雷阿利

摘要：公路路基路面早期病害的檢測(cè)和處治是保障公路質(zhì)量和安全的重要環(huán)節(jié)?；诖?，本文介紹公路路基路面早期病害的類型及成因，分析早期病害對(duì)公路路基路面的危害，探討早期病害的檢測(cè)技術(shù)，并提出相應(yīng)的處治技術(shù)，以供參考。

關(guān)鍵詞：公路；路基；病害；檢測(cè)；技術(shù)

DOI：10.12433/zgkjtz.20240744

公路作為交通的重要基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保障人們生活具有重要意義。然而，由于多種因素的影響，公路路基路面會(huì)出現(xiàn)早期病害，例如，裂縫、坑槽、松散等，因此，及時(shí)檢測(cè)和處治公路路基路面的早期病害，對(duì)于保障公路安全和延長(zhǎng)使用壽命具有重要意義。

一、公路路基路面早期病害類型及成因

（一）裂縫及其成因

裂縫可分為縱向裂縫、橫向裂縫和龜裂等?？v向裂縫一般沿著公路的縱向方向延伸，主要由于路基土壓縮、沉降或溫度變化引起。橫向裂縫則指的是沿公路橫向方向的裂縫，常由于路面的收縮和不均勻沉降引起。龜裂是一種細(xì)小的裂縫，通常呈網(wǎng)狀分布，由溫度變化和路面老化引起。裂縫的主要成因和特點(diǎn)包括：

第一，施工質(zhì)量不良。如果施工過(guò)程中的質(zhì)量控制不到位，例如，混凝土澆筑不均勻、壓實(shí)不充分等，容易導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

第二，路基土質(zhì)不穩(wěn)定。如果路基土質(zhì)不穩(wěn)定，例如，土層壓縮性差、含水量過(guò)高等，會(huì)引起路基的沉降和變形，從而導(dǎo)致裂縫的形成。

第三，溫度變化引起的熱脹冷縮。路面受溫度變化的影響，會(huì)發(fā)生熱脹冷縮，當(dāng)溫度升高時(shí)，路面會(huì)膨脹，當(dāng)溫度下降時(shí)，路面會(huì)收縮，這種變化也會(huì)導(dǎo)致裂縫的形成。

（二）坑槽及其成因

坑槽是公路路面上形成的凹陷區(qū)域，會(huì)影響行車安全和舒適性。坑槽主要成因包括：

第一，材料沉陷。路面材料的沉陷是坑槽形成的常見(jiàn)原因。當(dāng)材料的承載能力不足或受到水侵蝕時(shí)，會(huì)導(dǎo)致材料下沉形成坑槽。

第二，車輛超載。車輛超載會(huì)對(duì)路面施加過(guò)大的壓力，使材料破壞，從而形成坑槽。

第三，路基不堅(jiān)實(shí)。如果路基土質(zhì)不穩(wěn)定或承載能力不足，會(huì)導(dǎo)致路面沉降，形成坑槽。

（三）松散及其成因

松散是指路基土質(zhì)的松弛或疏松，導(dǎo)致路面下沉和不穩(wěn)定。常見(jiàn)的松散病害包括路面下沉、路基軟化等，會(huì)影響路面的承載能力和穩(wěn)定性。松散病害的主要成因包括：

第一，土質(zhì)松弛。當(dāng)路基土質(zhì)不夠密實(shí)或受到水分侵蝕時(shí)，會(huì)導(dǎo)致土質(zhì)松弛，引起路面下沉和不穩(wěn)定。

第二，路基軟化：路基軟化也是松散病害的常見(jiàn)成因之一。當(dāng)路基土質(zhì)遇到水分時(shí)，會(huì)發(fā)生軟化現(xiàn)象，導(dǎo)致路面下沉。

（四）沉陷及其成因

沉陷是指路面下部分區(qū)域下沉或下陷，主要由于路基土質(zhì)不穩(wěn)定、地下水位變化等引起，會(huì)導(dǎo)致路面不平整，影響行車安全和舒適性。沉陷的主要成因包括：

第一，路基土質(zhì)不穩(wěn)定。當(dāng)路基土質(zhì)不夠堅(jiān)實(shí)或受到水分侵蝕時(shí)，會(huì)導(dǎo)致路基下沉和沉陷。特別是在潮濕地區(qū)或地下水位較高的地方，容易發(fā)生這種情況。

第二，地下水位變化。當(dāng)?shù)叵滤幌陆祷蛏仙龝r(shí)，會(huì)導(dǎo)致土壤的收縮或膨脹，進(jìn)而引起路面沉陷。

（五）水損害及其成因

路路基路面的水損害是指由于水的作用而導(dǎo)致的路基和路面結(jié)構(gòu)損壞。這種損害不僅會(huì)影響道路的平整性和舒適性，還會(huì)降低道路的使用壽命和安全性。水損害是影響路面性能的重要因素之一，其成因主要包括以下幾個(gè)方面：

