路基路面病害防治

路基路面病害及防治技术2013年11月20世纪90年代以来，我国的公路建设进入快速发展时期，到“十一五”末河南省公路密度达146.8公里/百平方公里，位居全国第二位；18个省辖市形成高速公路“十字交叉”,94%的县通达高速公路，实现所有建制村通水泥路，公路网通达深度、通畅程度、交通条件等普遍提高。“十二五”期间我省将重点加快西部山区通道建设，高速公路内联外通网络建设，实现与周边省份高速公路网的衔接。加快干线公路低等级路段的升级改造，基本消除国省干线公路中的断头路、等外路。提升我省在全国综合交通运输大通道中的地位和作用。公路建设快速发展，汽车运输也进入快速发展时期，不但交通量快速增长，轴载质量也显著增大，重载车辆，超载运输日益增加，给公路带来严重考验。公路在建设中不可避免地要穿越各类地貌单元，涉及各种复杂的地质和地形条件，在自然因素及行车荷载反复作用下，会发生不同类型的病害，对公路的运营造成不同程度的影响。因此，公路灾害防治引起了交通主管部门广泛的关注。公路灾害防治主要内容路基路面典型病害类型1路基路面病害检测技术23路基路面病害防治技术4路基路面病害实例分析路基路面病害及防治技术路基路面典型病害类型1路基路面病害检测技术23路基路面病害防治技术4路基路面病害实例分析路基作为路面的基础，是在地表按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，承受由路面及交通车辆的静、动荷载，应有足够的强度、稳定性和耐久性。路基的强度与稳定性受水、温度、土质等客观因素影响，同时也受行车荷载的作用。路面是直接承受行车荷载作用及大气降水、温度变化影响的铺面结构层次，为车辆提供行驶表面。应具有良好的力学性能和较好的耐久性以及行车舒适性，适合于各种车辆的通行，并具有坚实、耐久、平整、良好的抗滑、防渗、耐疲劳的性能和抗高温开裂的温度稳定性。路基路面功能特点路基路面典型病害类型1.公路路基典型病害类型及成因2.公路沥青路面典型病害类型及成因路基路面典型病害类型沥青路面车辙病害及成因沥青路面裂缝病害及成因沥青路面水损害及成因一般填土路基病害及成因路堑边坡病害及成因防护及支挡结构物病害及成因2.公路路基典型病害类型及成因交通荷载和环境因素作用不良水文、地质条件影响路基、路堑、支挡结构物发生破坏根据现场调查，分析探讨：路基病害的表现形式路基病害的危害路基病害的成因公路路基典型病害①路基沉陷：路基表面在垂直方向产生较大沉落。一是路基本身的沉缩，二是路基下部天然地面承载能力不足引起沉陷或向两侧挤出。②边坡滑塌：根据边坡土质类别、破坏原因和规模不同分为溜方、滑坡、风化剥落、不良地质造成的路基破坏。路基变形破坏类型随地基变形形成原因变性特征滑坡上的路基随滑坡变形发生整体下沉或横向位移，因滑坡活动引起山坡滑动变形范围不受公路轮廓限制陡坡路基的填土重量形成的附加荷载使覆盖层沿基岩顶面滑动滑动变形范围的上山侧多以路基轮廓为限埋藏沟谷中的堆积物因地下水出口被堵塞或者上坡排水不畅发生滑动山坡变形范围多为长条形，地基中地下水丰富路基变形破坏的类型路基滑移形成原因变性特征陡坡上的路基沿原地面滑移，多由于填筑时清表不彻底，或者上山排水不畅所致路基沉陷和横向位移，与相邻正常路基之间形成截然变形半天半挖路基的填方部分发生滑移变形，多因为挖方切断地下含水层，且排水不畅表现为纵向的开裂和外侧沉降，下侧坡脚隆起路基变形破坏的类型路基滑坍形成原因变性特征路基本身发生破坏，破裂面在路基内部，多数路基土中含水量较大。路肩裂缝和滑塌，一般规模较小沿河路基因冲刷发生塌方路基整体流失或者路基外侧的塌方缺口涵洞堵塞或排水不畅造成路基被冲毁路基缺口，多为崩解破坏路基病害表现形式路基失稳圆弧状滑动面注意路面圆弧状裂缝边坡滑塌边坡滑坡边坡崩塌支挡物损坏支挡结构物开裂支挡结构物失稳路基病害的危害中断交通路面结构损毁附属结构损毁危及行车安全①路基沉陷病害形成原因a.