路基路面病害类型及产生原因:公路桥梁与改扩建新技术

良好的路基路面可以为高速公路行车提供安全舒适的驾驶环境，裂缝、车辙、不均匀沉降等各种路基路面病害都会对道路的使用性能产生不利影响，甚至影响行车安全。根据路基路面病害的不同表现形式，高速公路的路基路面病害类型分为裂缝、车辙、坑槽和拥包、路基沉降、路基支挡结构损坏及水毁类路基破坏六类。

（一）裂　　缝

裂缝是高速公路路面破坏的主要形式之一。路面裂缝主要分为横向裂缝、纵向裂缝、网裂及沉降裂缝四种。路面裂缝会导致路面渗水，危害基层。当路面出现裂缝后，若不及时处治，路面表层的水分会不断从产生的裂缝进入路面基层，甚至路基，导致路面以及路基结构层软化，进一步导致路面承载力下降，使路面损坏程度逐渐加剧。

1.横向裂缝的产生原因

（1）铺筑材料中半刚性基层材料温缩和干缩时会导致路面基层产生温缩或干缩裂缝，然后反射到面层，就会产生横向裂缝。

（2）在桥台台背与路段交接处、路基挖方和填筑结合部位、软土地基与非软土地基交界处以及软土地基处理方法变化部位等因地基引起的差异沉降导致基层的开裂，反射到沥青面层，也会形成路面的横向裂缝。

2.纵向裂缝的产生原因

纵向裂缝的产生原因主要有三种，即行车荷载作用、路基的不均匀沉降和施工接茬处置不当。其中，不均匀沉降引起的纵向裂缝通常出现在道路新、旧路面交界处和路基填挖交界处。由于路面施工处置不当，也会在路面施工的接缝处出现纵向裂缝。

3.网状裂缝的产生原因

网状裂缝通常是由横向裂缝和纵向裂缝进一步发展而形成的，其产生的原因主要有以下三种：

（1）由于路基的局部强度不足而引起道路面层出现裂缝后，在路面雨水渗透和行车荷载的反复作用下，路基表层材料逐渐变成粉浆通过面层裂缝渗出路面，路基表层渐渐被掏空后，致使面层出现沉降和网状裂缝。

（2）我国早期修建的高速公路的面层厚度普遍较薄，无法满足当前激增的交通量和道路严重超载状况的双重需求，以至于路面出现网状裂缝。

（3）由于路面面层较大的孔隙率，路面表层雨水极易渗透进道路基层，以至于基层逐渐松动破坏，最终导致道路面层出现网状裂缝。

（二）车　　辙

车辙是指在行车荷载的反复作用下，沥青混凝土路面上出现的永久性带状凹槽。由于沥青材料本身的特殊性，因此路面车辙的产生受内因和外因的综合影响，其中，内因包括道路路面的结构层次和材料组成；外因包括交通和气象条件等。

在行车荷载的重复作用下，沥青混合料的受力易超过其本身的弹性变形极限，导致不可逆的塑性变形，持续作用下产生车辙。道路的路面结构不仅需要有足够的承载力，同时需要具有良好的抗车辙能力，所以在选择沥青混凝土路面结构时，越多的沥青材料易产生较大的路面变形，需采用刚性或者半刚性的基层，以抵消沥青材料的不良影响，降低路面的车辙发生率。且沥青材料为弹塑性材料，沥青路面的吸热能力较强，在温度较高的环境下，路面更易出现车辙病害。若路面已经出现裂缝，遇到雨雪天气，水分更易侵入路面基层，导致车辙病害的加剧。

（三）坑槽和拥包

坑槽产生的主要原因有：（1）施工时混合料的摊铺温度不足，以至于路面材料摊铺不均匀，压实不足，以至于产生坑槽；（2）施工时混合料的温度过高，致使沥青材料老化过度、粘附力减小，脆性提高，在车辆荷载的作用下更易产生坑槽；（3）道路路面施工时标高控制不合格，致使路面上面层厚度不够，在车辆荷载的反复作用下，上面层的沥青混合料极易流失，产生坑槽；（4）路面表层水分通过面层裂缝渗入到道路基层中后，在反复的车辆荷载作用下，会导致道路面层形成网状裂缝，网状裂缝进一步恶化后，面层材料出现脱落沉陷，最终形成坑槽。

拥包也属于材料型破坏，在车轮外力作用下，沥青混凝土面层相对于基层发生移动变形，变形积累形成拥包，且由于道路横坡作用，拥包一般出现在右侧轮迹外缘。(www.xing528.com)

（四）路基沉降

公路路基沉降分为均匀沉降和不均匀沉降，两种沉降都会导致公路路面的不平整，形成裂缝，导致雨水渗入，进一步引发路基及路面破坏。引起公路路基沉降的原因主要有以下几种：

1.不良地质

当公路的路基刚好处于不良地质体（如滑坡、空穴）时，修建高速公路会引起不良地质体附近的微地貌的变化（如水地质、工程地质）。在公路运营期，受到持续行车荷载的作用下，已有的不良地质会继续变化扩大，从而导致公路路基产生沉降，路面出现沉降或者裂缝，严重时甚至导致路基塌陷。

2.软土基层

若在铺设面层前，软土地基的固结沉降没有达到施工要求，同时由于软土地基会引起道路纵断面产生较大的变形，在这种情况下，就会导致道路出现很明显的不均匀沉降；复合地基处理深度和置换率偏小时，同样会引起路基不均匀沉降。

3.填挖交界

填挖路基产生纵向不均匀沉降，主要表现为路面表面出现波滚式的不平整。填挖交界处出现不均匀沉降的原因有两个：一是与填土的性质、压实度和填筑土体高度有关，即填筑土体的固结形变；二是与原有路基自身的固有变形有关，当填筑新土体后，会对原有路基起到一定的加载作用，使其产生收缩变形。

4.路基压实差

若施工时对路基的压实度控制不严，会导致路基的压实度具有一定的差异性。在高速公路运营期行车荷载的作用下，就会使这种差异性表现得更加明显，出现路基的不均匀沉降，导致路面产生裂缝。

（五）路基支挡结构损坏

路基支挡结构损坏的主要表现为挡墙开裂、墙体倾覆滑移等。路基挡墙的作用主要是为新填筑路堤提供支撑力，阻挡路堤的下滑。引起路基挡墙破坏的因素可以归纳为以下六类：

（1）施工不当导致路基挡墙发生破坏。

（2）路基挡墙设计承载力不足，进而发生结构破坏。

（3）环境侵蚀如结构浸水发生冻融破坏、化学物质粉化混凝土等导致路基挡墙结构破坏。

（4）地基不良或者持力层土体浸水，导致路基挡墙发生整体式滑移破坏。

（5）外部荷载超过了路基挡墙的设计最大荷载，导致路基挡墙产生较大位移或整体崩裂破坏。

（6）地震、洪水、山体滑坡等自然灾害因素导致路基挡墙产生整体破坏，一般情况下此种破坏是不可修复的。