張永軍

長治市協(xié)成公路養(yǎng)護工程有限公司 山西長治 046000

1 工程概況

此高速公路工程項目的全線長度是23.85km，起訖樁號是K55+260--K79+110，采用的是雙向四車道，設(shè)計的車速是100km/h。此項目中設(shè)計的路面結(jié)構(gòu)具體是：AC-13C細粒式SBS改性瀝青混凝土（厚度是4cm）+AC-20C中粒式SBS改性瀝青混凝土（厚度是6cm）+ATB-25瀝青碎石（厚度是10cm）+水泥穩(wěn)定級配碎石（厚度是18cm），項目于2015年8月19日正式開通運行，經(jīng)過多年的通車運行瀝青路面出現(xiàn)了較為嚴重的沉陷問題。本文以此高速公路工程項目為例，綜合分析了瀝青路面沉陷及處治。

2 瀝青路面沉陷現(xiàn)象及原因

2.1 沉陷現(xiàn)象

瀝青路面沉陷范圍及程度。此高速公路工程項目中瀝青路面沉陷基本發(fā)生在了行車道與路肩位置，左右兩幅道路的同一時期變形頻數(shù)相對偏低。結(jié)合瀝青路面沉陷橫斷面實際分布狀況，出現(xiàn)的沉陷頻次比較少，而且中分帶區(qū)域路面出現(xiàn)的沉陷頻次也很少。各位置的沉陷范圍較小，沉陷長度基本處于10m至38m[1]。此項目中瀝青路面的沉陷量基本≤6cm，而沉陷量＞6cm的一共有26處。路面沉陷與黃土分布。此高速公路工程項目中黃土段的瀝青路面沉陷現(xiàn)象一共包含88處，非黃土段的瀝青路面沉陷現(xiàn)象一共包含62處。同時黃土段瀝青路面發(fā)生的沉陷現(xiàn)象比較嚴重，瀝青路面發(fā)生的沉陷數(shù)量及變形也較為突出。路面沉陷與路基類型。瀝青路面沉陷位置主要集中于構(gòu)造物臺后與路基縱橫填挖結(jié)合部、沖溝附近[2]。該項目中的路基縱橫填挖結(jié)合部、沖溝附近等位置的路基施工條件尤為復(fù)雜，難以有效保證路基的整體施工效果。

2.2 原因分析

經(jīng)過對高速公路工程項目進行實地調(diào)查，以及綜合對比分析路基填料與各土層含水量、壓縮模量等有關(guān)技術(shù)性能指標，總結(jié)確定的高速公路工程瀝青路面沉陷形成的主要原因包含三個方面，即地質(zhì)條件、水條件與施工條件。首先是地質(zhì)條件，此高速公路工程項目涉及低山重丘區(qū)，現(xiàn)場環(huán)境氣候為半干旱的大陸性氣候，同時大部分黃土地層與非黃土地層為非飽和類土，地層厚度的橫、縱變化幅度相對偏大。而非飽和類土變化與水含量關(guān)系密切，含水量的增多會造成非飽和土自重加大，變形模量減小，加之黃土自身具備濕陷性，容易發(fā)生較大的變形現(xiàn)象；其次是水條件，此高速公路工程項目的施工使得原地下水與地表水匯水、排水情況產(chǎn)生了變化，也改變了原地層含水狀態(tài)，路基經(jīng)過地下水長時間浸泡而出現(xiàn)軟化變形，或是呈現(xiàn)干濕交替變形，加之受到土層自重與路基附加荷載的影響，加劇了壓縮變形與路基沉降。在強降雨條件下，路面積水主要通過散排，直接沖刷著路基的邊坡，從而使得邊坡表層土飽和、松軟，甚至邊坡出現(xiàn)滑塌現(xiàn)象，進一步引發(fā)路面開裂與沉陷；最后是構(gòu)造物臺后、路基縱橫填挖的結(jié)合部以及沖溝附近等是此高速公路工程瀝青路面沉陷頻發(fā)位置：①路基縱橫填挖的結(jié)合部與沖溝附近等位置的地形、地貌變化幅度相對偏大，地層結(jié)構(gòu)組成復(fù)雜、厚度不一，路基形式多變，很可能會造成路基出現(xiàn)不均勻沉降；②路基縱橫填挖的結(jié)合部與沖溝附近等位置是路面排水、匯水關(guān)鍵區(qū)域。若是防排水功能較弱或是失效就會造成路基含水量持續(xù)上升，嚴重影響路基土體結(jié)構(gòu)的強度。

