某路面工程病害成因探讨
公路路面的病害的成因是多种多样的，每一种病害都是在综合诱因的基础上，以一种或几种诱因引发的，它需要技术人员通过详细的现场调查，结合路基、路面的变形特征进行针对性的分析，方能合理的找出病因。某公路填方高约17m，采用1:1.5~1:1.75坡率填筑后放置了两年供施工车辆通行。两年后，在雨季前进行路面铺砌和路肩及其波形防护栏的设置。同时，位坡坡脚的沟渠改造工程开始实施，在坡脚填方段设置1:1.25的坡率后开挖高约5m，并在三个月内完成了坡脚开挖段胸坡1:1.75、背坡1:1.25的砼挡墙沟渠岸坡防护工程，挡墙基底位于基岩之中。路面及沟渠改造后的约4个月，相关人员发现在距路肩约3.0~8.0m的路面上出现了四段、各长约20m，断续相接长约80m的直线形裂缝。裂缝宽约0.5~1.2cm，轻微下错约0.2cm。相关人员在进行探坑开挖、取样等相关试验和查阅相关路基施工资料的基础上，发现路基压实度满足规范要求，但填方的含水率超过最优含水率约6.0~14.0%，超过原填方时含水率约5.0~16.0%，同时根据调查发现坡脚沟渠岸坡完好。基于此，鉴定路面开裂是填方体沉降和路基滑移造成的病害。
图1 路面裂缝形态
为分析路面开裂的真正原因，笔者在相关方面的邀请下进行了现场调查。1、从坡脚沟渠岸坡的砼挡墙来看，其形态完好，没有发现破损现象，且岸坡砼挡墙胸坡1:1.75、背坡1:1.25的防护工程是可以有效确保坡脚安全的，因此，目前沟渠不会对路堤填方形成不利的病害诱因。2、沟渠岸坡施工期间在坡脚填方段设置1:1.25的坡率后开挖高约5m，这对于工期只有三个月的临时工程，以及路堤压实度满足规范的前提下，岸坡的施工不会影响填方路堤的稳定。尤其是通过调查发现，坡脚至路面的整个填方边坡上没有发现不利裂缝，坡面网格骨架护坡也完好。这就说明由于坡脚沟渠施工不会造成后部路堤发生牵引变形，路面开裂是另有原因的。3、从裂缝形态来看，直线状裂缝是受到拉张应力后形成的，而裂缝两端没有斜向裂缝，表明路面没有受到张剪应力的作用。这说明，路面裂缝并非路基存在滑移所致，而为沉降所致。且从监测曲线看，路面裂缝在雨季后逐渐收敛，这说明水对路面开裂具有直接作用。4、目前路面裂缝距路肩约3.0~8.0m，因此排除了水源来自于路基内侧的中央分隔带的可能，而是极可能来源于裂缝前部的路肩一线。从现场调查发现，目前的路肩波形栏砼基础浇注与块体之间的回填土痕迹明显较路堤填方边坡新，且填方松散。虽然其下在回填以下前设置了防渗土工布，但通过挖探发现土工布并没有反包且呈凹形。由此判断在路面铺砌后与填方坡面网格骨架顶面砼形成了天然的“水槽”，造成宽约15m的半幅路面汇水由此渗入“水槽”，直接导致路肩部位填方体含水率上升明显，并对坡口形成了冲刷，造成填方泥岩发生崩解而形成了路基沉降，导致路面开裂。现在虽然设置了防渗土工布并进行了回填，但由于没有反包，仍然会造成路面汇水由土工布下方渗入“水槽”而继续造成路堤填方岩土体的含水量变化，继而导致路面仍会在下一个雨季期间发生进一步开裂、下沉的可能。
图2 路肩波形栏基础及回填土情况
图3 路肩回填土工布依附于原水槽而呈凹形
图4 路肩在回填以前冲刷严重
图5 路肩波形栏基础和回填土不合格
基于以上分析可以得出，现路面的开裂系路面铺砌与坡面网格骨架顶面砼形成的“水槽”，由于路面汇水在雨季期间由此渗入路基导致填方崩解沉降所致，而非坡脚沟渠施工所致，路基目前不存在滑移病害。但需及时对路肩部位的“水槽”回填返工进行重新回填，确保路面汇水顺利由此通过后排入路堤的坡面排水系统而不渗入路基。经此处理后，路面裂缝会逐渐收敛，后期可通过适当的路面灌缝或洗刨加铺即可进行处治，而不可对填方路堤采用大规模的支挡或加固工程。
