摘要：路橋工程師負責對勞務施工隊進行現(xiàn)場技術(shù)指導及交底，監(jiān)督及有效控制各勞務施工隊按照合同及施工技術(shù)標準完成施工任務。本文發(fā)表在《中國水運》上，是路橋工程師職稱論文發(fā)表范文。文章重點分析了影響路面路基強度與穩(wěn)定性的水溫、土質(zhì)因素，針對這些因素的影響及對路基路面造成的損害，提出了加強路面強度與穩(wěn)定性的防治措施。

　　關(guān)鍵字：強度;穩(wěn)定性;水溫;防治措施

　　交通運輸是經(jīng)濟發(fā)展的基礎，隨著物流業(yè)的不斷繁榮和人們?nèi)粘３鲂械脑龆啵煌ㄐ枨罅吭絹碓酱螅返能囕v負荷越來越重，道路出現(xiàn)質(zhì)量問題的幾率加大，這就要求路基路面要有一定的強度和穩(wěn)定性來承擔車輛的負荷。但是路面路基由于常常受到地質(zhì)、水文等自然條件的破壞，極易發(fā)生損害，使路面強度減弱、失去穩(wěn)定性。為了防止這種情況的發(fā)生，需要我們根據(jù)這些影響因素，制定一系列科學有效的措施。

　　一、路基路面的強度與穩(wěn)定性

　　(一)穩(wěn)定性

　　在天然地表面建造的道路結(jié)構(gòu)物改變了自然的平衡，在達到新的平衡狀態(tài)之前，道路結(jié)構(gòu)物處于一種暫時的不穩(wěn)定狀態(tài)。新建的路基路面結(jié)構(gòu)暴露在大氣之中，經(jīng)常受到大氣溫度、降水與濕度變化的影響，結(jié)構(gòu)物的物理、力學性質(zhì)將隨之發(fā)生變化，處于另外一種不穩(wěn)定狀態(tài)。路基路面結(jié)構(gòu)能否經(jīng)受這種不穩(wěn)定狀態(tài)，而保持工程設計所要求的幾何形態(tài)及物理力學性質(zhì)，稱為路基路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

　　(二)強度

　　路基的強度是指在行車荷載作用下，路基抵抗變形與破壞的能力。因為行車荷載及路基路面的自重使路基下部和地基產(chǎn)生一定的變形，較大的變形會影響路面的使用品質(zhì)。尤其是不均勻沉降，直接導致路面的不均勻沉降，降低路面平整度，同時，也是路面早期破損的重要原因。為保證路基在外力作用下，不致產(chǎn)生超過允許范圍的變形，要求路基應具有足夠的強度。

　　(三)水溫穩(wěn)定性

　　路基路面的水溫穩(wěn)定性是指路基在水和溫度的作用下保持其強度的能力。路基在地面水和地下水的作用下，其強度將會顯著降低。因此，對于路基，不僅要求具有足夠的強度，而且還應保證在最不利的水溫狀況下，強度不致顯著降低，這就要求路基應具有一定的水溫穩(wěn)定性。

　　二、影響路基路面強度與穩(wěn)定性的因素

　　(一)水

　　水是影響路基路面強度穩(wěn)定性的核心因素，主要來源于大氣降水和地下水的滲入。

　　水損害會造成路基濕軟、冰凍及整體不穩(wěn)定。大氣降水使得路基路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的濕度狀態(tài)發(fā)生變化，低洼地帶路基排水不良，長期積水，會使得矮路堤軟化，失去承載能力。山坡路基，有時因排水不良，會引發(fā)滑坡或邊坡滑塌。沉陷是路基的常見病害，主要是由于路基土中含水量偏大造成壓實度不足引起的。因為土中的水分過大，土粒被水膜包圍而分散得過遠，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。冰凍也是在有水存在的情況下才能起作用。

　　水分積蓄于路基路面體內(nèi)，降低路基路面的強度與剛度，造成路面破壞，并可進一步加劇路面透水性。水泥混凝土路面，如果不能及時將水分排出結(jié)構(gòu)層，會發(fā)生唧泥現(xiàn)象，沖刷基層，導致結(jié)構(gòu)層提前破壞。瀝青混凝土路面中水分的侵蝕，會引起瀝青結(jié)構(gòu)層剝落，結(jié)構(gòu)松散。砂石路面，在雨季時，會因雨水沖刷和滲入結(jié)構(gòu)層，而導致強度下降，產(chǎn)生沉陷、松散等病害。

