祝海強(qiáng)

摘要：本文對(duì)于柔性路面在使用之中受到車輛經(jīng)過(guò)負(fù)載的影響而產(chǎn)生變形的特性進(jìn)行了分析和介紹，對(duì)于柔性路面的設(shè)計(jì)和路基變形的防治措施進(jìn)行了分析和研究，并根據(jù)工程的實(shí)際施工要求，對(duì)當(dāng)前路面使用之中存在的路基變形問(wèn)題提出了一些解決措施。

關(guān)鍵詞：柔性路面：路基土：永久變形

一、柔性路面的設(shè)計(jì)和變形情況概述

一般在路面的使用之中，柔性路面的剛度小且抗彎拉的強(qiáng)度較低，在使用的過(guò)程之中，柔性路面主要是通過(guò)抗壓和抗剪強(qiáng)度來(lái)承受使用過(guò)程之中的車輛荷載，但是，在荷載作用之下，柔性路面路基之中會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，再加上柔性的路基擴(kuò)散應(yīng)力的能力不如剛性路面，應(yīng)力的出現(xiàn)會(huì)使得使用之中柔性路面路基的結(jié)構(gòu)遭到破壞，從而造成路基的永久變形。

柔性路面的范圍包括各種基層和瀝青面層，在我國(guó)的道路建設(shè)之中所使用的水泥拌合層作為路面基層的道路都是屬于柔性路面的范圍，其設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括路面材料的選擇、路面結(jié)構(gòu)層的設(shè)計(jì)和路面結(jié)構(gòu)受力的計(jì)算，其主要的設(shè)計(jì)方法包括兩種，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是在建設(shè)過(guò)程之中由工程的設(shè)計(jì)技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)或是結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，對(duì)道路的建設(shè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

第二種設(shè)計(jì)方法是以對(duì)路面的結(jié)構(gòu)受力實(shí)驗(yàn)力學(xué)分析結(jié)果為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，考慮在使用過(guò)程之中環(huán)境和交通因素對(duì)路面結(jié)構(gòu)的影響，進(jìn)而得出較為優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案。

在設(shè)計(jì)和建設(shè)完成之后，路面的使用和車輛負(fù)載是造成柔性路面路基變形和破壞的主要原因。在車輛的運(yùn)輸過(guò)程之中，其荷載的重復(fù)作用會(huì)在路面和路基上形成車轍，永久性的改變路面的結(jié)構(gòu)，使得在路基之中的材料位置發(fā)生改變，影響路面的強(qiáng)度。車轍是柔性路面在實(shí)際使用之中的主要破壞形式，由于柔性路面的耐用性強(qiáng)，其實(shí)際使用周期較長(zhǎng)，長(zhǎng)期的使用會(huì)使得重型荷載在路面上的車轍壓迫逐漸積累，長(zhǎng)時(shí)間的壓迫積累會(huì)影響車輛在柔性路面上的正常運(yùn)行。車轍對(duì)柔性路面造成的永久變形主要包括固結(jié)和剪切兩個(gè)部分，在路面設(shè)計(jì)之中，工程設(shè)計(jì)人員會(huì)對(duì)永久變形破壞采取一定的防治措施，主要的防治方法是在路面設(shè)計(jì)的過(guò)程之中針對(duì)車轍的產(chǎn)生，在路基的頂部限制整個(gè)路面的垂直變形，進(jìn)而減少路面的使用損傷。

二、現(xiàn)行路面設(shè)計(jì)的不足之處

在現(xiàn)行的柔性路面的設(shè)計(jì)之中，并沒(méi)有針對(duì)車轍損害而進(jìn)行的優(yōu)化，在一般的設(shè)計(jì)之中都是通過(guò)間接調(diào)整的手段來(lái)達(dá)到控制路面使用過(guò)程之中車轍深度的目的。在柔性路面的優(yōu)化設(shè)計(jì)之中，一般工程人員會(huì)通過(guò)控制路基建設(shè)之中的頂面壓縮回彈應(yīng)變性能來(lái)限制路面的結(jié)構(gòu)變化，進(jìn)而達(dá)到降低荷載車轍對(duì)柔性路面路基的損傷，減少永久結(jié)構(gòu)形變發(fā)生的可能性，并通過(guò)提高路基土的壓實(shí)度來(lái)提高路基的抗變形能力，以滿足車輛的重載為設(shè)計(jì)要求，強(qiáng)化路基的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在目前所使用的路面設(shè)計(jì)方法之中，還存在許多的不足。

概括來(lái)說(shuō)，其主要的不足之處包括兩個(gè)方面，第一，在柔性路面路基及其上部的瀝青層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程之中，設(shè)計(jì)技術(shù)人員僅僅考慮了路基土的抗彈性形變的性能，要加強(qiáng)路基的抗永久變形能力，就要控制路基土的回彈變形能力。第二。在設(shè)計(jì)過(guò)程之中對(duì)永久形變的計(jì)算過(guò)于復(fù)雜，設(shè)計(jì)人員為了提高設(shè)計(jì)和建設(shè)的效率，往往會(huì)根據(jù)自己的工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，忽視詳細(xì)計(jì)算會(huì)帶來(lái)工程人員無(wú)法準(zhǔn)確的對(duì)道路使用過(guò)程之中荷載的形變發(fā)生作出預(yù)測(cè)，更無(wú)法針對(duì)形變破壞制定相應(yīng)的技術(shù)改進(jìn)措施。

三、路基變形的改善措施

柔性路面路基的建設(shè)之中，路面的抗荷載變形能力較差。因此，在日常的使用之中，普通的柔性路基會(huì)因?yàn)槠嚨鹊妮d荷產(chǎn)生變形沉陷，影響道路的正常使用。

