解析高速公路路面病害成因分析与治理对策

解析高速公路路面病害成因分析与治理对策

发表时间：2019-01-04T15:42:23.303Z 来源：《防护工程》2018年第29期作者：张鹏[导读] 随着社会经济的突飞猛进，公路交通事业也取得了快速发展，公路建设的规模以及里程也在不断的加大

成都高速公路股份有限公司四川成都 610000 摘要：随着社会经济的突飞猛进，公路交通事业也取得了快速发展，公路建设的规模以及里程也在不断的加大，作为我国主要的交通运输方式，高速公路建设受到的关注度一直较高，对高速公路建设的质量也有着非常高的要求，在我国整个交通运输行业中占据着经济主导的地位。本文主要对高速公路路面病害的成因进行分析，并根据具体情况制定相关的治理对策，为高速公路建设事业的发展做出贡献。

关键词：高速公路；路面病害；成因；治理对策

1 引言

现如今，在经济发展的推动之下，人们的生活水平得到了巨大的提升，汽车对于家家户户来说已经不是奢侈品，汽车数量骤增，导致交通车流量增大，在无形中给高速公路运输带来了巨大的压力，从而造成高速公路路面病害的产生。高速公路建成之后，由于所需要承担的交通压力非常大，频繁的交通运输作业会给高速公路路面带来巨大的损伤和危害。除此之外，由于一些不可控制因素也会导致公路路面病害的产生，严重的影响到了实际使用效果和使用寿命。通过分析发现，造成高速公路路面病害产生的原因有很多，且病害的种类也有很多，可能是由于公路在设计施工过程中存在缺陷，也有可能是因为在施工建设中没有考虑到高速公路建设线路长的特点，在一些特殊的施工处理上没有提高注意，导致路面地基出现不均匀沉降的病害出现。同时还可能是因为所选择的建筑材料不符合标准，也有可能是因为在后期频繁使用的过程中没有采取有效的维护。

2 高速公路路面病害 2.1 裂缝

裂缝是高速公路中最为常见的病害之一，在对裂缝进行分类的过程中，一般可以分为荷载裂缝和非荷载裂缝。其中荷载裂缝也被称为疲劳裂缝，就是因为公路长期处于一个超负荷的工作状态之中，而非荷载裂缝产生的原因由于半刚性基层引起的发射裂缝和温度降低造成的温度收缩裂缝。下面就对荷载裂缝和非荷载裂缝的几种代表性裂缝进行详细的分析：（1）横向裂缝。造成横向裂缝产生的原因有很多其中包括有：①温度的骤变；②材料的原因造成裂缝的产生；③在对进行路基处理的过程中，对路基的压实程度不够；（2）纵向裂缝。①对摊铺过程中的接缝处理不恰当；②路面路基的沉降控制不到位。

2.2 松散和坑槽

松散是由于路面层的材料处理存在问题，所选用的材料质量不达标，在配比的过程中结合料的含量太低，不能起到良好的粘结作用，导致路面在承受巨大荷载力的时候，集料失去粘结效果相互脱离开。坑槽的出现则是由于松散的材料被车轮后真空吸力及风和雨水带离路面而形成的凹坑，或者是前期的裂缝没有进行及时的处理，也或者是处理的不够恰当所导致的，也可能是在进行材料的摊铺作业时，摊铺材料之间的黏着性不够导致坑槽的发生。除此之外，在进行材料选取的过程中，二氧化硅等相关的酸性物质过多，容易导致与沥青膜之间的脱落进而造成松散病害的产生。

2.3 路面的沉陷

沉陷是路面变形的最主要的一种形式，沉陷的特点是病害面积大，涉及到的地质结构层次非常多，而沉陷病害产生的原因在于：（1）在高速公路施工建设时，土质地堑路段的排水工作做的不好，路床下部的路基处积聚了大量的水，时间久了就容易造成路床的沉降；（2）由于选材的原因，造成路面的强度达不到实际要求，容易引发疲劳沉陷；（3）在高速公路路基建设中，如果路基的基层强度不够，或者是不同路段的路基建设强度不同，都会导致路基沉降病害的出现；（4）在高速公路桥头路段的建设中，没有把握好桥头路段的施工质量，容易在桥头路面引发不均匀沉降，并与前面发生错位。

2.4 车辙

车辙是指由于车辆长时间的满载行驶所造成的永久带状凹槽，而高速公路表面之所以会出现车辙最主要的原因是，施工时没有将沥青混凝土路面压实后再进行道路的铺筑施工。如果荷载较大的车辆在高速公路的某一个路段进行反复碾压的话，被碾压处就会出现下陷的现象。除此之外，高速公路的路面铺设材料大多数为沥青混凝土，由于沥青混凝土材料的热稳定性较差，夏天气温过高时，沥青混凝土路面就会出现大范围的软化，此时如果有满载的车辆通行就会在路面形成车辙。

3 高速公路路面病害成因分析 3.1 设计规范存在问题

造成高速公路路面病害产生的原因之一就是，在对高速公路进行设计时，设计方案不够规范，在对柔性路面进行设计时，仍然采用的是抗弯值的控制。除此之外，在对该地区的路面进行设计时，并没有考虑到该地区的车流量，以及主要运输车辆，使得在路面强度控制方面存在问题，造成路面的整体刚度达不到标准，使得路面会发生提前破坏。

