干線公路瀝青路面沉陷病害分析及修復控制

杜勝勇

(南充市公路管理局直屬分局，四川 南充 637000)

1 瀝青路面沉陷原因

瀝青路面(本文專指瀝青混凝土路面)沉陷(見圖1)是指由于路基、路面等結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生豎向變形而導致路面局部凹陷，低于周邊路表面的現(xiàn)象。路面沉陷與車轍病害不同，其不局限于汽車輪跡帶，其可能橫跨2個或連續(xù)多個輪跡帶。瀝青路面沉陷主要原因如下[1-3]。

圖1 瀝青路面沉陷病害

1)路基、路面混合料在自然因素和車載作用下，進一步密實穩(wěn)定，引起路面下沉，但一般不會引起路面破壞，沉陷深度一般≤15 mm。

2)軟土路基段、半填半挖路基結(jié)合處等位置因(換)填料不合格或施工壓實不足，其承載能力不均，荷載作用下發(fā)生不均勻沉降。

3)地表水或地下水對路面、路基材料的長期侵蝕下，導致路面層抗剪能力減弱或基層承載力降低或路基土含水飽和軟化，在車載作用下發(fā)生不均勻沉降。

4)路面基層施工表面平整度有差異，引起鋪裝的瀝青面層厚度不一致，在車轍荷載長期作用下瀝青面層將產(chǎn)生不同程度沉降。

5)路基邊坡在水或者地質(zhì)災害等因素影響下發(fā)生失穩(wěn)坍塌引起路面沉陷破壞。

6)超載車輛超出路面結(jié)構(gòu)層材料的極限承載能力，引發(fā)局部路面結(jié)構(gòu)層損壞而沉降。

2 瀝青路面沉陷修復控制

2.1 瀝青路面輕微均勻沉陷的修復控制

當瀝青路面結(jié)構(gòu)層僅有輕微的沉陷時，若無明顯破損，趨于穩(wěn)定，可暫不進行處治。若有少量裂縫，可先進行灌縫處治后，在沉陷位置噴灑適量的乳化瀝青，然后攤鋪瀝青混合料，并用壓路機進行壓實整平。

2.2 基層平整度差異致使路面沉陷的修復控制

由于基層表面厚度平整度誤差過大引起路面不均勻沉陷的，應先對沉陷地段瀝青面層銑刨挖出，清理基層上的渣土、灰塵，復測斷面高程，并根據(jù)基層表面平整度實際情況計算瀝青混凝土調(diào)平層厚度，噴灑瀝青透層油，鋪筑、輾壓調(diào)平層后，按規(guī)范攤鋪新拌瀝青混合料面層結(jié)構(gòu)層并壓實整平。

2.3 基層結(jié)構(gòu)損壞致使路面沉陷的修復控制

由于基層病害引起的路面沉陷，必須對基層進行修復或更換。修復過程中，首先對沉降破損的瀝青面層按照“圓洞方補、斜洞正補”的方式進行挖除，開挖深度應超過路面結(jié)構(gòu)沉陷深度，開挖完后，徹底清理坑內(nèi)雜物、渣土，觀察辨析基層病害類型和原因，再進行處治。

若發(fā)現(xiàn)基層骨料松散、剝離，則是因在原施工時基層原材料不合格，材料配合比不當或攤鋪時材料已離析等原因造成基層局部強度不足。在修復施工時，應挖出不合格基層材料，重新鋪筑合格基層材料，輾壓調(diào)平后，再按規(guī)范鋪筑瀝青路面面層。

若基層出現(xiàn)龜裂、沉陷病害，則可能是在上部車輛荷載長期作用下，基層強度不足或因土基水害發(fā)生不均勻沉陷致使基層損壞。在修復施工時，直接挖出病害基層，并對含有松軟土基部分進行挖除，換填合格新料并夯實；對地下水含水量大的地段，還應采取引排水措施并在基層下面加鋪一層水穩(wěn)定性好的底基層后，重新鋪筑路面基層和面層。