第一，內(nèi)部水分變化。公路路基路面內(nèi)部水分變化主要包括凍融作用及毛細(xì)作用兩個(gè)方面。首先，凍融作用。在寒冷地區(qū)，路基水分結(jié)冰后體積膨脹，形成冰晶破壞路基材料，隨后融化造成結(jié)構(gòu)松散，降低路基承載能力。其次，毛細(xì)作用。水分通過(guò)毛細(xì)作用進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，尤其是在干旱和濕潤(rùn)交替的環(huán)境中，反復(fù)的毛細(xì)吸水和蒸發(fā)過(guò)程會(huì)破壞路面材料的結(jié)構(gòu)。

第二，外部水流沖刷。強(qiáng)降水時(shí)，路面未能及時(shí)排除的水流會(huì)沿路面流動(dòng)，對(duì)路面產(chǎn)生沖刷作用，導(dǎo)致路面材料流失或松散。同時(shí)，排水系統(tǒng)（如排水溝、井、渠等）設(shè)計(jì)不當(dāng)或維護(hù)不及時(shí)，導(dǎo)致積水或水流對(duì)路基邊坡和路面產(chǎn)生侵蝕作用。

第三，水化學(xué)作用。水中的化學(xué)物質(zhì)（如鹽分）可侵蝕或改變路基、路面材料的化學(xué)性質(zhì)，降低強(qiáng)度和穩(wěn)定性。特別是在特定條件下，水中的堿性物質(zhì)與骨料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致路面材料膨脹開(kāi)裂。

第四，地下水位變化。地下水位的波動(dòng)，尤其是上升到路基附近時(shí)，會(huì)增加路基的飽和度，降低穩(wěn)定性和承載力。同時(shí)，地下水通過(guò)路基材料時(shí)產(chǎn)生的滲透壓力，會(huì)導(dǎo)致路基材料顆粒重新排列，降低穩(wěn)定性。

二、早期病害對(duì)公路路基路面的危害

（一）影響公路的使用壽命

裂縫、坑槽等早期病害會(huì)導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)破損和強(qiáng)度降低，縮短公路的使用壽命，如果不及時(shí)修復(fù)，可能進(jìn)一步蔓延和擴(kuò)大，加大損害。例如，裂縫會(huì)擴(kuò)大為更大的龜裂，坑槽變得更深更寬，導(dǎo)致更大范圍的路面破壞和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，不僅會(huì)增加車輛的損耗和維修成本，還會(huì)增加交通事故的發(fā)生概率，影響行車安全。

（二）影響交通安全

早期病害對(duì)交通安全產(chǎn)生了顯著影響。首先，坑槽和裂縫會(huì)對(duì)車輛的穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響。當(dāng)車輛行駛在存在坑槽和裂縫的路面上時(shí)，車輪會(huì)受到?jīng)_擊力，導(dǎo)致車輛顛簸和搖晃，降低車輛對(duì)路面的穩(wěn)定控制能力，增加了車輛失控或操控困難的風(fēng)險(xiǎn)，引發(fā)安全事故。其次，積水和冰凍。當(dāng)路面存在積水時(shí)，車輛的抓地力會(huì)降低，增加了車輛打滑和失控的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)，還可能隱藏其他路面病害，例如，坑槽和裂縫，增加了行車的風(fēng)險(xiǎn)。冰凍會(huì)導(dǎo)致車輛失去對(duì)路面的穩(wěn)定控制，增加了交通事故發(fā)生的可能性。

（三）影響交通流量

早期病害對(duì)交通流量產(chǎn)生了不利影響，降低了道路的通行效率。首先，坑槽和裂縫會(huì)使車輛不得不避讓，往往試圖繞過(guò)或減速通過(guò)，導(dǎo)致車輛之間的距離縮小，增加了交通擁堵的可能性。其次，降低道路的通行速度。當(dāng)車輛行駛在存在坑槽和裂縫的路面上時(shí)，駕駛員不得不減速以避免顛簸和損壞車輛，延長(zhǎng)通行時(shí)間。

三、公路路基路面早期病害檢測(cè)技術(shù)

（一）外觀檢測(cè)

外觀檢測(cè)是一種常用的方法，用于定期檢查公路表面的狀況，以發(fā)現(xiàn)早期病害，如裂縫、坑槽等問(wèn)題。這種檢測(cè)方法主要依靠人工觀察和目視檢查，檢查人員會(huì)仔細(xì)觀察公路表面的情況，通常會(huì)使用專門(mén)設(shè)計(jì)的工具，例如，放大鏡、刻度尺等，以幫助更好地檢查和測(cè)量病害的尺寸和形狀。

