公路工程路基路面的病害及其治理措施解析

道路桥梁　

公路工程路基路面的病害及其治理措施解析　

谭帏张昌龙　

（重庆交通建设（集团）有限责任公司。重庆４０１１４７）　

【摘要】近些年，我国交通建设得到了快速发展，公路工程　

施工项目越来越多，同时路基路面病害问题也越来越受到人们的关　

注。许多公路在建成交付使用之后，出现了不同程度的病害，既影　

响了人们的行车安全，也缩短了公路的使用寿命。因此。对公路路　

基路面病害的治理成为当前路政管理部门的重要工作，本文结合个　

人工作实践时当前公路工程中的路基路面病害进行了探讨，对促进　

我国公路事业的发展具有非常重要的意义。　

【关键词】公路工程；路基；路面；病害；治理　

引起公路工程病害的因素有很多，比如水的侵蚀、软土地质条　

件、冻害、沉降、车辆荷载等等，这些因素将会造成公路边坡失稳、　

变形、路面裂缝、岩溶地区以及采空地区公路的损害等，最终导致　

公路损坏。因此，如何做好公路工程病害的治理工作是当前公路建　

设中非常重要环节。　

１公路工程路基病害及治理措施　

１．１边坡防护与加固的治理措施　“预防为主，防治结合”是公路路基路面对病害的处理原则，　

因此做到防患于未然是最好的处理方式，但是出现病害也是不可避　

免的。影响边坡强度的因素很多，首先从边坡施工材料的选择来看，　

边坡防护的材料有植物，刚金水泥以及各种混合防护材料，相应的　

防护就有植物防护，工程防护，柔性防护和综合性防护。众所周知，　

植物具有防治水土流失，调控气候的作用，植物防护的具体做法即　

在防护栏周边种植一些具有生命力的植物，形成一层生物保护层，　

减缓坡地水土的流动速度，有效地保护了路基路面。一些植物具有　监控和吸收污染物的功能，生命防护层不仅美化了环境，而且净化　

了空气，是非常有效的防护手段。工程防护可以弥补植物防护重的　

不足，因为坡地附近还有不适宜种植植物的土壤带，这时候可以运　

用工程防护手段，保证不遗漏任何防护点。柔性防护措旋主要是在　

现有防护的基础上，增设防护植物网和铁丝钢筋网，进一步加强防　护效果。综合性防护实质就是这些防护措施的配合，综合性防护是　

最有效的防护手段。　

１．２边坡变形与失稳的治理措施　

边坡主要指路基路面中存在的天然坡地以及人工坡地，边坡常　

常容易出现滑移，倾斜，水土流失等问题，如果不及时治理，容易　出现引起泥石流，道路塌方，危石伤人等事故，因此对边坡防护的　

治理刻不容缓。治理边坡问题时，要尽可能结合现场实际情况，选　

择操作简单，实用性强，工程负担小的施工方案，使治理工作能够　

做的又快又好。同时，在选取治理材料的时候，要尽可能将材料搅　拌均匀，严格按照配比进行操作，使得防护材料质量优良，能够有　

效增强边坡防护的效果，避免事故的发生和资源的浪费。　

２公路工程中路面病害及治理措施　

路面养护时应结合病害特点，采取有效的维修工艺和方法，进　而在到达养护目标的同时，提高维修施工效率，及时排除病害给交　

通带来的不利影响。　

２．１路面坑槽的治理　当路面出现坑槽而基层未遭到破坏时，应严格按照规范标准进　

行修补。修补过程中遇到阴雨季节或雨雪天气，而又无法找到合适　

修补材料时，应适当进行保护或处理防止坑槽面积进一步增大；当　

路面坑槽的出现由基层局部稳定性差引起，应先采取措施处理基层，　

而后修补路面坑槽。　２．２路面裂缝的治理　

修补路面裂缝时，应根据裂缝的严重程度采取有效的修补措施。　

通常情况下按照以下步骤修补路面裂缝。首先，判断裂缝是否由路　

基引起。如原因在于基层可采取填充材料等措施增加基层强度，提　高其稳定性，为路面裂缝的修补奠定基础。如路面裂缝不是由基层　

引起，应按照以下方法进行处理：高温季节路面出现的轻微裂缝自　

行愈合，可不进行处理；如裂缝如无法愈合应打扫干净出现裂缝的　

