地形复杂区农村公路路面施工质量通病防治技术研究

1.引言

“要想富，先修路”，农村公路作为连接城乡的“毛细血管”，是支撑农业发展、农村繁荣和农民富裕的基石。随着我国乡村振兴战略的深入推进，农村公路建设进入了高质量发展的新阶段。然而，在我国广大的山区、丘陵等地理环境复杂的区域，农村公路的建设面临着前所未有的挑战。这些区域通常具有地形起伏大、地质构造复杂、水文条件多变、生态环境脆弱等特点，给公路工程的勘察、设计、施工和养护带来了巨大困难。系统研究地形复杂区农村公路路面质量通病的成因，并在此基础上提出一套科学、经济、可行的综合防治技术体系，对于提升农村公路建设品质、保障其长期稳定运营、推动区域经济社会可持续发展具有重大的现实意义和工程价值。

2.地形复杂区农村公路路面主要质量通病及成因分析

地形复杂区的特殊环境是路面质量通病滋生的“温床”。要有效防治，必先精准“诊断”。下面对最常见的裂缝和沉陷两大病害进行成因剖析。

2.1 裂缝

裂缝是路面结构中最常见的损坏形式，根据其走向和形态，可分为纵向裂缝、横向裂缝和网状裂缝（龟裂）。

纵向裂缝：裂缝走向与道路中线大致平行，通常发生在车道轮迹带附近或路基填挖交界处。

成因分析：地基不均匀沉降：在半填半挖路段或新旧路基结合部，由于地基承载力差异、填料压实度不均或固结沉降不同，导致路面基层在横向产生不均匀变形，拉应力超过路面材料的抗拉强度而开裂。这是地形复杂区纵向裂缝最主要的原因。

横向裂缝：裂缝走向与道路中线基本垂直，裂缝间距具有一定规律性。

成因分析：温度收缩裂缝（温缩裂缝）：沥青混凝土面层具有明显的温度敏感性。在冬季气温骤降时，路面会产生收缩，当收缩产生的拉应力超过沥青混合料的极限抗拉强度时，便会产生横向裂缝。地形复杂区昼夜温差大，加剧了这种温度应力作用。

干缩裂缝：主要发生在水泥稳定碎石等半刚性基层。基层混合料在硬化过程中，由于水分蒸发会产生干缩，在约束条件下产生拉应力而导致开裂，并最终反射到沥青面层，形成反射裂缝。

地基沉降缝：在构造物（如涵洞、桥梁）与路基连接处，由于两者刚度差异和地基不均匀沉降，常产生横向裂缝。

网状裂缝（龟裂）：

成因分析：整体强度不足：路面结构层厚度不足或材料质量差，导致路面整体承载能力无法满足交通荷载要求，在车辆反复作用下产生疲劳破坏。

2.2 沉陷

沉陷是指路面在垂直方向产生较大的永久性变形，破坏了路面的平整度均匀沉陷：路段在较大范围内出现均匀的下沉，纵坡发生变化。

成因分析：高压缩性地基固结：路线穿越软土、湿陷性黄土等高压缩性土地区时，路基填土的自重荷载导致地基产生长期的、缓慢的固结沉降。地形复杂区山谷、河滩地带常有此类不良地质。

不均匀沉陷：路面局部区域出现突然的、差异性的下沉，常伴随裂缝产生，行车颠簸感极强。

成因分析：对暗沟、暗塘、墓穴、旧河道等局部软弱地基未进行彻底清淤换填或加固处理，形成“橡皮土”，导致局部承载力不足，产生不均匀沉陷。在陡坡路段，若排水设施失效，地表径流会冲刷、掏空路基边坡或坡脚，导致路基失稳、滑移，引发路面沉陷甚至塌方。这是地形复杂区极具破坏性的病害形式。

3.地形复杂区农村公路路面质量通病综合防治技术体系

针对上述病害成因，必须树立“预防为主、防治结合”的理念，构建一个涵盖设计、材料、施工、养护全过程的综合防治技术体系。

3.1 设计阶段的源头防治

设计是工程的“灵魂”，科学合理的设计是从源头上预防质量通病的关键。

强化地质勘察与路线优化：采用地质雷达、钻探等多种手段，详细查明沿线的地质构造、不良地质体（软土、滑坡、崩塌等）的分布范围、物理力学性质和地下水文状况，为路线选择和地基处理提供准确依据。