（二）雷達(dá)檢測(cè)

雷達(dá)檢測(cè)是一種常用的非破壞性檢測(cè)方法，用于對(duì)公路內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)利用雷達(dá)技術(shù)，可以發(fā)現(xiàn)公路內(nèi)部潛在的病害，例如，空隙、蜂窩狀結(jié)構(gòu)、沉降等問(wèn)題。雷達(dá)檢測(cè)利用雷達(dá)波束向公路內(nèi)部發(fā)射電磁波，并接收反射回來(lái)的信號(hào)。通過(guò)分析接收到的信號(hào)，獲取公路內(nèi)部結(jié)構(gòu)的信息。

（三）超聲檢測(cè)

超聲檢測(cè)是一種利用超聲波技術(shù)對(duì)公路進(jìn)行檢測(cè)，以發(fā)現(xiàn)公路中存在的裂縫、脫空等病害，具有穿透力強(qiáng)、傳播速度快的特點(diǎn)。將超聲波傳入公路結(jié)構(gòu)中，然后接收反射回來(lái)的信號(hào)，通過(guò)分析超聲波的傳播特性和接收信號(hào)，確定病害的位置、形狀和大小等，對(duì)于制定維修計(jì)劃和預(yù)測(cè)公路壽命具有重要價(jià)值。

（四）芯樣檢測(cè)

芯樣檢測(cè)是通過(guò)對(duì)公路進(jìn)行鉆芯取樣，檢測(cè)路面的結(jié)構(gòu)和材料情況。專業(yè)的技術(shù)人員使用鉆機(jī)將鉆頭鉆入公路結(jié)構(gòu)中，取出一小段路面的芯樣，包括路面表層、基層和底基層等不同部分的材料，然后送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行進(jìn)一步的分析和測(cè)試。通過(guò)對(duì)芯樣進(jìn)行物理和化學(xué)測(cè)試，可以了解路面的厚度、密度、強(qiáng)度、含水率等參數(shù)，對(duì)于評(píng)估路面結(jié)構(gòu)的健康狀況和性能具有重要價(jià)值。

四、公路路基路面早期病害處治技術(shù)

（一）裂縫處治

在裂縫處治中，首先需要評(píng)估裂縫的類型和程度。根據(jù)裂縫的寬度、長(zhǎng)度和深度等參數(shù)，確定采取的處治方法。

第一，灌縫。指將特定的填縫材料注入裂縫中，以填充和封閉裂縫。填縫材料可以是瀝青、聚合物、膠體等，具有良好的粘結(jié)性和耐久性，有效防止裂縫的擴(kuò)展和水分滲透，延長(zhǎng)路面的使用壽命。

第二，封縫。是指在裂縫上覆蓋一層特殊的封縫劑或膠體，形成保護(hù)層，防止水分和雜物進(jìn)入裂縫內(nèi)部。封縫材料可以是瀝青膠、聚合物封縫劑等，具有良好的粘結(jié)性和耐久性，可以修復(fù)裂縫，提高路面的抗水性和耐久性。

第三，采用其他裂縫處治方法，例如，熱補(bǔ)、冷補(bǔ)等。熱補(bǔ)是指使用熱瀝青材料填補(bǔ)裂縫，通過(guò)高溫?zé)崛?，使補(bǔ)縫材料與路面形成牢固結(jié)合。冷補(bǔ)是指使用冷補(bǔ)料對(duì)裂縫進(jìn)行填補(bǔ)，優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便、快速且經(jīng)濟(jì)。

（二）坑槽處治

第一，現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)。這是一種簡(jiǎn)單有效的方法，適用于較小的坑槽。首先清理坑槽，將雜物清除干凈，然后選擇合適的修補(bǔ)材料，例如，瀝青補(bǔ)丁料或水泥砂漿，填充坑槽，最后進(jìn)行適當(dāng)壓實(shí)，確保修補(bǔ)部分與周圍路面平整。

第二，熱補(bǔ)。這是一種常用的修補(bǔ)方法，適用于較大且深度較深的坑槽。該方法使用熱瀝青混合料進(jìn)行修補(bǔ)，首先將坑槽清理干凈，然后將熱瀝青混合料倒入坑槽中，使用專用工具進(jìn)行均勻壓實(shí)，最后進(jìn)行表面平整處理。熱補(bǔ)修補(bǔ)的優(yōu)點(diǎn)是填補(bǔ)坑槽堅(jiān)固耐用，能提高路面的平整度和承載能力。