2.4 路基邊坡失穩(wěn)導致路面沉陷的修復控制

在干線公路高填方路段、半填半挖路基段和臨河(江)路基公路等特殊位置處。遇到降雨時節(jié)，時常有路基邊坡失穩(wěn)滑移引起路面沉降和開裂。為此，當遇見此類路面沉陷時，應首先對失穩(wěn)邊坡進行防護加固處治，并合理設置排水構(gòu)筑物，再修復沉陷路面(見圖2)。

圖2 瀝青路面沉陷修復

1)對于土質(zhì)路基且坡度較緩的邊坡，可通過種植草灌等植被進行防護加固，即有效增強路基土的穩(wěn)定性和牢固性，減少雨水對路基邊坡的損壞，又具有生態(tài)綠化效果。

2)對于地質(zhì)松軟坡面可采用石砌擋墻來進行防護和加固，確保邊坡穩(wěn)定性。

3)對于較易風化的軟巖挖方邊坡，砂漿抹面、噴漿防護多被采用。

4)對于臨河公路路基邊坡的防護加固，其主要目的是防止河水沖刷。目前主要采用有直接防護和間接防護兩種方法。直接防護主要通過對路基岸坡進行加固，提升邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)，包括坡面植被防護、干砌(漿砌)片石擋墻、路基注漿加固、抗滑樁、石籠壓腳等。間接防護主要通過改變河道水流方向，間接降低水流流速的方式，以達到減少河水沖刷力度目的，常用方法有順壩、丁壩等。

3 瀝青路面養(yǎng)護管理控制

3.1 嚴控車輛超載

目前，車輛超載已成為干線公路瀝青路面沉陷的主要原因之一。有關研究資料[4]表明，當車輛超載30%時，其車輛軸載作用次數(shù)相當于標準軸載作用的3.1倍；超載60%為標準軸載的7.7倍，超載100%時為標準軸載的20倍。在車輛超載長期作用下，路面表面彎沉值增大，路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)所受壓應力、剪應力隨之增加，當路面底層拉應力超過路面材料容許拉應力值時，路面底層出現(xiàn)開裂，引發(fā)整個路面結(jié)構(gòu)破壞、沉陷變形。為此，要加強超載車輛管控，嚴禁超載車輛進入干線公路，對超載車輛進行卸載減壓，加強對駕駛?cè)藛T超載危害及安全行駛教育，并適當處罰警告，可有效緩解超載車輛對干線公路瀝青路面的破壞。

3.2 加大公路排水處治

瀝青混合料中水泥、砂、石、礦粉均為親水性材料，瀝青為憎水性材料。以往路況調(diào)查分析及相關研究[5]證明水是干線公路瀝青路面沉陷的主要誘因。瀝青路面在車載和外部環(huán)境的長期作用下，路面混合料中的瀝青膜逐漸老化或破壞，一方面，地表水自上而下滲入路面層或基層，與混合料中的親水材料不斷融合，降低混合料骨料間的嵌固效應，形成的水膜削弱瀝青混合料各結(jié)構(gòu)層間相互粘結(jié)力，使瀝青混合料出現(xiàn)嚴重松散或剝離；另一方面，土基地下水自下而上滲透、擴張致使路基土含水量飽和，承載力降低，在上部荷載或地質(zhì)作用下發(fā)生沉陷、滑移現(xiàn)象。為此，在瀝青路面修復施工時，既要保證路面橫坡和平整度，又要加強排水隱患處治，對已有的暗溝、涵洞、排水溝必須進行疏通修復，并在雨水聚集區(qū)域適當增設排水盲管，提高道路排水效率。

4 結(jié) 語

沉陷作為瀝青路面主要病害，必須高度重視，要有針對性，應根據(jù)不同源由采取最恰當、最實用的處治方法進行及時修復。要加強公路運輸管理和日常養(yǎng)護，避免道路破壞，以延長道路使用壽命。

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