[摘要] 在我國(guó)，關(guān)于公路路面與路面受損破壞不僅僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)上極大的損失，而且對(duì)公路運(yùn)營(yíng)安全也會(huì)產(chǎn)生非常大的影響。目前，我國(guó)公路事業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了一種以建設(shè)高速公路、一級(jí)公路等高級(jí)公路為主的新時(shí)代、新階段。因此，公路路基與路面的破壞問題勢(shì)必會(huì)引起社會(huì)的廣泛關(guān)注。作者根據(jù)自身多年從事公路建設(shè)施工的經(jīng)驗(yàn)，從公路路基路面破壞特征及成員上進(jìn)行分析，旨在能夠?yàn)楣返酿B(yǎng)護(hù)與維修提供一些參考意見。
[關(guān)鍵詞] 公路建設(shè)、路基路面、破壞特征、成因
一、公路路基破壞的特征及成因分析
1、公路路基的基層破壞
我國(guó)公路路基的基礎(chǔ)通常設(shè)計(jì)為厚度在20公分左右的半剛性基礎(chǔ)。其主要采用水泥穩(wěn)定碎、礫石或石灰粉煤灰碎、礫石鋪設(shè)碾實(shí)半剛性底基層20-40CM厚，常選材料為石灰土、水泥土、二灰砂以及水泥石灰土等等。路基基層的半剛性材料層的總厚度不宜超過60CM和低于40CM。公路路面的承載能力在很大程度上決定于對(duì)半剛性基層材料的質(zhì)量和厚度的設(shè)計(jì)與選用，可以想象如果路基基層和底基層的質(zhì)量不好或材料的不均勻性比較大，而使得基層不能完全成為一個(gè)連續(xù)的有機(jī)整體，則在基層問題部位的上部路面極容易導(dǎo)致局部破損問題的出現(xiàn)。而實(shí)際可能發(fā)生的破損情況還包括在公路半剛性行車道的輪跡帶上產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破損，而這種情況通常還是在公路路面設(shè)計(jì)與施工都在符合標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下發(fā)生的。主要的演變過程是在車行道輪跡帶上先產(chǎn)生縱向的微裂縫，然后再產(chǎn)生貫穿輪跡帶的橫向微裂縫，最終發(fā)展成為一種網(wǎng)狀的形裂變。
2、公路路基的不均勻沉降
公路路基需要填筑巖土，而巖土的性能指標(biāo)是決定上部路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主要依據(jù)。通常，巖土填筑路基常容易出現(xiàn)不均勻沉降，以至于路面參數(shù)波滾式的不平整。而路基產(chǎn)生不均勻沉降的主要原因包括：
�。ㄒ唬┞坊钪褂迷恋鼗菀桩a(chǎn)生固結(jié)變形，尤其是在填筑完畢之后，地基在上部路基填筑土體的加載作用之下，產(chǎn)生一定的壓縮變形；
�。ǘ┞坊钪馏w自身產(chǎn)生一定的固結(jié)變形，其原因與填筑土體的高度、土體的性能和壓實(shí)密度有直接的聯(lián)系。
公路路基填筑土體壓實(shí)度不足則也容易產(chǎn)生縱向的裂縫，主要也是由于公路地基與填土具有不可避免的不均勻性，特別是在有表面水滲入地基土的情況，公路路面則也是不可避免的會(huì)產(chǎn)生一些縱向的微裂縫。
二、公路路面破壞的特征及成因分析
我國(guó)公路路面破壞的特征有多種形式，其原因在于由各種不同的因素引起，尤其是公路路面早期的破壞情況比較常見。早期的結(jié)構(gòu)性破壞、滲水破壞和嚴(yán)重轍槽破壞對(duì)公路路面的使用性能和使用壽命的影響是最大的。以下主要介紹關(guān)于公路路面破壞的幾種不同類型：
1、變形破壞