“避重就轻”选线：在满足技术标准和规划要求的前提下，路线方案应尽量绕避大型不良地质地段。无法绕避时，应选择在最窄、最浅、最稳定的位置通过，并采取相应的工程措施。

优化路基路面结构设计：

特殊路基处理设计：对软土地基，根据其厚度和性质，可选用换填砂砾、抛石挤淤、水泥搅拌桩、强夯等方法进行加固。对湿陷性黄土，可采用冲击碾压、强夯或灰土桩等进行处理，消除或部分消除湿陷性。

完善综合排水系统设计：“防、排、截、疏”相结合：建立从路面、路肩、边坡到坡脚的立体化、多层次排水系统。

路面排水：设置足够的路拱横坡，确保路面水迅速排出。在超高路段或纵坡平缓路段，设置排水顺畅的拦水带和急流槽。

3.2 材料选择与质量控制

材料是构成工程实体的基础，其质量直接决定了工程的内在品质。

因地制宜，就地取材：在满足技术要求的前提下，优先利用沿线合格的砂、石料作为填料或路面集料，降低工程成本。但必须对料源进行严格的试验检测，确保其强度、粒径、级配、含泥量等指标符合规范要求。

优化混合料配合比设计：路面基层、面层混合料必须通过目标配合比、生产配合比和生产配合比验证三个阶段的设计，确保其级配、最佳含水量（或最佳沥青用量）、强度等关键指标满足设计和施工要求。

3.3 施工过程的精细化控制

施工是将设计蓝图变为现实的过程，精细化的施工管理是防治质量通病的核心环节。

彻底清除地表植被、腐殖土，对基底进行碾压，压实度必须达标。对设计要求处理的软弱地基，严格按照设计图纸和施工规范进行施工，并加强过程检测。严格控制分层填筑厚度（通常不超过 30cm ），采用水平分层填筑法。优先采用重型压实机械，并严格控制碾压遍数、速度和含水率，确保每层压实度均匀且达到规定值。特别要加强“三背”（台背、墙背、涵背）回填的质量控制，选用小型夯实设备，确保压实到位。

3.4 养护管理的全寿命周期理念

“三分建，七分养”，科学的养护是延长道路使用寿命、发挥其最大效益的保障。

推行预防性养护：改变“坏了再修”的传统模式，在路面出现轻微病害（如微小裂缝、轻微车辙）时，及时采取预防性养护措施，如灌缝、雾封层、稀浆封层等，有效阻止病害的进一步发展，以较小的成本换取更长的使用寿命。建立日常巡查与定期检测制度：对道路进行定期巡查，及时发现和记录病害。利用平整度仪、弯沉仪等专业设备对路面使用性能进行定期检测和评价，为科学制定养护决策提供数据支持。定期清理边沟、排水沟、涵洞、急流槽等排水设施内的淤泥、杂草，确保排水系统常年畅通，这是预防水毁和多种路面病害的根本。

4.结论

地形复杂区农村公路路面质量通病的防治是一项复杂的系统工程，绝非单一技术或措施所能解决。它必须贯穿于项目的规划、设计、施工、养护全过程。本文通过系统分析裂缝、沉陷等主要病害的成因，构建了一套以“设计源头控制、材料基础保障、施工精细管理、养护预防为主”为核心的综合防治技术体系。

实践证明，只有坚持因地制宜、科学设计，严把材料质量关，狠抓施工过程每一个细节的精细化控制，并辅以全寿命周期的预防性养护，才能有效克服地形复杂带来的不利影响，从根本上提升农村公路的建设质量和耐久性，为建设“四好农村路”，服务乡村振兴战略提供坚实可靠的交通保障。未来的研究应进一步聚焦于新材料、新工艺、新技术的应用，如长寿命路面、生态防护技术、智能化施工与监测技术等，持续推动农村公路建设向更高质量、更可持续的方向发展。

参考文献

[1]蔺望东.西北地区农村公路路面使用性能评价及养护决策方法研究[D].兰州交通大学,2022.

[2]关宏磊.基于LSTM 与强化学习的农村公路路面性能预测与养护决策研究[D].华南理工大学,2023.