农村公路养护过程中的路面病害识别与修复方法研究

农村公路养护过程中的路面病害识别与修复方法研究

王珍

新蔡县农村公路事业发展中心  河南 驻马店  463500

摘要：农村公路作为广大农民的致富路、幸福路，是促进国民经济健康发展的基石。虽然由于各地区的经济发展水平不同，公路交通发展存在一定差别，但在幅员辽阔的广大农村进行“村村通”公路改造的伟大壮举，为亿万农民改善生产生活状况、实现脱贫致富创造了条件。农村公路从原始的土路、砂石路，变成了水泥路、柏油路，农村面貌和农民生产生活条件得到了根本性转变。农村公路是连接城乡的纽带，其重要程度不言而喻。然而，在农村公路的使用和维护过程中，仍然存在一些问题。其中，公路日常维护养护和病害整治的问题随着公路使用年限的增长而变得更加突出，这些问题危及农村公路的使用以及农村经济的发展，必须引起高度重视并给予妥善解决。

关键词：农村公路；养护技术；病害防治

引言

农村公路普遍采用水泥混凝土路面和沥青混凝土路面，经过长期使用，路面会因各种原因产生破损，影响公路的正常运行，甚至会降低路面的使用寿命。为了提高农村公路的养护水平，对农村公路的常见病害和成因进行分析，提出农村公路养护技术应用与病害防治策略，以期为同类型养护工作提供参考。

1农村公路现状调查

1.1农村公路构造状况

新蔡县农村公路总里程2338.335公里，其中：县道259.075公里，乡道627.059公里，村道1452.201公里。新蔡县境内地势西高东低，辖9个乡、11个镇、3个街道，国土总面积1441平方公里，截止2022年12月，全县公路通车总里程达2609.168公里（普通干线公路270.833公里，农村公路2338.335公里）。分别由国道、省道、县道、乡道、村道等五部分组成。公路里程按行政等级划分构造图见图1。

图1公路里程按行政级别构造图

由图1可知，按照行政等级划分：县道259.075公里、乡道627.059公里、村道1452.201公里。

1.2农村公路存在的问题

调查走访发现，不论是设计质量、运营管理，还是养护方面，农村公路均存在大量的典型问题亟须解决。如设计质量方面，路基、路面安全富余系数不高，在日益增多的车辆数量和载荷作用下，出现路面板厚度不足导致的断裂、路基压实度不够引起的唧泥、安全防护措施不到位等病害；在运营管理方面，有关部门没有落实好规章制度、加强路政巡查等工作，导致原本狭窄的路面被村民肆意占用、违规占用道路，甚至出现已有的安全防护设备被盗窃等现象；在养护方面，没有专业队伍，对险情没有办法做到及时发现、及时解决、交通疏导等措施，使得运营的道路存在重大安全隐患，严重威胁到人身健康财产安全。。

2农村公路的常见病害

2.1裂缝类病害

裂缝是农村公路中较为常见的一种病害。公路出现裂缝会导致雨水通过缝隙渗入内部，破坏公路工程的路面和路基，降低公路承载力和强度，其破坏力会逐步加剧，甚至可以达到影响农村公路的安全运营的程度。裂缝类型有纵向型、横向型和网状型三种形式。纵向裂缝是指裂缝方向与道路中心线平行的裂缝。纵向裂缝成因：地下水位下降、路基自重和重载车作用，部分地基产生不均匀沉降，路基发生滑动将路面拉裂，进而出现道路纵向裂缝。路面材料与使用要求不符，或路面材料与当地环境条件不相适应，也会出现纵向裂缝。横向裂缝是指裂缝方向与道路中心线呈直角的裂缝。横向裂缝有两种类型：一种是荷载型裂缝，主要是行车荷载作用下产生的裂缝。在车辆荷载作用下，半刚性基层底部产生拉应力，如果拉应力大于基层材料的抗拉强度，则基层底部会出现开裂，影响沥青面层，进而出现横向裂缝。另一种是非荷载型裂缝，即以温度裂缝为主的低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝，主要是施工工艺不当或材料不合格材料引起的。网状裂缝是指纵向和横向相互交错的裂缝。通常情况下，网状裂缝的间距在40cm以上，宽度在1mm以上。网状裂缝中还含有不规则的、块状的裂缝。网状裂缝的成因主要是路基和基层出现不均匀沉降，整体工程强度下降，或者面层材料在长期的使用中老化。