公路路面施工完成交付使用之后，路基會(huì)不同程度地產(chǎn)生一定的不均勻沉降，直接會(huì)導(dǎo)致上部路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一種波浪式的不平整。其內(nèi)在的主要原因是由于在路基未填筑路堤之前，天然地基是處于一種比較平衡的狀態(tài)，而填筑路堤之后，天然地基受到各種不同的動(dòng)荷載和活荷載所共同作用而產(chǎn)生固結(jié)形變過程，直到達(dá)到新的平衡狀態(tài)固結(jié)形變結(jié)束。擾動(dòng)地基產(chǎn)生固結(jié)形變的大小與路堤填筑土體的高度有關(guān)，同時(shí)也與地基內(nèi)部各層土體的壓縮系數(shù)有聯(lián)系。路堤路基填筑土體使得地基一定存在一種橫向承載能力不均勻的特性。而兩側(cè)地基承載力明顯偏小、中部承載力偏大，則極容易導(dǎo)致路堤路基產(chǎn)生不均勻沉降的現(xiàn)象。通常，填土路堤的兩側(cè)邊部會(huì)產(chǎn)生一定程度地外傾式沉降，導(dǎo)致路面與路基不能良好的結(jié)合成為一個(gè)有機(jī)連續(xù)的整體，進(jìn)而路面上產(chǎn)生若干寬度明顯且上寬下窄的縱向裂縫。
2、滲水破壞
公路路面由滲透破壞產(chǎn)生的病害十分常見，一般主要表現(xiàn)于有：
�。ㄒ唬┯晁暂^快的速度透入空隙率比較大的瀝青混凝土，由于瀝青層面以下層都比較密實(shí)，滲水還沒能繼續(xù)向下一層滲透，已經(jīng)造成了路面表面層的破壞。
（二）滲入路面表面層中的水以較快的速度滲入了中面層，而滯留在中面層中的滲水還未能滲透過中面層進(jìn)入到底面層之前，導(dǎo)致中面層中的瀝青混凝土強(qiáng)度降低、瀝青剝落，甚至松散等，這些情況則容易導(dǎo)致表面層在行車道底輪跡帶上產(chǎn)生一種網(wǎng)裂形變，嚴(yán)重的則產(chǎn)生明顯的轍槽破壞。
�。ㄈ┩溉胫忻鎸拥乃M(jìn)一步滲透進(jìn)入地面層，地面層表面附有粘結(jié)防水層或質(zhì)量較好的下封層，雖然說進(jìn)入的水量一般不大，但是滯留在底面層的滲水仍然會(huì)減弱和降低底面層瀝青混凝土的強(qiáng)度性能，從而導(dǎo)致瀝青剝落甚至松散，路面表面產(chǎn)生網(wǎng)裂形變。
滲水破壞的重要的內(nèi)因在于選用的瀝青混凝土空隙率比較大。因此，對(duì)于路面表面層的瀝青混凝土必須嚴(yán)格要求和控制空隙率。另一方面的內(nèi)因在于路面施工片面地強(qiáng)調(diào)平整度的要求，嚴(yán)重忽視了壓實(shí)度的重要性。第三方面的重要內(nèi)因是表面層瀝青混凝土的不均勻性較大，其實(shí)質(zhì)的原因在于對(duì)礦料質(zhì)量、施工工藝和現(xiàn)場(chǎng)施工管理要求不嚴(yán)有關(guān)。滲水破壞的誘因還有瀝青混凝土產(chǎn)生裂縫，主要是根據(jù)瀝青混凝土材料自身是一種熱脹冷縮的材料，其溫縮系數(shù)一般是半剛性材料的四倍，通常瀝青混凝土面層產(chǎn)生裂縫從表面層上部開始延伸至下部，長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)開裂則容易造成基層上部的破壞。
3、轍槽破壞
公路路面的車轍、擁包等流動(dòng)變形損壞已逐漸成為主要的路面病害。我國(guó)公路路面普遍采用的是半剛性基層瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)，基層的變形破壞不是主要的破壞形式，常見病害主要是瀝青混合料產(chǎn)生的流動(dòng)性車轍。公路路面在高溫條件下瀝青混凝土面層的勁度模量會(huì)大幅度降低，則導(dǎo)致面層結(jié)構(gòu)抗剪能力明顯不足不能夠達(dá)到抵抗超載和重載作用下的剪應(yīng)力要求，尤其是在坡度比較大且長(zhǎng)的上坡公路路段抗剪能力不足的情況更為突出。嚴(yán)重的轍槽破壞的主要內(nèi)因在于瀝青混凝土的礦料級(jí)配不良和抗高溫變形能力差。
4、瀝青裂縫破壞
