影响县乡公路路基路面强度与稳定性的因素及防治措施

摘要：近两年来，县乡公路出现了早期损害现象，引起路面早损的原因是多方面的，有来自路面以外的原因，也有来自路面自身的原因。经过认真地分析，认为主要的因素就是含水量。    关键词：县乡公路；水损害；含水量；路基路面排水    前言    在全国尽早实现“县县通高速，乡乡通二级，村村通油路”的即定目标下，县乡公路建设飞速发展，追求速度是单方面，更主要的是质量问题，在“人人讲质量，全员抓质量”的良好氛围中，县乡公路项目优良率达到80%以上。但随着交通量的不断加大，轴载的不断提高，沥青路面发生的质量问题也越来越多，一些工程使用周期达不到设计年限，个别路段前修后坏，对投资效益和社会效益都造成了严重的不良影响，引起路基、路面损害的主要因素就是结构层中的含水量，下面就分别谈谈路基与路面的水损害及其防治措施。    1 路基损害    路基是路面的基础，它和路面共同承受行车荷载的作用，没有坚固、稳定的路基就没有稳固的路面，路基的强度和稳定性是保证路面强度和稳定性的先决条件，路基的强度与稳定性，受水、温度、土质的影响，在平原微丘区，路基的常见病害就是沉陷，而由于路基土中含水量偏大造成压实度不足引起沉陷的事例最多，因为土中的水分过大，土粒被水膜包围而分散得过远，含水量越大，水膜越厚，水分不能排除，由于水的密度比土的密度小，因此土的密度反而下降了，因此，在压实工作中经常注意并检查土的含水量，并视需要采取相应措施，尽可能消除和减轻水对路基造成的危害。    1.1导致路基湿度变化的水源有以下三种：    （1）大气降水，通过路面、路肩和边坡渗入；    （2）边沟水及排水不良时的地表积水，以毛细水的形式渗入；    （3）靠近地面的地下水，借助毛细作用上升到路基内部。    1.2防治措施    对于第（1）、（2）种水源，采用地面排水。县乡公路路基地面排水主要是通过全线贯通的边沟来进行的，边沟的横断面形状常用的有梯形、矩形、三角形。一般情况下，土质边沟采用60cm×60cm的梯形，内侧边坡不陡于1：1.5，公路过街路段边沟宜采用7.5号浆砌片石矩形边沟，80cm×100cm，顶部加盖。为了保证边沟迅速排水，边沟纵坡一般与路线纵坡一致，并不得小于0.5%，以防淤积。必要的地方如天然沟槽处，宜设置排水沟涵，一般宜“一沟一涵”。在此处特别要说明的是：公路过街路段的施工一定要严格按施工图纸进行。以前有个别工程项目，不知道是由于业主方面的原因或是承包商方面的原因，施工图上设计有矩形边沟这一项，但在具体施工时却没有落实，这就直接导致该路段的排水问题无法解决，同时也给该路段的使用质量埋下隐患。对于第（3）种水源，采用地下排水，因为河北省在全国公路自然区划中属于暖温带半湿润区，地下水位较高的路基将发生周期性冻胀与翻浆，使路基强度急剧下降，并严重影响路面结构的安全，因此，就要求我们重视地下排水。    2 路面损害    县乡公路路面多采用热拌沥青碎石路面，沥青碎石基本属于嵌挤型结构，是一种以嵌挤为主，粘结为辅的路面，它的主要缺点是空隙率大，一般在10%以上，易透水，因而降低了石料与沥青之间的粘结力，沥青老化后，路面结构容易疏松，导致水损害，防治水损害的途径，主要严格控制沥青混合料的空隙率，目标空隙率应该控制在4%左右，空隙率在8%~12%这间的路面是水损害最容易发生的区域。    防治措施：    （1）采用优质沥青。    沥青质量的好坏直接影响到沥青路面的质量，一般应选用延度大，耐久性好，抗老化的重交通道路石油沥青以提高抗裂性能。    （2）控制好沥青混合料温度。    考虑到沥青路面的实际特点，要严格控制好沥青路面的压实度，控制好混合料的拌和温度（一般在140℃较好）、碾压温度（不低于80~100℃），碾压温度过低则不易压实，沥青路面的密实性高了，就不易渗水。沥青混合料的拌和温度的控制是最关键的，尤其是为了赶工期，加快工程进度，让拌和厂多出料，混合料的温度往往达不到120℃，运输到工地碾压温度过低就不易达到最大密实度，因此，我们要把好出厂温度这一关。    （3）采用正确的压实度标准。    密度是评价沥青路面压实度的指标，经过多年的实践，用室内成型的试件做密度试验并不能代表路面的真实质量情况。因为影响沥青路面质量的因素主要有原材料质量、材料的配合比(含矿料的级配状况)及压实沥青混合料的密度。若要用拌和厂取样成型的试件代表路面工程实体质量状况，则试件至少要具备以下两个必要条件：    a.原材料及材料配合比相一致；    b.试件的密实度与路面的密实度相一致。    这显然是不可能的，因为a.制件时从拌和厂取的样品混合料与摊铺到路面上的混合料从表面看都是一台拌合机拌制的，似乎不会发生大的变化，但是，由于摊铺离析问题的存在，致使路面材料局部产生配合比改变。b.由于室内试验的击实功是试验规程规定的标准击实功（规定的锤重、落距及锤击次数），而压实功取决于压路机的吨位、碾压遍数和压实机械的组合情况，击实功并不一定等于路面得到的压实功。而且，温度对沥青混合料的压实过程有着非常大的影响，现场的碾压温度很难和室内击实温度相一致。不难看出，拌和厂取样成型试件所做的密度指标，无法代表现场沥青路面的质量情况。所以，在铺筑沥青路面时必须认真做试验路段，沥青路面的压实度按试验路段压实度为准。    （4）在沥青碎石上面，加铺沥青砂封层。    （5）严格按图纸和技术规范、施工规范施工。    在历年的县乡公路竣工验收资料中都存在同样的问题：在分项工程质量检验评定中的硬性指标如压实度、强度、厚度等在工程质量评定中占比分偏大的指标控制较好，而比分偏小的指标如高程、横坡度这二项指标合格率就相对较差些。而对于县乡公路，平整度不好，路面就易积水，而利用横坡度分散排水恰恰是路面排水的重要途径，建议施工单位要重视这个问题。    结束语    县乡公路是路网的基础，是毛细血管，服务于亿万群众，“要想富，先修路”县乡公路是农民致富奔小康的幸福路，县乡公路事业的发展必然对拉动经济增长起到推动作用，我们也要对公路建设的质量提出更高的要求