2.2变形类病害

目前已有的几种典型的变形类病害，如沉陷、车辙、波浪拥包等。沉降是由路堤顶部竖向位移较大引起的一种路面沉降变形。在车辆荷载下，因沥青面层的部分强度不够，造成了较大的纵向位移，进而造成了沥青面层的裂缝。车辙是一种特殊的沥青路面故障，它是由于天气、载荷等原因引起的，导致了路面构造层的强度不够或者物质的不稳定所引起的一种变形引起的。另外，由于长时间的加载，由于路面与路面之间的黏附性下降，当沥青面层与基层黏结力降低时，会产生推移，推移严重时就会产生波浪拥包。目前，我国公路上的超限运输现象日益增多，在众多重载重复作用下，尤其是在车辆起动和制动频率较高的十字路口，极易出现波浪拥包的现象。变形类故障的发生，不但会降低道路的使用品质，还会对道路的交通安全造成威胁。

2.3松散类病害

公路表面出现松散类病害也属于一种较为普遍的公路病害问题。沥青混凝土路面投入使用后，其面层的油层会逐步剥落，其与面层的结合性能会随使用年限的增加而下降，长期服役将不可避免地产生微小的空穴，空穴逐步扩展将严重降低沥青混凝土路面的综合性能，使骨料分散。这是一种必然趋势，提高工程建设质量、加强养护维修，及时对局部出现的松散问题进行更新处理，能够延缓其老化报废速度，保证通行安全性。

3农村公路养护技术应用

3.1稀浆封层养护技术

稀浆封层养护技术（见图1）是一种常用的农村公路路面养护技术。该项技术是将沥青骨料、乳化剂、水和特殊的添加剂，根据农村公路的各项参数确定配比，配制成稀浆，然后将稀浆均匀地铺展在路面面层上，经自然风干硬化形成一种薄层结构，实现对道路的修复和保护。该技术成本低，操作简便，可解决路面老化、松散等问题，减少局部损坏、开裂等问题对公路整体性能的影响，提高农村道路的抗渗性能和耐磨性能。稀浆封层养护工艺分为细浆封层、中浆封层和粗浆封层三种。实际应用中要根据路面的实际破损状况，采用合适的稀浆封层法，合理确定材料级配与添加剂品种，保证稀浆材质性能，保证养护效果。

图1稀浆封层养护技术

3.2沥青就地热再生技术

沥青就地热再生技术（见图2）可实现对废旧沥青材料的回收利用，具有节约、环保等特点，该技术目前已在农村公路养护中得到广泛应用。

图2沥青就地热再生技术

3.3微表处养护施工技术

微表处养护施工技术（见图3）是一种较为成熟的养护技术。微表处养护施工技术是通过配制专用沥青混合料，采用单层摊铺施工或双面摊铺施工方式，对路面进行覆盖修复的一项养护施工技术。该项技术具有开放交通快、施工周期短、抗滑能力和抗磨耗能力好等优点，能够有效修补公路车辙，且不会对排水造成任何干扰。并且，采用微表处养护施工技术，不会出现塑性形变，可以提高公路的使用年限，确保其运行的可靠性、安全性和稳定性。该技术可以有效应对路面变形、松散及裂缝等病害，有非常广阔的适用领域和应用前景。在具体应用中，所采用的主要施工材料包括乳化沥青、矿物填料及添加剂等。施工时，一定要严格按配比进行混合料拌制，施工过程中需要对周围的相对湿度进行适当调控，将其保持在50%以下，以保证养护效果。

图3微表处养护施工技术

3.4超薄磨耗层养护技术

在水泥混凝土和高级别的沥青公路上，通常采用超薄磨耗层养护技术（见图4）。该项技术的应用重点是必须利用摊铺机辅助操作，对沥青和改良乳化沥青混合料进行喷射，再利用钢轮压路机对其进行碾压。该技术应用不仅可以延长公路的使用年限，还可以改善公路的降噪和抗滑能力，维持公路的渗透能力，有利于公路的运行安全。