公路路面的瀝青裂縫是路面施工與使用最為常見的損壞情況之一。瀝青路面的裂縫形式主要包括橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)裂和沉降裂縫等。
橫向裂縫產(chǎn)生的原因是在比較特殊的氣候環(huán)境下溫度變化比較明顯，反復(fù)的溫度差導(dǎo)致瀝青路面結(jié)構(gòu)疲勞所致，屬于溫縮裂縫但不屬于早期破壞。目前，國(guó)際包括我國(guó)都在對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)自上而下的表面裂縫給予了深入的研究。據(jù)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這種自上而下的表面裂縫主要是在路面瀝青結(jié)構(gòu)層比較厚的情況下表面瀝青老化、瀝青混合料自愈能力喪失，以致極限拉伸應(yīng)變能力不斷減小，作用在結(jié)構(gòu)面上的荷載在輪跡部位產(chǎn)生比較大的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力極容易造成路面的開裂。
三、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，本文主要分析了關(guān)于公路路面破壞的特征及成因。公路路面的破壞通常都是通過各種不同因素相互作用、相互影響共同所致。只有從根源上找出破壞的原因，并通過不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和制定相關(guān)預(yù)防與處理措施，才能夠?yàn)槲磥砦覈?guó)公路建設(shè)事業(yè)提供質(zhì)量保障的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1] 王遼偉，秦志強(qiáng)；公路路基路面設(shè)計(jì)安全檢查問題探討[J]，山西建筑；2008，11（08）：102-103
[2] 張萬(wàn)春；淺談針對(duì)路基路面破壞原因的分析；城市建設(shè)：下旬；2010，17（03）：21-21
[3] 張有壽；簡(jiǎn)析公路路基路面破壞特征及成因；商情；2009，10（05）：192-192
[4] 魯應(yīng)劍；高速公路路面與路基病害的成因分析及其評(píng)價(jià)方法；民營(yíng)科技；2009，11（07）
[關(guān)鍵詞] 公路建設(shè)、路基路面、破壞特征、成因
一、公路路基破壞的特征及成因分析
1、公路路基的基層破壞
我國(guó)公路路基的基礎(chǔ)通常設(shè)計(jì)為厚度在20公分左右的半剛性基礎(chǔ)。其主要采用水泥穩(wěn)定碎、礫石或石灰粉煤灰碎、礫石鋪設(shè)碾實(shí)半剛性底基層20-40CM厚，常選材料為石灰土、水泥土、二灰砂以及水泥石灰土等等。路基基層的半剛性材料層的總厚度不宜超過60CM和低于40CM。公路路面的承載能力在很大程度上決定于對(duì)半剛性基層材料的質(zhì)量和厚度的設(shè)計(jì)與選用，可以想象如果路基基層和底基層的質(zhì)量不好或材料的不均勻性比較大，而使得基層不能完全成為一個(gè)連續(xù)的有機(jī)整體，則在基層問題部位的上部路面極容易導(dǎo)致局部破損問題的出現(xiàn)。而實(shí)際可能發(fā)生的破損情況還包括在公路半剛性行車道的輪跡帶上產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破損，而這種情況通常還是在公路路面設(shè)計(jì)與施工都在符合標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下發(fā)生的。主要的演變過程是在車行道輪跡帶上先產(chǎn)生縱向的微裂縫，然后再產(chǎn)生貫穿輪跡帶的橫向微裂縫，最終發(fā)展成為一種網(wǎng)狀的形裂變。
2、公路路基的不均勻沉降