3.2 公路设施存在不足

参与公路设计与建设人员的整体素质从参差不齐，高速公路建设需要专业性强的施工人才加入其中，才能够使得施工质量得到保障，降低路面病害发生的概率。另外，在对已经建成的公路进行验收时，没有按照国家标准来开展验收工作，使得一些质量不达标的公路投入到了实际使用中。

3.3 原材料质量差

现阶段高速公路路面建设所使用的原材料大多都是沥青混凝土材料，材料质量是整个工程质量最基本的保障，如果材料的质量都得不到保障，那么即使施工操作以及施工流程以及对施工细节的控制做的再好，也会使高速公路路面存在病害隐患，要根据国家规定以及高速公路的实际作用和需求，来对材料的质量和强度进行科学的选择。

3.4 雨水损害

雨水损害的意思就是雨水透过路面层渗入到结构层中而引发的路面病害问题，该病害是所有病害中破坏力最大的一种病害，也是网裂现象产生的主要原因之一，该病害在产生初期通过一般的检测还不易被发现，在车辆长期的碾压作用下就会爆发出来。

3.5 对于车辆超载管理不严格

按照柔性路面国家设计标准的要求，所有路面采用的都是抗弯值的控制，在这样的状况下，路面的承载力是有一定的限度的，基本上能够满足各种车辆在满载情况下的行驶，但是在实际发展中，总有一些大型的运输车辆会超载行驶，不仅增加了驾驶的安全风险，还对高速公路路面产生严重的破坏。

3.6 养护工作不到位

高速公路的养护工作非常重要，如果养护工作做到位，能够避免很多路面病害的发生，而现阶段，我国所使用的路面养护技术落后，达不到实际养护的效果，且养护从业人员的素质水平普遍偏低，不利于路面病害控制工作的顺利进行。

图1 高速公路路面质量影响因素关系

4 高速公路路面病害治理策略

4.1 合理设计路面结构

在一些特殊施工情况下，可以适当减薄沥青层的厚度，但是仍然需要控制在规定的9-12cm之间，例如：（1）半刚性的基层沥青路面结构的承载力可由半刚性材料来承担时，就不需要通过增加沥青混凝土层的厚度来提高承载力；（2）使用高质量的沥青材料时，也不需要通过增加厚度来提高承载力；（3）若沥青混凝土路面的裂缝灾害是由温度所导致的，则不用增加厚度来解决裂缝问题；（4）厚的沥青路面更容易形成车辙，所以在酌情减薄厚度之外，还要加强防水设计。

4.2 加强施工过程控制

加强施工过程控制就是，在施工阶段就对施工质量进行严格的把控，打好施工基础。在对施工材料进行选择时，尤其是对集料场的选择，要确保所选择的集料场有稳定的材料供应能力，使得材料的级配能够处于受控制范围中。沥青的选择也非常的关键，尤其需要对沥青的入度、延度指标要进行严格把控，要使用符合国家各项标准的沥青材料。

4.3 加强排水系统的建设

高速公路排水系统的成功与否，直接关系到地基结构的稳定性，大多数路面沉陷病害产生的原因都是因为排水系统的建设存在问题。要综合考虑当地的气候特点，如果是雨水较多的区域就应该在结构组合上增加结构排水设计，同时还需要在基面设置一个防水层。除此之外，在进行路面施工操作时，可以在路面表面掺加适量的沥青抗剥落剂，增大沥青与骨料之间的粘结性，提高路面结构中上层的水稳性。

4.4 使用沥青混凝土混合材料

在路面铺设材料选取的过程中，所选择使用的沥青应该具有较强的抗老化性能，其材料本身的含蜡量低，粘度要高。除此之外，在集料的使用上，要选择石质坚硬、骨料表面粗糙、耐磨性强、沥青粘附性好以及含水量较低的原材料。因为只有具有上述各种特性的材料才能够满足高速公路建设的实际需求，才能降低高速公路路面病害产生的概率。

5 结束语

总而言之，路面病害在高速公路建设和使用中都非常的常见，也是现阶段建筑行业一直无法摆脱的难题，这是由于使高速公路路面病害产生的因素较多，其中有许多都是不可控制的。在未来的发展中，我们要提高对病害防治问题的重视程度，加强对病害防治技术的研究，根据病害的成因，对路面病害进行预防和控制，为我国交通运输事业的发展做出贡献。

参考文献：

[1]欧正莉. 探析高速公路路面病害的原因与治理措施[J]. 建筑工程技术与设计, 2016(3).

[2]陈毛毛, 史辉辉. 浅谈高速公路路面病害的形成原因及改进对策[J]. 黑龙江交通科技, 2015, 38(11):49-49.

[3]孙建国, 杨伟, 周敬程. 某高速公路深路堑滑坡原因分析和治理措施[J]. 路基工程, 2016(5):154-157. 作者简介：张鹏，（1985年9月20日），男，道桥工程师，大学本科，目前从事合约管理工作。