路段，而后将少量沥青均匀的喷洒在路面，并撒上２￣５ｍｍ的粗砂或　

石屑。最后使用轻型压路机进行碾压处理。并使用稍稠的沥青涂刷　

裂缝；当路面出现横向或纵向裂缝时，应根据其宽度大小进行处理。　当裂缝宽度不足５ｍｍ时应将裂缝中的杂物清理干净，向其中灌入浓　

度较小的热沥青，并灌注深度控制在裂缝的２／３，然后将粗砂或石　

屑填入其中捣实。最后清除溢出缝外的粗砂、石屑和沥青。当裂缝　

宽度超过５ｍｍ时，将裂缝边缘松动的部分清除后，向缝中填充热拌　

沥青混合料，最后进行捣实处理。　

如路面因使用时间长久，性能老化导致路面出现裂缝且基层尚　

未遭到破坏时，先使用乳化沥青稀浆进行封层，厚度控制在３￣６ｍｍ，　而后在其上铺设沥青混合料上封层，利用改性沥青薄层罩面；如因　

基层原因导致路面出现龟裂应先将基层问题处理好。　

２．３路面拥包的治理　

处理路面拥包时，应根据拥包的形成原因和严重程度采取不同　的处理方法。如因施工时使用过多的细集料或沥青原因，导致路面　

出现较为严重的拥包现象时，应使用机械将拥包清理干净，保证清　

理后低于路面ｌＯｍｍ左右，接着将杂物清理干净后使用热沥青混合料　

重新做面层；如基层局部含有较大水分，致使基层和面层结合不紧　

密，导致路面推移形成的拥包，处理时应将出现拥包的面层处理干　

净，将基层晾干后重新做新面层；如因基层水稳定性不良或强度不　

足导致路面出现拥包时，挖除基层和路面，并填充新的材料夯实处　理后，重新做面层。　

２．４路面沉陷的治理　

路面沉陷由路基沉降不均匀、基层结构破坏、桥涵台背填土不　

实等原因引起，其中如基层沉降导致路面出现较小沉降时，可将粘　

层涂刷或喷洒在沉陷位置，并使用混合料填充压实；如基层结构破　坏导致的路面沉陷需要对基层处理后在做沥青面层；桥涵台背填土　

不实造成的路面沉陷应依据沉陷具体情况进行处理：使用机械重新　

进行压实处理，尤其应保证台背死角位置处的压实；如土层空隙与　

含水量比较大时应使用中粗砂、卵砾土、碎石土换填处理，换填厚　

度具实际情况而定，最后进行注浆加固处理。　

２．５路面车辙的治理理　

路面出现车辙的原因很多，处理方式也因此有所区别。如因车　

辆行驶推移路面形成的车辙，应先刨除和切削出现车辙的面层，然　

后重现进行铺设；如因横向推挤导致路面出现波形车辙，应将凸出　

的部分切除掉，并使用粘结沥青涂刷或喷洒波谷位置，最后填充沥　

青混合料，找平压实处理；如因基层和面层稳定性不强引起的车辙，　先挖除面层将夹层清除掉，重新铺设面层。　

３加强公路工程施工管理，保证公路工程建设质量　

３．１加强对施工材料的管理　各施工单位一定要根据设计方案提出的材料结合现场施工环境　

后，经过综合分析评定后选择的材料进行施工。规范材料供应商的　

资质，这是保证合格施工材料的基础。材料一定要经过严格的把关　

与检验，选择合适的地方存放施工材料，防止不当环境由于过度干　

燥或潮湿引起的材料变形或变质，影响施工的正常使用。施工时，　

取用材料时，一定要对材料进行二次检验，防止材料在存储不当时　

发生改变，确保此时的材料能确保施工正常使用。　

３．２强化施工技术管理　

加强对公路路基施工过程中技术工艺的监督，这是保证公路施　

工质量的重点。　（下转第１２７页）

　道路桥梁　

５桥梁结构试验结粜、分析　

５．１桥梁基频频率理论值对比　

在进行动力分析理论计算时，采用通用程序ＭＩＤＡＳ／ＣＩＶＡＬ，进　

行桥梁结构理论值分析计算，得到的梁格法桥梁整体模型、单梁法　

桥梁模型中一阶振型和基频频率的理论值，结果见图３及表１。　

ａ梁格法理论一阶振型图　

ｂ单梁法理论一阶振型图　

图３粱格法、单梁法一阶振型图　表ｉ基频频率理论值（Ｈｚ）　连续粱模型　①粱格法整体桥梁模型　②单梁法桥粱模　比值（％）（①一②）　型　／①　一阶频率　４．３ｌ８　４　２９８　０　４６　（Ｈｚ）　由图３及表ｌ对比结果可得：　