通過調(diào)查與分析此高速公路工程瀝青路面沉陷實際情況，總結(jié)得出的具體規(guī)律如下：高速公路正式通車運行1年到3年，新產(chǎn)生的瀝青路面沉陷段比較多，路面沉陷病害復(fù)發(fā)率、年變形速度均偏高，大部分瀝青路面沉陷程度比較嚴重，而且基本處在黃土段，由此表明瀝青路面沉陷是受路基壓實變形、路基固結(jié)變形以及黃土濕陷變形而產(chǎn)生的。而高速公路通車運行3年之后，瀝青路面的沉陷程度有所改善，且新增的瀝青路面沉陷段與病害復(fù)發(fā)率均顯著減小，表明黃土段路基沉陷變形已經(jīng)接近于完成，而路基填料、黃土層浸水軟化而出現(xiàn)的固結(jié)壓縮變形是造成瀝青路面沉陷的重要因素。

3 瀝青路面沉陷處治及效果

3.1 處治措施

此高速公路工程項目中瀝青路面沉陷主要采用的是路面銑刨加鋪、路基深部加固與修復(fù)防排水的處治措施，具體如下：①針對瀝青路面沉陷變形量≤6cm的路段，采用的處治措施是路面銑刨加鋪方式，操作過程是：標劃路面銑刨范圍→銑刨過程控制（主要包含銑刨厚度、銑刨機行走速度等）→加鋪瀝青層（應(yīng)保證與原厚度一致）；②針對瀝青路面沉陷變形量＞6cm的路段，同時此路段的瀝青路面沉陷病害復(fù)發(fā)率相對較高，采用的處治措施是路基深部加固處理；③針對瀝青路面沉陷變形量＞6cm的路段，應(yīng)采用路基深部加固處理方式。若是黃土段的瀝青路面沉陷變形量＞6cm，路基加固處理深度應(yīng)在路基下5m，并選擇高壓旋噴樁施工技術(shù)，具體過程是：測量放樣→試樁確定相關(guān)參數(shù)→鉆機就位→下管噴漿→沖洗器具；若是非黃土段的瀝青路面沉陷變形量＞6cm，路基加固處理深度應(yīng)在路基施工范圍，并選擇注漿施工技術(shù)，具體施工過程是：壓力注漿→調(diào)整漿液→再次壓力注漿→封孔，但是如果非黃土段路基采用的施工材料不具備透水性，應(yīng)改選成高壓旋噴樁施工技術(shù)。

3.2 處治效果

2018年瀝青路面沉陷處治之后的復(fù)發(fā)率是19.5%，處治有效率是80.2%；2019年瀝青路面沉陷處治之后的復(fù)發(fā)率是10.8%，處治有效率是91.6%；2020年瀝青路面沉陷處治之后的復(fù)發(fā)率是2.3%，處治有效率是98%。由此表明，此高速公路工程項目中瀝青路面經(jīng)過處治之后，有效控制了瀝青路面沉陷病害的復(fù)發(fā)，且處治效果顯著，進一步提升了高速公路行車舒適性與安全性。

4 結(jié)語

文章結(jié)合高速公路工程項目實際情況，首先分析了瀝青路面沉陷特點與原因，然后提出了路面銑刨加鋪、路基深部加固等處治措施。