公路路基需要填筑巖土，而巖土的性能指標(biāo)是決定上部路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主要依據(jù)。通常，巖土填筑路基常容易出現(xiàn)不均勻沉降，以至于路面參數(shù)波滾式的不平整。而路基產(chǎn)生不均勻沉降的主要原因包括：
�。ㄒ唬┞坊钪褂迷恋鼗菀桩a(chǎn)生固結(jié)變形，尤其是在填筑完畢之后，地基在上部路基填筑土體的加載作用之下，產(chǎn)生一定的壓縮變形；
�。ǘ┞坊钪馏w自身產(chǎn)生一定的固結(jié)變形，其原因與填筑土體的高度、土體的性能和壓實(shí)密度有直接的聯(lián)系。
公路路基填筑土體壓實(shí)度不足則也容易產(chǎn)生縱向的裂縫，主要也是由于公路地基與填土具有不可避免的不均勻性，特別是在有表面水滲入地基土的情況，公路路面則也是不可避免的會(huì)產(chǎn)生一些縱向的微裂縫。
二、公路路面破壞的特征及成因分析
我國(guó)公路路面破壞的特征有多種形式，其原因在于由各種不同的因素引起，尤其是公路路面早期的破壞情況比較常見。早期的結(jié)構(gòu)性破壞、滲水破壞和嚴(yán)重轍槽破壞對(duì)公路路面的使用性能和使用壽命的影響是最大的。以下主要介紹關(guān)于公路路面破壞的幾種不同類型：
1、變形破壞
公路路面施工完成交付使用之后，路基會(huì)不同程度地產(chǎn)生一定的不均勻沉降，直接會(huì)導(dǎo)致上部路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一種波浪式的不平整。其內(nèi)在的主要原因是由于在路基未填筑路堤之前，天然地基是處于一種比較平衡的狀態(tài)，而填筑路堤之后，天然地基受到各種不同的動(dòng)荷載和活荷載所共同作用而產(chǎn)生固結(jié)形變過程，直到達(dá)到新的平衡狀態(tài)固結(jié)形變結(jié)束。擾動(dòng)地基產(chǎn)生固結(jié)形變的大小與路堤填筑土體的高度有關(guān)，同時(shí)也與地基內(nèi)部各層土體的壓縮系數(shù)有聯(lián)系。路堤路基填筑土體使得地基一定存在一種橫向承載能力不均勻的特性。而兩側(cè)地基承載力明顯偏小、中部承載力偏大，則極容易導(dǎo)致路堤路基產(chǎn)生不均勻沉降的現(xiàn)象。通常，填土路堤的兩側(cè)邊部會(huì)產(chǎn)生一定程度地外傾式沉降，導(dǎo)致路面與路基不能良好的結(jié)合成為一個(gè)有機(jī)連續(xù)的整體，進(jìn)而路面上產(chǎn)生若干寬度明顯且上寬下窄的縱向裂縫。
2、滲水破壞
公路路面由滲透破壞產(chǎn)生的病害十分常見，一般主要表現(xiàn)于有：
�。ㄒ唬┯晁暂^快的速度透入空隙率比較大的瀝青混凝土，由于瀝青層面以下層都比較密實(shí)，滲水還沒能繼續(xù)向下一層滲透，已經(jīng)造成了路面表面層的破壞。
（二）滲入路面表面層中的水以較快的速度滲入了中面層，而滯留在中面層中的滲水還未能滲透過中面層進(jìn)入到底面層之前，導(dǎo)致中面層中的瀝青混凝土強(qiáng)度降低、瀝青剝落，甚至松散等，這些情況則容易導(dǎo)致表面層在行車道底輪跡帶上產(chǎn)生一種網(wǎng)裂形變，嚴(yán)重的則產(chǎn)生明顯的轍槽破壞。
�。ㄈ┩溉胫忻鎸拥乃M(jìn)一步滲透進(jìn)入地面層，地面層表面附有粘結(jié)防水層或質(zhì)量較好的下封層，雖然說進(jìn)入的水量一般不大，但是滯留在底面層的滲水仍然會(huì)減弱和降低底面層瀝青混凝土的強(qiáng)度性能，從而導(dǎo)致瀝青剝落甚至松散，路面表面產(chǎn)生網(wǎng)裂形變。