第三，路面整體鋪設(shè)。這是一種較徹底的修復(fù)方法，適用于多個(gè)坑槽集中出現(xiàn)的路段。該方法要拆除受損的路面部分，重新鋪設(shè)新的路面材料，例如，瀝青或混凝土，可以恢復(fù)路面的平整度和承載能力，但需要較大的施工力量和時(shí)間。

（三）松散處治

第一，重新鋪筑。這是一種徹底的松散處治方法。該方法適用于路面松散嚴(yán)重、無(wú)法通過(guò)修補(bǔ)和維護(hù)來(lái)解決的情況。重新鋪筑包括以下步驟：首先，清理和拆除松散路面的損壞部分；其次，重新鋪設(shè)基層和面層材料，確保路面的平整和牢固；最后，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和密封，提高新鋪設(shè)路面的質(zhì)量，延長(zhǎng)使用壽命。

第二，壓實(shí)。這是一種常用的松散處治方法。該方法適用于路面松散程度較輕、可以通過(guò)壓實(shí)來(lái)加固的情況。壓實(shí)可以使用壓路機(jī)、振動(dòng)壓路機(jī)等設(shè)備，通過(guò)對(duì)路面反復(fù)壓實(shí)，提高密實(shí)性和穩(wěn)定性，根據(jù)路面材料的特性和厚度，選擇合適的壓力和頻率，確保壓實(shí)效果。

（四）沉陷處治

第一，注漿。這是一種常用的沉陷處治方法，適用于路面沉陷程度較輕、通過(guò)加固地基來(lái)解決的情況。注漿使用注漿設(shè)備和材料，將高壓注漿劑注入路面地基中，在地基中膨脹和固化，填充空隙并增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性和承載力，有效解決沉陷問(wèn)題，并提高路面的安全性。

第二，加固路基。這是沉陷處治的重要措施之一。通過(guò)加固路基，可以增加路基的穩(wěn)定性和承載能力，減少或預(yù)防沉陷問(wèn)題的發(fā)生。常見(jiàn)的加固方法包括土壤加固和加厚路基。首先，土壤加固是一種常用的路基加固方法，在路基土壤中加入固化材料，例如，水泥、石灰等，將其與土壤混合并固化，增加土壤的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，有效提高路基的承載能力，減少沉陷問(wèn)題的發(fā)生。其次，加厚路基，通過(guò)土方開(kāi)挖和填筑的方式進(jìn)行，當(dāng)路基承載能力不足時(shí)，在原有路基上加厚一定的土層增加承載能力，以提高路基的穩(wěn)定性和均勻性。

第三，排水處理。這是沉陷處治的重要環(huán)節(jié)。合理設(shè)計(jì)和維護(hù)排水系統(tǒng)，可以有效減少地下水對(duì)路基的影響，保持路基土壤的干燥和穩(wěn)定。常見(jiàn)的排水處理方法包括設(shè)置排水溝、排水管道和雨水收集設(shè)施等。

（五）公路路基路面水損害處治措施

第一，路基加固。路基是公路的支撐結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性直接關(guān)系到公路的安全。為了確保路基內(nèi)部和表面的水能夠及時(shí)排出，施工人員需要設(shè)置足夠的縱向和橫向排水設(shè)施，如排水溝、橫向排水管等，以此有效引導(dǎo)水分流向預(yù)定區(qū)域，避免水分在路基內(nèi)部積聚。同時(shí)，使用地質(zhì)布、塑料排水板等材料增強(qiáng)路基的穩(wěn)定性，防止水分侵入路基。

第二，路面防水處理。在路面施工過(guò)程中，施工人員可使用瀝青混凝土在路面及路基之間做防水層，防止雨水滲入路基。同時(shí)，定期檢查路面裂縫，使用瀝青或其他填縫材料及時(shí)修補(bǔ)裂縫，確保裂縫填補(bǔ)完整、密實(shí)。

第三，改善排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)是公路的重要組成部分，其暢通與否直接關(guān)系到公路的安全。因此，施工人員需要定期清理排水溝和排水管道中的雜物，確保排水暢通無(wú)阻。同時(shí)，在水損害嚴(yán)重的區(qū)域，增設(shè)排水溝、集水井和橫向排水管，增加排水量，提高排水效率，減少水分在公路上的積聚，從而降低水損害的風(fēng)險(xiǎn)。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)公路路基路面早期病害的深入研究和分析發(fā)現(xiàn)，早期病害會(huì)對(duì)公路的使用壽命和交通安全會(huì)造成嚴(yán)重影響，必須采取有效的檢測(cè)技術(shù)和處治措施進(jìn)行防治，同時(shí)進(jìn)一步加強(qiáng)施工質(zhì)量控制、自然環(huán)境防護(hù)和車輛管理等方面的工作，更好地保障公路的安全并延長(zhǎng)使用壽命。

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