藍(lán)錦生

（廣西都安公路管理局，廣西 都安 530700）

0 引言

引起水泥混凝土路面縱向開(kāi)裂破壞的原因是多方面的，有時(shí)某種病害是由多種因素共同作用的結(jié)果。根據(jù)公路路況調(diào)查及檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，并考慮公路所處地區(qū)的自然氣候條件，水泥混凝上路面產(chǎn)生縱向開(kāi)裂主要有以下幾方面的原因，包括設(shè)計(jì)與施工方面的原因、交通環(huán)境和自然氣候條件方面的原因、養(yǎng)護(hù)管理方面的原因等。本文針對(duì)公路水泥混凝土路面縱向開(kāi)裂由基層沖刷、板底脫空以及溫度翹曲應(yīng)力過(guò)大造成的情況做了處理措施的研究與探討。

1 公路水泥混凝土路面內(nèi)部排水系統(tǒng)的選擇原則

1.1 帶邊緣排水的排水基層排水系統(tǒng)

這是最完善的一種路面內(nèi)部排水方案。它由排水基層、隔離層、邊緣縱向排水溝和排水管、橫向出水管和端墻、邊溝或雨水井等組成。在這一排水系統(tǒng)中，滲入路面面層內(nèi)的水分，豎向滲流進(jìn)入排水基層，在排水層/隔離層的界面處被擋后，橫向滲流入縱向排水溝和排水管，再由間隔一定距離布設(shè)的橫向出水管排引到路基邊溝內(nèi)，或者雨水管的集水井內(nèi)。由于自由水進(jìn)入透水層的路徑直捷，在透水層內(nèi)的滲流速率快，因而，這種方案的排水效果好。

1.2 全寬式排水基層排水系統(tǒng)

這種方案不設(shè)置邊緣排水設(shè)施，路面面層下的排水基層橫向延展到路基坡面，進(jìn)入排水層內(nèi)的自由水，橫向滲流到路基邊坡坡面外，并沿坡面流入邊溝。然而，排水基層外露出路基坡面部分的材料孔隙，易被周圍植物或其他雜物堵塞而失去排水能力。因此，選用這種方案時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)排水基層外露部分的日常養(yǎng)護(hù)。

1.3 縱向邊緣排水系統(tǒng)

路面結(jié)構(gòu)采用耐沖刷基層時(shí)，可以沿路面邊緣設(shè)置縱向排水設(shè)施。這是一種局部排水系統(tǒng)，由縱向排水溝、排水管或排水板、橫向出水管和端墻以及邊溝等組成。沿面層接縫和裂縫以及行車道一路肩接縫滲入的自由水，在耐沖刷和不透水的基層界面被擋后，沿層間空隙橫向滲流和匯集到縱向排水溝和管內(nèi)，并由橫向出水管排流到路基邊溝內(nèi)。由于溫度和濕度梯度引起的翹曲變形以及基墊層和路基的沉降變形，水泥混凝土面層板的角隅和邊緣下常出現(xiàn)板底同基層頂面的脫空，下滲的自由水常積聚在這些脫空區(qū)內(nèi)。設(shè)置邊緣排水系統(tǒng)，便于將面層一基層一路肩界面空隙內(nèi)積滯的自由水排離出去，從而減少唧泥和錯(cuò)臺(tái)病害的產(chǎn)生。而對(duì)于排水不良的舊路面，采用邊緣排水方案，可以在不擾動(dòng)原路面結(jié)構(gòu)的情況下改善其排水狀況，從而改善其使用性能。

2 公路水泥混凝土路面內(nèi)部排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)探討

2.1 排水基層

（1）排水基層由開(kāi)級(jí)配混合料組成?？梢砸罁?jù)路面結(jié)構(gòu)的要求，選用三種不同的混合料：無(wú)結(jié)合料的不含或僅含少量細(xì)料的開(kāi)級(jí)配碎石粒料、瀝青處治開(kāi)級(jí)配碎石粒料或者水泥處治開(kāi)級(jí)配碎石粒料。這些混合料應(yīng)具有足夠的透水性，以滿足排水的需要，其室內(nèi)滲透系數(shù)應(yīng)不低于300m/d。同時(shí)，還應(yīng)具有足夠的穩(wěn)定性，以承受施工機(jī)具和行車荷載的作用。開(kāi)級(jí)配碎石粒料的穩(wěn)定性較低，在路面結(jié)構(gòu)要求較高時(shí)，應(yīng)選擇瀝青或水泥處治碎石粒料。

（2）排水層的厚度按所需排放的水量和混合料的透水性能確定。同時(shí)，考慮到開(kāi)級(jí)配混合料的穩(wěn)定性不如密級(jí)配混合料，在滿足排水要求的前提下，應(yīng)盡量選用較薄的排水層。排水層厚度通常變動(dòng)于80-150mm 范圍內(nèi)。瀝青處治碎石的厚度可以比其他兩種混合料小些，但其最小厚度不得少于60mm?？紤]到面層施工時(shí)排水基層表面一定深度內(nèi)的孔隙有可能被堵塞，實(shí)際采用的厚度應(yīng)酌情增厚10mm-20mm。

2.2 隔離層

（1）排水基層下應(yīng)設(shè)置不透水的隔離層，其作用為：使排水基層與下臥層隔開(kāi)，避免上下層材料相互摻雜；形成不透水的屏障，使下滲的自由水能橫向流入邊緣排水溝或流向路基坡面；為排水層的施工機(jī)具提供工作平臺(tái)。