滲水破壞的重要的內(nèi)因在于選用的瀝青混凝土空隙率比較大。因此，對(duì)于路面表面層的瀝青混凝土必須嚴(yán)格要求和控制空隙率。另一方面的內(nèi)因在于路面施工片面地強(qiáng)調(diào)平整度的要求，嚴(yán)重忽視了壓實(shí)度的重要性。第三方面的重要內(nèi)因是表面層瀝青混凝土的不均勻性較大，其實(shí)質(zhì)的原因在于對(duì)礦料質(zhì)量、施工工藝和現(xiàn)場(chǎng)施工管理要求不嚴(yán)有關(guān)。滲水破壞的誘因還有瀝青混凝土產(chǎn)生裂縫，主要是根據(jù)瀝青混凝土材料自身是一種熱脹冷縮的材料，其溫縮系數(shù)一般是半剛性材料的四倍，通常瀝青混凝土面層產(chǎn)生裂縫從表面層上部開始延伸至下部，長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)開裂則容易造成基層上部的破壞。
3、轍槽破壞
公路路面的車轍、擁包等流動(dòng)變形損壞已逐漸成為主要的路面病害。我國(guó)公路路面普遍采用的是半剛性基層瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)，基層的變形破壞不是主要的破壞形式，常見病害主要是瀝青混合料產(chǎn)生的流動(dòng)性車轍。公路路面在高溫條件下瀝青混凝土面層的勁度模量會(huì)大幅度降低，則導(dǎo)致面層結(jié)構(gòu)抗剪能力明顯不足不能夠達(dá)到抵抗超載和重載作用下的剪應(yīng)力要求，尤其是在坡度比較大且長(zhǎng)的上坡公路路段抗剪能力不足的情況更為突出。嚴(yán)重的轍槽破壞的主要內(nèi)因在于瀝青混凝土的礦料級(jí)配不良和抗高溫變形能力差。
4、瀝青裂縫破壞
公路路面的瀝青裂縫是路面施工與使用最為常見的損壞情況之一。瀝青路面的裂縫形式主要包括橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)裂和沉降裂縫等。
橫向裂縫產(chǎn)生的原因是在比較特殊的氣候環(huán)境下溫度變化比較明顯，反復(fù)的溫度差導(dǎo)致瀝青路面結(jié)構(gòu)疲勞所致，屬于溫縮裂縫但不屬于早期破壞。目前，國(guó)際包括我國(guó)都在對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)自上而下的表面裂縫給予了深入的研究。據(jù)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這種自上而下的表面裂縫主要是在路面瀝青結(jié)構(gòu)層比較厚的情況下表面瀝青老化、瀝青混合料自愈能力喪失，以致極限拉伸應(yīng)變能力不斷減小，作用在結(jié)構(gòu)面上的荷載在輪跡部位產(chǎn)生比較大的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力極容易造成路面的開裂。
三、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，本文主要分析了關(guān)于公路路面破壞的特征及成因。公路路面的破壞通常都是通過各種不同因素相互作用、相互影響共同所致。只有從根源上找出破壞的原因，并通過不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和制定相關(guān)預(yù)防與處理措施，才能夠?yàn)槲磥砦覈?guó)公路建設(shè)事業(yè)提供質(zhì)量保障的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1] 王遼偉，秦志強(qiáng)；公路路基路面設(shè)計(jì)安全檢查問題探討[J]，山西建筑；2008，11（08）：102-103
[2] 張萬(wàn)春；淺談針對(duì)路基路面破壞原因的分析；城市建設(shè)：下旬；2010，17（03）：21-21
[3] 張有壽；簡(jiǎn)析公路路基路面破壞特征及成因；商情；2009，10（05）：192-192
[4] 魯應(yīng)劍；高速公路路面與路基病害的成因分析及其評(píng)價(jià)方法；民營(yíng)科技；2009，11（07）
