王 芳，朱銀龍

（1.山西省交通規(guī)劃勘察設計院，山西太原030012；2.國網山西省電力公司客戶服務中心，山西太原030012）

1 項目概況

賈城線石槽至城晉驛段公路在陽曲縣發(fā)展中起著舉足輕重的作用，但目前交通量持續(xù)快速增長，重型車輛比例逐年增大，路面出現了不同程度的龜裂、車轍、坑槽、橫向裂縫、推移擁起、翻漿、沉陷、修補后重新破損等病害。同時沿線邊坡不同程度存在滑塌、碎落、水毀等病害。上述不良情況導致道路通行能力低，嚴重影響行車安全。為了保障現有公路的安全暢通，防止突發(fā)事件的發(fā)生，急需對其進行大修養(yǎng)護。

2 現狀調查

2.1 原有路面現狀調查

瀝青路面的破損可以分為結構性破損和功能性破損兩類。各自有不同的指標反映。結構性破損是由于路面各層的承載能力降低引起的，反映在表面上往往是裂縫和沉陷。功能性破損就是路面提供給道路用戶的服務能力下降，反映在路面則是平整度降低、車轍加深、坑槽及各類修補等。通過對原有路面現狀調查，該公路路面病害主要是車轍嚴重，另有部分裂縫等病害。

重點路面病害圖詳見圖1。

通過對賈城線現有公路的現場調查和資料收集，路面結構類型見表1。

表1 原有路的路面結構匯總表

圖1 路面破損段

2.2 現狀道路路面狀況評價

路面狀況指數PCI計算方法[1]：

式中：DR為路面破損率，%；Ai為第i類路面損壞的面積，m2；A為調查路段的路面總面積，m2；wi為第 i類路面損壞的權重；i為考慮損壞程度（輕、中、重）的第i項路面損壞類型；i0為包含破損程度（輕、中、重）的損壞類型總數。

路面行駛質量指數RQI計算方法[1]：

式中：IRI為國際平整度指數；a0為標定系數，采用0.026；a1為標定系數，采用 0.65。

根據野外關于路面平整度調查資料，對路面各種病害進行統(tǒng)計和換算計算，按照《公路技術狀況評定標準》（JTG H20—2007）中的路面行駛質量評價標準對路面行駛質量做出評價。路面狀況、平整度指數和路面行駛質量評價表見表2。

表2 路面狀況、平整度指數和路面行駛質量評價表

2.3 現狀道路路面綜合評價

按照《公路技術狀況評定標準》（JTG H20—2007）對該路段的路面綜合評價指數（PQI）進行計算，具體計算如式（4）～式（6）[1]：

式中：P1為 0.35；P2為 0.40；P3為 0.10；BPN 為擺值；SFC為橫向力系數；SRImin為標定參數，為35；a0為模型參數，采用28.6；a1為模型參數，采用-0.105。

路面綜合評價表見表3。

表3 路面綜合評價表

3 破損原因分析及處治

3.1 破損原因分析

路面病害原因是多方面的，但主要集中在以下幾點：

a）自然因素。由于受溫度變化，夏季高溫，冬季嚴寒，特別是在融雪期凍融交加，直接導致路面和基層出現裂縫。氣溫較低時，混凝土會產生較大的冷縮現象。當遇到夏季等溫度較高時候，混凝土會膨脹而產生擠壓和變形。

b）水侵害。一方面，在雨季，路面水滲入基層表面，導致基層水含量增加，逐漸破壞基層和面層的黏結力，導致結構強度下降，在行車作用下出現網裂，并逐漸擴大為龜裂；另一方面，由于路面與基層水穩(wěn)定性差，面層和基層間滯留自由水或者路基毛細水上升，當高速行駛車輛通過時會產生相當大的水壓力和抽吸力，力的反復作用使得瀝青面層和基層孔隙中的自由水做出反復運動，使該處的水和土混合成為稀泥，減弱基層的抗剪強度致使開裂，泥漿被抽吸到基層，從裂縫中擠出，出現翻漿，從而逐漸降低瀝青面層強度，導致面層松散出現各種病害。

c）行車荷載。現有路面使用期較長，瀝青材料老化變質，黏結力降低，延性差，而且現在道路上重車比例越來越大，超載現象非常嚴重，導致結構整體強度下降，路面出現破損。

3.2 路基路面處治原則和方案

3.2.1 路面處治原則

對現有路面的維修處治與新建公路的設計思路存在較大的區(qū)別。鑒于是對現有路面的維修處治，故維修處治方案遵循以下原則[2]：

a）減小社會影響，確保行車安全；b）經濟合理，綜合效益好；c）恢復路面使用功能及服務水平；d）注重節(jié)約資源，堅持廢物利用；e）技術標準不變，原路線平面、縱坡基本不做變動。

3.2.2 路面處治方案設計

根據病害現狀，結合路線縱坡，決定從結構修復、路面封水和改善表面功能3個方面進行處治：

a）對路基沉陷、毀壞嚴重路段，鋪筑結構形式為5 cm中粒式瀝青混凝土+20 cm水穩(wěn)碎石+15 cm水穩(wěn)碎石。

b）對基層損壞的路面將原有路基層作為底基層，其上加鋪結構形式為5 cm中粒式瀝青混凝土+15～20 cm水泥穩(wěn)定碎石的路面結構層。

c）對基層較好，面層損壞較重的路面，可以采用設備為風鎬或路面銑刨機先翻松已經破壞的車轍表面[3]，然后將其清掃干凈，鋪筑5 cm中粒式瀝青混凝土，恢復其結構功能。

4 結論與建議

公路路面的病害處理和防治工作是一項復雜的工程，處理和防治的整體效果不但會影響公路本身的使用壽命，同時也會影響路面外觀，影響行車人員的生命安全。因此，在施工過程中，應該嚴格控制每一道工序和每一個環(huán)節(jié)，在設計、施工過程中，要嚴格控制溫度、水量、原材料配合比，積極探索，采用新工藝、新材料、新方法，增強路面的耐久性，延長其使用壽命。如磨細舊橡膠輪胎或發(fā)泡型塑料等彈性材料可以加大基層的韌性和強度，設想如果將此材料適量地摻入半剛性基層混合料中，同時在水泥穩(wěn)定粒料中，摻入大量的粉煤灰，這樣可以延緩水泥水化速度，降低內部的溫度應力和干濕應力，從而減少基層開裂。同時還能提高混合料的和易性，施工中易于壓實。