（１）梁格法桥梁整体模型与单梁模型得到的一阶振型曲线符合　

四跨连续梁桥的一阶竖向振动规律：　

（２）梁格法模型计算的一阶频率理论值为４．３１８Ｈｚ，单梁法计　

算的一阶频率理论值为４．２９８Ｈｚ；：者的差距为０．４６％，二者的数值　十分接近，可以认为用单梁法建模来代替梁格法建模。　

５．２动载试验实测值结果及分析对比　本次试验采用两种不同的方式对桥梁结构进行激励振动，第一　

种方式为汽车在桥面上刹车，第二种方式为汽车在桥面上以不同的　

速度直接跑过，这两种方式有频带宽、激励强的特点。通过安装在　

桥梁结构上的加速度传感器响应，测得的桥梁振动时域、自功率谱　

曲线以及阻尼比；桥梁结构一阶频率的实测值与单梁及梁格法理论　值的比较结果、阻尼比见表２。　

表２频率与阻尼比一览表　

连续梁桥的模型　传感器位置　频率阶次　①理论值（Ｈｚ）　②实测值（Ｈｚ）　阻尼比　比值（％）Ｑ／②　粱格法连续粱桥的模　第４跨　一阶　４．３１８　５．６６　０．０２０５　型　第３跨　４．３ｌ８　５．６６　０．０２ｌ４　７６．３　单粱法连续梁桥的模　第４跨　一阶　４．２９８　５．６６　０．０２０５　型　第３跨　４．２９８　５．６６　０．０２１４　７５．９　由表２可以得出如下结论：　

（１）竖向振动一阶频率实测值比理论分析值大，说明桥梁上部　

结构自振特性较好，桥梁结构整体动刚度较高；该桥承载能力目前　

除满足公路一Ｉ级外还有一定的安全储备。　

（２）通常桥梁结构的阻尼比在０．０１～Ｏ．０８之间，实测值为　０．０２０５、０．０２１４，阻尼比实测值在０．０１～０．０８之间，桥梁结构具有　

一定的耗散外部能量的能力，阻尼比合理。说明目前该桥的整体刚　

度大于理论刚度，满足设计要求，该桥承载能力目前除满足公路一　

Ｉ级外还有一定的安全储备。　

（３）梁格法模型计算的一阶频率理论值为４．３１８Ｈｚ，单梁法计　

算的一阶频率理论值为４．２９８Ｈｚ，实测值为５．６６Ｈｚ；二者为实测值　的７６．３％、７５．９％，二者的数值相差不大，可以认为在桥梁结构建模　

过程中，为了节省时间、提高效率可以用单梁建模来代替粱格法建　

模。　

为了进一步验证这一理论的准确性，用５座预应力混凝土连续　

梁桥分别按照单梁法和梁格法建立桥梁结构模型，并求得结构基频　

频率理论值，通过对比可以得到与该连续梁相似的结论，则可在建　

模中用单梁建模来代替梁格法建模。结果见表３。　

表３样本桥型结构基频及冲击系数计算表　①梁格法结构基频　比值（％）（①一②　桥型　②单粱结构基频（Ｈｚ）　（Ｈｚ）　／①　２０ｍ组合箱梁（连续）　５　９６　５．９１　０．８４　２５ｍ组合箱粱（连续．　４．５２　４．４８　０．８８　３０ｍ组合箱梁（连续）　３．６２　３．５８　１．１０　４０ｍ组合箱粱（连续）　２．５５　２．５０　ｌ＿９６　５０ｍ组合Ｔ粱（连续）　１．９１　Ｌ　８８　２．１ｌ　６结论　（１）梁格法建模模型与单梁法建模模型得到的一阶振型曲线符　合四跨连续梁桥的一阶竖向振动规律；桥梁结构动载试验实测值得　

到的桥梁振动曲线符合预应力混凝土连续梁桥的竖向振动规律，且　

基频频率实测值比理论值偏大，说明该四跨连续梁上部结构自振特　

性比较好，该桥梁结构整体刚度比较高；该桥梁结构承载能力目前　

除满足公路一Ｉ级外，还具有一定的安全储备。　

（２）桥梁动载试验实测阻尼比分别为０．０２０５、０．０２１４，阻尼　比实测值在０．０ｌ～０．０８之间，该四跨连续梁结构具有一定的耗散外　

部能量的能力，阻尼比比较合理。满足设计规范要求，该桥梁结构　

承载能力目前除满足公路一Ｉ级外，还具有一定的安全储备。