图4超薄磨耗层养护技术

4农村公路养护技术管理与病害防治

4.1农村公路预防性养护管理

荷载作用引起的各种交通事故在我国的农村公路中比较常见，为了从根本上解决这些问题，必须采取相应的防治和维护手段，如采用事前养护方法[1]。以往的公路养护以事后养护为主，不利于公路质量和安全性的提升。预防性养护是指在没有出现明显缺陷前，对公路进行养护、加固的一种方法。在预防性养护技术的应用过程中，必须对农村公路的普遍和典型病害情况有完整的认识，并对各类病害问题的成因进行把握，这样能更加高效地进行预防性养护，防止病害加重。在预防性养护管理工作中，要对农村公路的养护施工方案、图纸及竣工文件等相关数据展开研究，全面了解农村公路的使用等级、施工技术和设计结构等，进而对农村公路在正常交通状况下的使用寿命、养护频次和养护方式进行预估。

4.2农村公路排水设施完善

由于我国的农村公路长时间处于恶劣的气候条件下，特别是下雨时，若公路的排水系统不健全，会导致公路发生严重积水。积水浸渍对农村公路有很大的危害，在浸渍的公路上，雨水会通过裂缝进入路基，从而导致路基的力学性质发生变化，引起路基离析，降低路基的压实度，这也是农村公路发生塌陷的一个主要原因。在养护管理工作中，应注意优化排水设施，能够及时将雨水排出公路之外，预防路面积水对公路造成损害，从而避免发生塌陷等问题。可从改进铺装材质性能、提高铺装密实度、减小铺装材质的孔洞等方面入手，使雨水进入铺装后无法穿透铺装材料，自动流到路肩，通过排水系统迅速排出，保证农村公路处于相对干燥的条件下，避免路面损坏。

4.3农村公路定期全面检查

在农村公路养护工作中，建立一套行之有效的巡查检查制度至关重要，有助于及时发现和解决问题。巡查检查过程中，除了以视觉检查路面是否有裂缝、沉降和坑槽等明显病害，还要使用检测技术对公路强度等要素参数进行检测。有些病害在早期阶段肉眼难以发现，因此经常性的全面检查是必要的，以便及早发现和有效治理问题。如果不能及早发现和治理病害，会对未来的使用造成不利影响。一旦发生大面积破坏，修复费用将大大提高。因此，进行周期性检查时，要注重及时养护和维修。农村公路路面的车轮痕迹问题时常被忽略，但实际上这是一个很重要的问题。农村公路缺陷调查数据显示，如果不及时处理车轮痕迹问题，该问题会进一步扩大，最终会演变成路面裂缝等问题。因此，需要通过周期性检查及时发现问题，并采取相应的养护措施，以避免问题扩大。

4.4农村公路养护人才培养

为了提高农村公路养护工作质量，需要增加专门的养护人员，并加强对他们的培养，使其具备扎实的专业知识、全面的技术能力和高水平的专业素质，能够胜任养护工作。此外，养护人员应该与时俱进，能够积极接受公路养护维修新理念、新技术和新工艺，如绿色维护理念与技术、机械化维护理念与技术等。在农村公路养护过程中，积极运用新技术、新工艺，能够提升公路养护效果、降低养护成本，进而更顺利地完成农村公路养护任务。为此，农村公路养护单位需要根据实际情况，有计划地推进技术教育，培养专业人才。养护单位可以与高校合作，对农村公路养护人员进行系统培训，定期举办培训班和交流会等，促进养护人员提高专业能力。此外，可以通过举办专项技术讲座，邀请相关公路养护维修领域的专业人士向农村公路养护人员介绍当前国际上道路养护技术的最新进展。这样可以帮助其更新知识、熟练运用相关技术，进而更好地提高农村公路养护工作成效。

5农村公路养护过程中的路面病害识别与修复方法

农村公路养护中路面病害的识别和修复是确保道路质量和安全的关键环节。以下是路面病害识别与修复的常用方法.