路基填料选择不当、填筑方法不合理、压实不足，在路基堤身内部形成过湿的夹层，在荷载和水温作用下，引起路基沉缩；b.原天然地面为新近填土、软土等承载力不足，路基填筑前未处理，在路基自重作用下，地基下沉沉或向两侧挤出，引起沉陷。②路基滑塌病害形成原因a.溜方：由于少量土体沿土质边坡向下移动形成，是流动水冲刷边坡或施工不当引起；b.滑坡：土体在重力作用下沿路堤的滑动面滑动，是土体稳定性不足引起。c.风化剥落：石质路堑边坡，在外界环境降水、强风、振动影响下成片或块体剥落。因地形、地质原因造成风化。③路基水毁形式及成因水毁形式路基淹没和淤埋路基冲刷和冲蚀造成水毁的原因公路排水设施不完善或被淤塞，造成暴雨径流或特大洪水淹没和冲刷；河道行洪条件和水情变化导致洪水超过设计流量和水位；泥石流冲击和淤积。路基病害的形成原因路基病害与水、土质、地形条件密切相关水的影响路基填土地形及处理路基含水量大路基排水不畅路基填土选择不当路基填土压实不足地形条件不利边坡坡率选择不当2.公路沥青路面典型病害类型及成因交通荷载和环境因素作用路面材料性能随时间衰减车辙水损害裂缝出现车辙、裂缝、水损害等病害根据检测数据，分析探讨：沥青路面病害的表现形式病害对沥青路面的危害沥青路面病害成因公路沥青路面典型病害①路面裂缝：纵向裂缝、横向裂缝、网裂、块状开裂、推挤开裂②车辙③坑槽④其他病害：泛油、磨光、松散麻面、拥包和波浪、沉陷①路面裂缝病害类型纵向裂缝横向裂缝网裂块状开裂推挤开裂沥青路面裂缝表现形式荷载裂缝（由于行车荷载作用而产生的结构性破坏裂缝）非荷载裂缝（由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝）沉降裂缝（由填土固结或地基沉陷不均引起的沉降裂缝）根据裂缝成因根据裂缝形状横向裂缝纵向裂缝龟裂（块裂）沥青路面裂缝危害裂缝内的水形成动水压力和化学溶蚀加速沥青与集料剥离，形成松散等病害荷载作用下裂缝处造成应力集中裂缝加剧发展为严重的龟裂、块裂裂缝诱发其他病害影响沥青路面的使用性能路面裂缝病害形成机理纵向裂缝：与路基路面结构强度不足和行车荷载作用有关，属荷载型裂缝。横向裂缝：主要有温度裂缝（低温收缩和温度疲劳）和反射裂缝。网裂：路面结构强度不足，在重载大交通量行车作用出现疲劳破坏；沥青材料质量差、强度等级低、沥青老化等非荷载型网裂荷载作用拉压作用反复结构内存在软弱结构Gab温度骤降，温度应力大温度升降，温度疲劳路面裂缝病害形成机理块状开裂：由于沥青本身横向、纵向开裂不断发展，纵横交错形成，有温度疲劳及沥青老化原因。推挤开裂：荷载型裂缝，出现在下坡弯道处，由于面层与基层黏结不老，车辆频繁制动产生的侧向剪切应力形成半月状开裂。结构物的不均匀沉降新老路基差异沉降②路面车辙病害类型结构性车辙：路面强度不足引起包括路基在内的各结构层的永久变形，呈V字形，伴有路面网裂、坑槽。失稳性车辙：炎热季节沥青层在荷载作用下产生塑性流动形成，重载交通和高温是主要诱因，呈W形。多发生沥青中面层，其次是表面层。施工压实不足照成的非正常性车辙。国外定的车辙深度RD临界值13~15mm沥青路面车辙形成过程路面开放交通后持续压密沥青混合料在高温条件下剪切流动矿质骨料重新排列矿质骨料结构破坏沥青路面车辙危害影响路面的平整度，导致行车舒适性降低辙槽处沥青层厚度减薄，降低路面结构的整体强度，诱发其它病害辙槽较大的路段，车辆变向难以控制雨天路表排水不畅，行驶车辆易发生漂滑而影响高速行车的安全车辙严重影响沥青路面的使用性能和使用寿命③路面坑槽病害类型及成因“上宽下窄”的V字形坑槽：由上而下发展，是沥青面层网裂、松散后没及时处理而逐渐恶化形成；“上窄下宽”的Λ形坑槽：由下而上发展，是沥青局部结构强度不足造成。水进入路面滞留在基层表面，在荷载作用下反复冲刷，使沥青膜与集料剥离、松散，形成唧浆。④路面其他病害类型及形成机理泛油：沥青混合料中沥青用量偏多，沥青稠度太低造成。一般在炎热季节产生。