動(dòng),出現(xiàn)在道路的表面,這一現(xiàn)象叫做泛油。夏季的高溫和大量的降水使路面變得極不穩(wěn)定,過(guò)高的溫度使得瀝青具有很強(qiáng)的流動(dòng)性,而大量的降水降低了瀝青和集料的粘結(jié)力。這兩種情況都會(huì)導(dǎo)致瀝青滲出路表,發(fā)生泛油。
為了減少路面災(zāi)害,保證公路的正常通行功能,需要從以下幾個(gè)方面對(duì)路面災(zāi)害進(jìn)行預(yù)防和解決:
在進(jìn)行道路建設(shè)的前期工程中,從選線到道路的設(shè)計(jì),都要經(jīng)過(guò)測(cè)算,實(shí)行多方案的比選[4],充分考慮當(dāng)?shù)乜赡艹霈F(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域和類型
對(duì)于一些處于高山或者峽谷地區(qū)的盤山公路,還有一些處于斷層的上盤公路、隧道等進(jìn)行定期排查,并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,對(duì)于松動(dòng)的邊坡要進(jìn)行加固,對(duì)于斷裂、崩塌的陸地要進(jìn)行維護(hù),對(duì)于一些內(nèi)空的路基段要進(jìn)行及時(shí)的回填加固等等,將地質(zhì)災(zāi)害消滅在萌芽階段,盡量使損失降到最低,做到預(yù)防為主。
道路建設(shè)時(shí)應(yīng)該將地表水排放到地下水,使之相結(jié)合,地表水的排除辦法有夯實(shí)裂縫、整平地表、坡體邊界外設(shè)置截水溝等等。綠化工作則是指通過(guò)種植樹(shù)木,讓土壤更加穩(wěn)定,不僅使環(huán)境變得更加美觀,也能達(dá)到很好的蓄水作用。
目前,國(guó)內(nèi)外常用的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施主要包括霧封層、碎石封層、復(fù)合封層、微表處技術(shù)、稀漿封層、超薄罩面、薄層罩面、就地?zé)嵩偕萚5,6]。這些技術(shù)的共同特點(diǎn)是:為了使其路面結(jié)構(gòu)起到功能性作用又不會(huì)顯著提高路面的結(jié)構(gòu)承載力,一般鋪筑厚度不超過(guò)3cm。
要加強(qiáng)公路的養(yǎng)護(hù)和管理,就必須要延長(zhǎng)它的使用壽命[7]。因此,相關(guān)部門應(yīng)該明確責(zé)任,保障資金投入,完善養(yǎng)護(hù)機(jī)構(gòu),對(duì)公路的養(yǎng)護(hù)作出詳細(xì)的規(guī)定,促進(jìn)公路的可持續(xù)發(fā)展。
我國(guó)公路事業(yè)的發(fā)展非常迅速,公路的距離短則幾十公里長(zhǎng)則幾百上千公里,途中會(huì)經(jīng)歷各種各樣的地質(zhì)條件、地質(zhì)構(gòu)造。從公路修建開(kāi)始的那一天,一直延續(xù)到公路的整個(gè)使用階段,都會(huì)有各種各樣的地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn),這就是所要面對(duì)的一個(gè)重大的問(wèn)題,修路容易,養(yǎng)護(hù)困難,公路的防災(zāi)減災(zāi)工作能夠在一定程度上保障公路的使用壽命,也能有效的減少對(duì)公路的后期投入,減少政府和人民的負(fù)擔(dān)。
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[7]陳興,張靜波.我國(guó)山區(qū)道路災(zāi)害研究[J].資源與人居環(huán)境.2013(05): 72-73.