5.1路面病害识别

视觉巡查：巡查路面，寻找各种病害迹象，如裂缝、坑洼、龟裂、破碎等。工程师和专业人员可以通过目视检查来初步确定病害类型和位置。

（1）现代技术辅助：使用现代技术设备，比如激光测距仪和数字相机，记录病害的位置、尺寸和类型。这些设备有助于更精确地识别和记录病害情况。

（2）非破坏性检测：运用地面雷达或红外线成像等非破坏性技术，检测路面下可能存在的问题，如潮湿区域或沉陷点。

（3）专业软件分析：数据输入到路面病害识别专用软件或GIS系统中，以生成详细的病害地图，并量化病害的严重程度与类型。

5.2路面病害修复方法

（1）裂缝修复：热封剂是一种特殊的胶状材料，其工作原理是通过加热熔化，然后填充到路面裂缝中。一旦冷却凝固，热封剂形成了柔韧的密封层，用于填补和密封裂缝，防止水分渗透。热封剂通常用于填充较小的线性裂缝，如裂缝宽度小于1/2英寸的情况。首先，需要清除裂缝内的杂物和松散的碎片。热封剂加热至液态状态，通常需要专用的加热设备。将热封剂倒入裂缝中，确保填充到位。使用刮板或滚轮将热封剂平整到与周围路面平齐。聚合物修补料是一种聚合物基材料，通常以两部分混合，形成粘合性强的材料。它可以填充裂缝并在固化后形成弹性密封层。聚合物修补料适用于填补中等大小和宽度的裂缝，也可用于填充坑洼。与使用热封剂相似，需要清理裂缝以确保附着良好。将两部分聚合物修补料混合，按照制造商的建议比例。将混合后的修补料填充到裂缝中，确保充实并平整。等待修补料固化，通常需要一段时间。沥青混凝土修复是一种更全面的路面修复方法。它涉及将新的沥青混凝土层覆盖在已有路面上，填充裂缝并创建一个新的路面表层。沥青混凝土修复适用于严重裂缝或损坏路面的情况，可以增加道路的整体耐用性。清除杂物，修复基础问题（如坑洼），确保路面平整。在路面上涂覆粘结剂，以确保新沥青层与旧路面粘合。将新的沥青混凝土层铺设在路面上，包括填充裂缝。使用压路机压实新的沥青混凝土，确保表面平整。

（2）坑洼修复：对于小坑洼，可使用补丁修复方法，填充材料如冷补丁料；大坑洼可能需要彻底修复，包括重新铺设路面。

（3）沥青混凝土覆盖：采用沥青混凝土覆盖现有路面，增加道路表面的平整度和耐用性。

（4）路面整平和重新铺设：针对整体路面破碎或不平整的区域，需要重新整平并铺设新的路面。

（5）维护补强：对于路面下层的损坏，可能需要进行基础维护补强，比如添加新的基础材料或进行路面加固。

（6）材料选择：选择适合的路面修复材料和技术，根据当地气候和道路使用情况，确保修复效果持久。

（7）质量控制：在修复过程中进行质量控制，确保修复工程符合相关标准。

（8）持续监测和维护：建立定期检查和维护机制，定期监测修复后的路面，及时处理新出现的病害，保持道路质量。

这些方法可以帮助农村公路维护团队识别并有效修复路面病害，确保公路的安全性和可持续使用。正确的识别和修复路面病害可以延长道路使用寿命，提高交通安全性，并降低维护成本。

结语

目前，我国农村在用的水泥混凝土公路、沥青混凝土公路和路桥过渡段，大多已服役多年，许多公路出现了不同程度的病害，有的早已进入大修期。所以，在农村公路养护管理中，必须给予维护养护工作足够的重视。从制度建设、队伍建设、信息化建设等方面加强农村公路养护管理系统建设，积极应用新技术、新材料、新工艺、新措施等，为农村公路养护工作注入新动力，促进农村公路养护工作向现代化发展方向发展。

参考文献：

[1]郑旭平.公路病害智能检测分析解决方案研究[J].西部交通科技，2022（10）：184-186.

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[5]苗丽.农村公路病害及养护施工研究[J].运输经理世界，2021（25）：119-121.