　　(二)溫度

　　大氣溫度周期性的變化會造成路基體的膨脹與收縮，甚至引起路基的凍脹;溫度造成水泥砼路面的溫度應力及條塊分割;溫度造成瀝青混凝土路面的塑性變形累積及低溫開裂。

　　混凝土澆筑后,表面沒有及時覆蓋,在炎熱或大風天氣,表面游離水分蒸發(fā)過快,混凝土體積急劇收縮,就會導致路面開裂。高溫季節(jié)瀝青路面軟化，在車輪荷載作用下產(chǎn)生永久性變形。水泥混凝土結(jié)構(gòu)在高溫季節(jié)因結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生過大的內(nèi)應力，導致路面壓曲破壞。北方冰凍地區(qū)，在低溫冰凍季節(jié)，水泥混凝土路面、瀝青路面、半剛性基層由于低溫收縮產(chǎn)生大量裂縫，最終失去承載能力。在嚴重冰凍地區(qū)，低溫引起路基的不穩(wěn)定是多方面的，低溫會引起路基收縮裂縫，地下水源豐富的地區(qū)，低溫會引起凍脹，路基上面的路面結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生斷裂。春天融凍季節(jié)，在交通繁重的路段，有時引發(fā)翻漿，路基路面發(fā)生嚴重的破壞。

　　(三)土質(zhì)

　　各種土質(zhì)的抗剪強度、抗水能力是不一樣的，如鈣質(zhì)或石膏質(zhì)膠結(jié)的土、濕陷性黃土等，遇水后軟化，會使原來的強度降低很多。選擇填料就是根據(jù)土的性質(zhì)決定選用填料的種類。土的性質(zhì)不僅包括土的物理性質(zhì)，還包括土的化學性質(zhì)。路基形成初期，主要是路基的物理性質(zhì)起作用，在經(jīng)歷了一定時期后，土的化學性質(zhì)的影響大大增加。當土體在荷載作用和化學變化影響下形成膠結(jié)狀態(tài)后，土體的物理性質(zhì)將發(fā)生改變，不再具有初始的性質(zhì)，路基整體的穩(wěn)定性和強度將極大提高。不同的土類有不同的工程特征與性質(zhì)，認識清楚路基及路面底基層用土的工程性質(zhì)，則可根據(jù)不同的土類采取不同的工程技術(shù)措施。(級配良好的礫石混合料是良好的路基路面材料;巨粒土是良好的路基材料;砂性土是施工效果最優(yōu)的路基建材;粘性土是較常見、效果也較好的路基路面建材;粉性土屬于不良材料，最容易引起路基病害;特殊土用于路基時必須采取技術(shù)措施加以處理。)

　　三、保證路基路面強度和穩(wěn)定性的基本條件

　　公路沿線及附近的水文、地質(zhì)和筑路材料的調(diào)查、試驗是保證路基強度和穩(wěn)定性的基本條件。因此，不論是施工監(jiān)理人員，還是承包單位，都必須集中全力，認真細致地做好沿線土質(zhì)調(diào)查和取樣試驗工作。關(guān)于水文地質(zhì)調(diào)查和試驗方面的工作，除調(diào)查當?shù)氐臍鉁睾徒涤炅客猓€應調(diào)查地下水的深度、流量、流向，以便采取相應的處治措施和選擇合適的路基材料。關(guān)于土質(zhì)調(diào)查和試驗，主要是調(diào)查挖方路基頂部和填方原地面以下的土壤類型。對于軟土地段，還要做貫入度、沉降、固結(jié)試驗，并根據(jù)試驗結(jié)果，提出相應的處治方案。關(guān)于筑路材料的調(diào)查和試驗，主要是對沿線挖方及附近的各類土壤進行全面的調(diào)查和試驗，摸清可用作填料土的質(zhì)量和數(shù)量，以便合理地調(diào)配使用。