（2）隔離層由不透水的密級(jí)配粒料或者有紡或無(wú)紡?fù)凉た椢锝M成。選用土工織物隔離層時(shí)，其下臥層必須能為排水基層的施工機(jī)具提供堅(jiān)實(shí)的工作平臺(tái)。粒料隔離層的最小厚度為100mm。隔離層的材料組成應(yīng)滿足隔離和均勻性的要求。

2.3 縱向排水溝和排水管

（1）縱向邊緣排水溝可設(shè)在行車道路面邊緣或者路肩鋪面或路緣石的下方，視排水要求、行車道路面和路肩鋪面的結(jié)構(gòu)組成以及施工便利等條件而定。

（2）排水溝的埋設(shè)深度應(yīng)能保證溝內(nèi)排水管的管頂至少比排水基層底面或者耐沖刷基層頂面低50mm，并保證管底至少有50mm 厚的基礎(chǔ)。排水溝的深度應(yīng)保持不變，以保證溝底具有與路面相同的縱坡。排水溝底面的最小寬度，應(yīng)方便于施工。新建路面時(shí)，一般采用300mm；改建時(shí)，應(yīng)能保證排水管兩側(cè)各有50mm 以上的回填料。排水溝內(nèi)回填其透水性大于或等于排水基層的開(kāi)級(jí)配粒料或水泥處治開(kāi)級(jí)配碎石?；靥盍系牡酌婧蛢蓚?cè)應(yīng)圍以隔離層，以防止周圍的細(xì)粒土進(jìn)入排水溝內(nèi)。

（3）排水管通常選用帶孔的聚氯乙烯或高密度聚乙烯塑料管。孔口的總面積應(yīng)不小于每延米42m2/m，孔口直徑不大于透水性回填料通過(guò)率為85%時(shí)的粒徑的1/2。排水管的直徑按照排水要求由水力計(jì)算確定，但不得小于100mm，通常選用150mm，以便于檢查和養(yǎng)護(hù)。排水管的縱坡與排水溝的縱坡保持一致，但不得小于0.25%。

2.4 橫向出水管和端墻

（1）沿縱向排水溝和管，間隔適當(dāng)距離設(shè)置出水口，通過(guò)橫向出水管將排水管內(nèi)匯集的水排引到邊溝或雨水井內(nèi)。

（2）出水口的間距可按排水量、管徑和縱坡大小由水力計(jì)算確定，但還須考慮養(yǎng)護(hù)的便利。常用的間距一般為40-60m，但最大間距不要超過(guò)75m。此外，在凹形豎曲線底部和橋臺(tái)前均應(yīng)布置出水口。

（3）排水管上游起端設(shè)置橫向通氣管，下游終端設(shè)置橫向出水管。中間段的出水口布置一根通氣管和一根出水管，排水管與出水管或通氣管的端頭用半徑不小于300mm 的90°彎管連接。排水溝設(shè)在路緣石下時(shí)，排水管的出水口直接與雨水井的進(jìn)水口連接。

（4）出水管通常采用不帶孔的聚氯乙烯或高密度聚乙烯塑料管，管徑與排水管的相同。出水管的坡度為2%-5%，按下游出水口處的邊溝高程情況選定。出水口處的高度應(yīng)高出邊溝內(nèi)設(shè)計(jì)水位150mm，或高出邊溝溝底300mm。

（5）出水口處出水管的管口設(shè)置直立式或平頭式的端墻，后者墻面與坡面齊平，便于養(yǎng)護(hù)機(jī)具通行和操作。出水管和通氣管的外露端口用不銹鋼或鍍鋅鐵絲網(wǎng)罩罩住，以防雜物進(jìn)入、植物侵入或嚙齒動(dòng)物筑巢。在出口位置的路肩邊緣處設(shè)置方形或圓形標(biāo)志，以便維護(hù)時(shí)易于認(rèn)找。埋設(shè)出水管和通氣管所開(kāi)挖的溝槽內(nèi)的回填料須經(jīng)充分壓實(shí)，并在頂部覆蓋不透水材料。

3 結(jié)語(yǔ)

普遍存在的縱向開(kāi)裂等結(jié)構(gòu)性損壞不僅縮短了公路水泥路面的使用壽命，而且直接影響路面的使用性能，使行車舒適性明顯降低，嚴(yán)重影響公路建設(shè)投資與公路運(yùn)輸綜合效益的發(fā)揮，已經(jīng)成為水泥路面健康發(fā)展的主要障礙。所以，對(duì)于公路水泥混凝土路面的縱向裂縫，要從設(shè)計(jì)與施工、交通環(huán)境和自然氣候條件、養(yǎng)護(hù)管理等方面詳細(xì)分析公路水泥路面縱向開(kāi)裂的原因，對(duì)癥下藥，最終選擇合理的預(yù)防措施進(jìn)行有效的處理。

［1］王宏彬.高等級(jí)公路路基的路面排水設(shè)計(jì)分析[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2013（2）.

［2］邊衛(wèi)東.高等級(jí)瀝青路面雨水侵蝕破壞的防治措施[J].公路與汽運(yùn)，2007（4）.

［3］唐凜，肖益民，鮑傳富，張洪.高等級(jí)公路水泥混凝土路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)綜述[C]//第四屆國(guó)際道路和機(jī)場(chǎng)路面技術(shù)大會(huì).2002.