因此，為了提高道路柔性路基的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，就要從路基本身的結(jié)構(gòu)成分入手，增強(qiáng)路基土的強(qiáng)度和水耐性，降低路基土的可壓縮性。在施工的過(guò)程之中，施工人員可以根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件來(lái)選擇壓實(shí)操作的施工手段。當(dāng)路基環(huán)境周邊的水含量豐富，路基土層的深度較淺時(shí)，工程人員可以選擇灰土墊層或是砂礫墊層來(lái)對(duì)路基填土進(jìn)行處理，對(duì)路基土的水分和壓縮性進(jìn)行全面的處理，提高土層的承載力和水耐性。同時(shí)，為了防止地下水影響建設(shè)之后的路基使用，可以在路基的建設(shè)之中在路基中建立隔水墻，以防止地下水和天然降水滲透到路基堤壩之中，影響路基的穩(wěn)定性。當(dāng)土層的厚度較深，墊層法無(wú)法發(fā)揮較大的作用時(shí)，可以通過(guò)強(qiáng)夯法對(duì)填土層進(jìn)行壓實(shí)處理，降低土層的壓縮性，提高土層的使用強(qiáng)度，確保施工和使用之中地基的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。假如施工之中的壓實(shí)操作不完善，那么在實(shí)際的道路使用的過(guò)程之中，含水量較大的泥土就會(huì)產(chǎn)生公路的變形或是邊緣的塌陷，填土層的壓實(shí)不當(dāng)，會(huì)影響整個(gè)公路建設(shè)項(xiàng)目的完成質(zhì)量。

在道路建設(shè)之中的基本要求就是工程道路的承載力，道路必須滿足使用之中的強(qiáng)度和荷載力要求，才能在工程結(jié)束之后投入實(shí)用。在實(shí)際的使用過(guò)程之中，填土路基必須在進(jìn)行工程建設(shè)之前進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚M(jìn)行填土的壓實(shí)和墊層處理，以滿足路基的結(jié)構(gòu)要求。假如工程的處理之中填土路基的壓實(shí)度和強(qiáng)度不滿足必要的要求，就會(huì)造成工程使用之中的路基變形和路面的沉降?；彝翂|層法與砂礫墊層法的主要操作和作用相似，在實(shí)際的工程處理之中，砂礫墊層和灰土墊層的主要目的是提高地基的承載力，同時(shí)，通過(guò)灰土和砂礫在地基之中的加入，增強(qiáng)地基的防水性能。這兩種處理方法的主要區(qū)別是處理的過(guò)程之中墊層用土和砂礫的比例不同，在灰土墊層法之中，一般采用灰土與黃土二八比例進(jìn)行墊層處理，增強(qiáng)黃土的膠凝強(qiáng)度和水穩(wěn)定性，這種處理方式主要適用于地下水位較低的黃土路基。砂礫墊層法主要適用于地下水位較高的黃土路基建設(shè)工程，這類黃土一般為軟土層，假如砂礫進(jìn)行墊層可以加強(qiáng)黃土的強(qiáng)度和耐負(fù)荷的能力。

適當(dāng)?shù)募尤肷暗[也可以加強(qiáng)施工路基的固結(jié)，加快建設(shè)的速度。強(qiáng)夯法是處理過(guò)濕黃土地基的一種較為經(jīng)濟(jì)的方法，在使用強(qiáng)夯法時(shí)，要注意夯擊沉降量與最佳擊數(shù)的關(guān)系，在正式施工之前，在地基強(qiáng)度和承載力滿足要求的前提之下，根據(jù)黃土地基的含水量，選擇經(jīng)濟(jì)有益的夯擊遍數(shù)。在夯擊的開(kāi)始階段，因?yàn)橥恋慕Y(jié)構(gòu)被破壞，新的擠密過(guò)程未完全完成，隨著時(shí)間的推延，土地的加固凝聚力逐漸形成，其密度隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸提高。

在實(shí)際的工程建設(shè)之中，建設(shè)人員應(yīng)該根據(jù)所建設(shè)的公路的具體等級(jí)、黃土的實(shí)際結(jié)構(gòu)和成分特點(diǎn)、黃土深度等諸多因素來(lái)決定工程之中的路基處置方案。在施工建設(shè)之中，一般對(duì)于黃土濕陷等級(jí)為Ⅰ～Ⅱ級(jí)的黃土層段，施工手段一般選擇強(qiáng)夯操作，這一層段的黃土為非自重濕陷性黃土，其黃土層的深度較深，且含水量較大。對(duì)于Ⅱ級(jí)以上的黃土地段，可以采取灰土墊層和砂礫墊層來(lái)加強(qiáng)黃土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，壓實(shí)處理的進(jìn)行可以加強(qiáng)黃土的水耐性等。同時(shí)，為了防治地基被天然降水滲透而破壞，可以在路基兩側(cè)修筑水防滲墻，增強(qiáng)路基的橫向耐壓能力。

四、結(jié)語(yǔ)

柔性路面路基的永久變形可以通過(guò)路面的受力計(jì)算得出，因此，在路面工程的建設(shè)過(guò)程之中，技術(shù)人員應(yīng)該針對(duì)未來(lái)可能發(fā)生的車轍永久變形作出應(yīng)對(duì)措施，對(duì)路基的強(qiáng)化可以提高路基的承載性能，進(jìn)而降低車轍出現(xiàn)的可能性。這種優(yōu)化思想可以用于高速公路建設(shè)和普通公路的建設(shè)之中，對(duì)于提升我國(guó)公路建設(shè)的質(zhì)量有很大的意義。