磨光：沥青表面层集料在车轮作用下变得光滑、无棱角，造成路面抗滑性能不足。松散麻面：沥青路面从表面向下不断发展的集料颗粒流失（麻面）和沥青结合料流失（松散）的破坏。是沥青与集料间的黏结丧失造成。拥包和波浪：沥青层材料的抗剪强度不足、沥青层过薄或与下卧层黏结强度低，在行车水平力作用下产生；路基冻胀易造成路面局部或大面积隆起。沉陷：由于路基不均匀沉降或路基局部缺陷造成。3.沥青路面水损害及成因网裂麻面沉陷唧浆松散坑槽水损害是我国沥青路面的主要损害形式，尤其是多雨潮湿地区尤为严重，使路面平整度明显变差，路面使用质量和服务水平显著降低。网裂沉陷沥青路面水损害的危害路基滑移开裂路基滑塌损坏影响使用性能诱发其他病害路面破损为主结构安全损害沥青路面水损害形成原因路表积水中央分隔带渗水挖方段地下水降雨量过大排水设施淤塞排水设施缺陷绿化带养护渗水地形条件不利半填半挖处置不当根据水的来源沥青路面水损害形成原因表面空隙大、表面层积水沥青矿料粘附性不佳自上而下的水损害层间滞水、荷载动水冲刷基层冲刷、松散、脱空自下而上的水损害根据水损害的方向路基路面病害及防治技术路基路面典型病害类型1路基路面病害检测技术23路基路面病害防治技术4路基路面病害实例分析路基路面病害检测技术1.路基路面病害常规检测技术2.基于探地雷达的路基路面病害检测技术路基路面病害检测技术路基路面钻探检测路基路面弯沉检测路基路面破损检测探地雷达检测原理探地雷达检测领域1.路基路面病害常规检测技术无损检测与有损检测相结合定性分析与定量分析相结合路基路面病害检测与分析常用的路基路面检测技术：钻探弯沉检测路面破损检测①路基路面钻探检测路面钻芯取样路基标准贯入检测路基密实状态路基填土土质路基填土物理性质面层、基层状态结构层厚度测量芯样密度等体积指标芯样级配、沥青用量芯样力学性能②路基路面弯沉检测路基路面结构的整体承载能力反算路基弹性模量常用的弯沉检测设备：贝克曼梁弯沉仪、落锤式弯沉仪、自动弯沉仪③路面破损状况检测路面平整度检测（激光法）路面车辙检测（激光法）路面破损（数字图像识别）常用的路面破损检测方法：人工现场调查多功能检测车快速检测快速无损检测方法常用2.基于探地雷达的路基路面病害检测技术新型无损检测技术实现定性分析与定量分析路基路面状态检测与分析可以实现：路面病害、结构层厚度基层脱空等路面路基检测裂缝脱空区探地雷达检测原理雷达波的反射不同结构层电磁特性的差异路面路基状态定性分析路面结构层厚度量化分析路基路基状态定性分析路面结构层厚度量化分析探地雷达检测领域面层厚度不均基层疏松脱空路面裂缝面层压实不均基层脱空充水结合路面路基状态标准识别图谱，实现路面路基状态及结构层厚度的快速检测分析。路基路面病害及防治技术路基路面典型病害类型1路基路面病害检测技术23路基路面病害防治技术4路基路面病害实例分析路基路面病害防治技术1.公路路基病害防治技术2.公路沥青路面病害防治技术路基路面病害防治技术填土路基加固技术路基边坡加固技术沥青路面预防性养护技术沥青路面病害修补技术1.公路路基病害防治技术针对软弱路基，提高路基的强度及稳定性针对已有路基路面结构，多采用注浆加固技术公路路基病害防治技术填土路基加固技术路基边坡加固技术针对路基边坡失稳，提高路基边坡稳定性针对边坡失稳情况，多采用抗滑桩、锚固技术填土路基加固技术路基边坡加固技术路基抗灾能力评估项目评估标准路基坚实、稳定，高度达设计计算标高。边坡边坡稳定、平顺、无冲沟；边坡坡度符合规定，有良好的防护加固工程。排水设施边沟、截水沟、排水沟完善，纵坡适度，无淤塞，水流畅通。支挡工程支挡结构物布设合理、齐全，完整无损坏，泄水孔无堵塞。防冲刷工程防护结构物布设合理、齐全、完整，无损坏，基础防冲刷符合要求。①路基水毁防治工程水毁防治工程设计按照“顺势、挫锋、调向、稳流”的原则。首先顺应洪水流势，通畅泄洪；然后利用防护工程逐渐消耗洪水动能，改变冲刷水流方向，最终使洪水平稳地流向下游。做好水的调治工作是防治各类路基病害的