　　四、防治水損害的措施

　　(一)路基排水和控制土料含水量

　　水損害的防治就是防水、排水、抗水的綜合考慮。首先是防水，防止水的侵入;其次是排水，將侵入的水迅速的排除，不使其影響路基;最后的辦法是抗，在既無法徹底切斷水源，又不能迅速無害將水排除的情況下，采用水穩(wěn)定性好的材料。

　　路堤填筑要留好路拱以保證中間高、兩邊低;挖好排水溝，使雨后路面無積水。

　　要保證路基填土密實，一定要嚴格控制土料含水量在最優(yōu)范圍內(nèi)，一般最佳含水量為±4%。巖土中含水量小，顆粒間的水膜有較大粘滯阻力，空氣在土的孔隙中不能完全排除，不易壓實。若含水量偏大，初步夯實便使土接近飽和，再夯只能使土變形，不能使土密實就成了橡皮土。控制的辦法是現(xiàn)場取土料作含水量試驗，或者現(xiàn)場憑經(jīng)驗判斷，即將土料捏成團，落地可散，這種狀況的含水量基本上在最優(yōu)范圍之內(nèi)，否則就應進行處理，含水量偏小的應灑水，增加含水量;偏大的可采取翻曬、晾干，或者摻生石灰、水泥等進行處理。

　　(二)控制瀝青混合料的空隙率

　　瀝青混合料的目標空隙率應該控制在4%左右，空隙率在8%-12%這間的路面是水損害最容易發(fā)生的區(qū)域。瀝青質(zhì)量的好壞直接影響到瀝青路面的質(zhì)量，一般應選用延度大，耐久性好，抗老化的重交通道路石油瀝青以提高搞裂性能。考慮到瀝青路面的實際特點，要嚴格控制瀝青路面的壓實度，控制好混合料的拌合溫度，一般在140攝氏度較好。碾壓溫度不低于80-100攝氏度，碾壓溫度過低則不易壓實，瀝青路面的密實性高了，就不易滲水。

　　五、溫度造成的裂縫和翻漿問題的防治措施

　　(一)溫度裂縫

　　1.預防措施

　　嚴格控制瀝青混合料的質(zhì)量, 選用高低溫性能好、抗老化性能好、含蠟量低、黏度高的優(yōu)質(zhì)瀝青。在條件許可的情況下, 可在瀝青中摻加各種類型的改性劑, 以提高其性能指標。骨料應選用表面粗糙、石質(zhì)堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青黏附性能好的集料。

　　2.治理方法

　　為防止雨水由裂縫滲透至路面結(jié)構(gòu), 對于細裂縫( 2 mm～5 mm) 可用改性乳化瀝青灌縫; 對大于5 mm 的粗裂縫, 可用改性瀝青( 如SBS 改性瀝青) 灌縫。灌縫前, 須清除縫內(nèi)、縫邊碎粒、垃圾, 并使縫內(nèi)干燥, 灌縫后, 表面撒上粗砂或3 mm～5 mm 石屑。

　　(二)翻漿

　　1.預防措施

　　①采用含粗粒料的水泥、石灰粉煤灰穩(wěn)定類材料作為高等級道路的上基層;

　　②低溫季節(jié)施工時，石灰穩(wěn)定類材料可摻入早強劑，以提高早期強度;

　　③根據(jù)道路等級和交通量要求，選擇合適的面層類型和適當?shù)暮穸?

　　④設計時應考慮排水結(jié)構(gòu)。

　　2.治理方法

　　①及時清除雨水進水孔垃圾，確保排水順暢， ;

　　②對輕微翻漿路段，挖除面層，清除基層表面軟弱層，施設下封層后鋪筑瀝青面層;

　　③嚴重翻漿路段，將面層基層挖除，如涉及路基，需處理好路基后鋪筑良好的半剛性基層，并做好排除內(nèi)部積水的技術(shù)措施。

　　結(jié)論：公路路基路面強度與穩(wěn)定性的影響因素是多方面的。水是影響強度和穩(wěn)定性的核心因素;溫度變化容易引起公路的裂縫、翻漿等病害;不同土質(zhì)的抗剪強度、抗水能力是不一樣。通過對這些影響因素的分析我們就能夠采取更有針對性的措施來保證公路的質(zhì)量。

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