高速公路路基养护技术及病害处理方法
张芳
山东高速济宁发展有限公司 山东济宁 272100
引言
高速公路作为现代交通体系的关键动脉,承载着大量的客货运输任务,其运行状态直接影响区域经济发展与社会民生。路基作为高速公路的基础结构,不仅要承受路面传递的车辆荷载,还要抵御雨水冲刷、温度变化、冻融循环等自然因素侵蚀。一旦路基出现沉降、开裂、滑坡等病害,将导致路面破损、行车颠簸,严重时甚至引发交通事故。随着交通流量持续增长以及极端天气事件频发,传统路基养护技术与病害处理手段已难以满足实际需求。深入研究并优化高速公路路基养护技术及病害处理方法,成为保障公路安全畅通、降低全寿命周期养护成本的必然选择。
一、高速公路路基养护技术及病害处理的意义和现状
1.1 路基养护与病害处理对高速公路的重要性
路基养护与病害处理是保障高速公路安全稳定运行的核心环节。从安全性角度,稳定的路基结构能够均匀分散车辆荷载,防止路面出现坑槽、沉陷等病害,避免因路面不平导致的车辆失控风险。在耐久性方面,及时处理路基病害可阻止水、空气等侵蚀性介质进一步侵入,延缓路基材料老化与结构损坏,延长高速公路使用寿命。从经济性考量,科学的养护措施能降低病害大规模爆发的概率,减少后期大修、重建成本,同时降低因道路封闭维修造成的交通延误损失。此外,良好的路基状态有助于提升行车舒适性,优化区域交通形象,促进沿线经济发展。
1.2 高速公路路基养护技术的主要内容
高速公路路基养护技术涵盖预防性养护与修复性养护两大范畴。预防性养护通过定期巡查与检测,利用地质雷达、探地成像等技术,对路基隐蔽病害进行早期识别,并采取灌浆加固、防水处理等措施,将病害扼杀在萌芽状态。修复性养护则针对已发生的路基病害,根据病害类型与严重程度,选择合适的处理方案。如针对路基沉降,采用换填材料、强夯压实等技术;对于边坡失稳,实施挡土墙加固、植被防护等措施。同时,路基养护还包括排水系统清理、路肩整修、附属设施维护等工作,通过多维度养护手段,维持路基整体性能稳定。
1.3 当前路基养护及病害处理的应用现状
目前,高速公路路基养护及病害处理已形成相对完善的技术体系。在检测技术上,无人机巡检、自动化监测设备逐渐普及,能够实现路基大范围、高频次检测,提升病害发现效率。在处理工艺方面,新型材料如高分子注浆材料、生态护坡材料的应用,显著提高了养护效果与环保性能。然而,实际应用中仍存在不足:部分路段养护计划缺乏科学性,过度依赖经验判断,导致养护资源浪费或病害处理不及时;养护技术区域发展不均衡,偏远地区受资金、技术限制,仍采用传统低效的养护手段;此外,养护工作的智能化、信息化水平较低,难以实现病害数据的动态分析与精准决策。
二、高速公路路基常见病害类型及成因分析
2.1 路基沉降类病害及产生原因
路基沉降是高速公路最常见的病害之一,可分为均匀沉降与不均匀沉降。均匀沉降多因路基填料压实度不足,在车辆长期荷载作用下,土体孔隙进一步压缩导致。若填料中含有腐殖土、淤泥等不良土质,其压缩性大、承载能力低,更易引发沉降。不均匀沉降则主要由地基土质差异、填挖交界处理不当造成。如软土地基未进行有效加固,或新旧路基拼接时未按规范分层搭接压实,都会使路基不同部位变形量不一致,导致路面开裂、错台,严重影响行车安全与舒适性。
2.2 路基边坡失稳类病害及诱发因素
路基边坡失稳包括滑坡、坍塌、溜方等形式,其诱发因素涉及地质、气候与人为多方面。地质因素中,边坡岩土体的抗剪强度低、节理裂隙发育,易降低边坡稳定性;坡度过陡、高度过大也会增加下滑力。气候因素方面,暴雨或持续降雨使岩土体含水量增加,重度增大且抗剪强度降低,雨水渗透还会产生动水压力,诱发滑坡。此外,人类活动如边坡附近过度开挖、植被破坏,以及不合理的排水设计导致坡脚长期受水浸泡,都会削弱边坡支撑力,最终引发失稳病害。
2.3 路基排水系统相关病害及形成机理
路基排水系统失效是引发多种病害的根源。地表排水不畅时,路面积水会沿路面裂缝渗入路基,软化土体、降低承载力;地下排水系统堵塞则导致地下水水位上升,使路基处于长期饱水状态,加速路基材料损坏。排水系统病害成因主要包括设计缺陷与后期维护不足。设计阶段若未充分考虑区域降雨特征与地形条件,排水设施管径过小、坡度不合理,易造成排水不畅;而在运营期,排水沟渠未及时清理淤积物、防水层老化破损,都会导致排水功能下降,使路基长期受水侵蚀,进而引发沉降、翻浆等病害。
三、高速公路路基养护技术及病害处理的有效方法
3.1 针对不同病害的路基加固技术
针对路基沉降,可采用注浆加固法,通过向路基土体注入水泥浆、化学浆液等,填充孔隙、提高土体密实度与强度;对软土地基路段,可运用深层搅拌桩、碎石桩等复合地基技术,增强地基承载力。对于不均匀沉降,在填挖交界处设置过渡段,采用土工格栅加筋土工艺,通过格栅与土体的摩擦作用,均匀分散应力。此外,强夯法、冲击碾压法等压实技术,能有效提高路基整体压实度,减少工后沉降,适用于新建或改建高速公路路基的加固处理。
3.2 提升边坡稳定性的防护与治理措施
提升边坡稳定性需结合工程防护与生态防护手段。工程防护方面,根据边坡地质条件,采用挡土墙、抗滑桩等支挡结构,直接抵抗土体下滑力;对于风化严重的岩质边坡,可喷射混凝土进行坡面防护。生态防护则通过种植草本植物、灌木或采用三维植被网等技术,利用植物根系固土作用,减少雨水冲刷,同时美化路域环境。此外,设置截水沟、排水沟等排水设施,及时排除边坡附近积水,降低孔隙水压力,也是预防边坡失稳的关键措施。
3.3 优化路基排水系统的设计与施工方法
优化路基排水系统应从设计源头与施工质量两方面入手。设计时,综合考虑地形地貌、水文地质条件,合理规划地表排水与地下排水设施布局,确保排水路径顺畅。地表排水可采用梯形、U 型排水沟,搭配急流槽、跌水等设施,实现快速排水;地下排水则通过盲沟、渗沟、排水板等设施,降低地下水位。在施工环节,严格控制排水设施的坡度、尺寸与材料质量,确保排水管道接口严密、无渗漏;定期对排水系统进行维护,及时清理排水沟渠内的杂物、淤泥,修复破损的防水层与排水管道,保障排水系统长期稳定运行。
四、结论
高速公路路基养护技术与病害处理是一项系统性工程,直接关系到公路的安全与寿命。通过明确养护重要性、剖析病害成因,并针对性地采用加固、防护、排水优化等技术手段,能够有效提升路基性能。未来,随着新材料、新技术的不断涌现,需进一步推动养护技术智能化、精细化发展,建立科学的养护决策体系,实现高速公路路基养护从被动应对向主动预防转变,为交通事业高质量发展提供坚实保障。
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