0 引言

      农村公路作为保障乡村振兴战略实施的重要基础设施,是连接城乡、服务农业生产与农民出行的“毛细血管”。截至2024年,山西省农村公路总里程突破13万公里,其中水泥稳定碎石基层因其强度高、成本低的优势,在县道、乡道建设中应用占比超70%。但受山西独特的气候条件(年均降水量400~600mm,冬季极端低温-20℃以下,季节性冻融明显)、农村公路重载农机通行比例上升(部分路段重载率达35%)及早期施工工艺简陋等因素影响,多数服役5~8年的水泥稳定碎石基层出现严重病害,不仅导致路面平整度下降、行车舒适性变差,更增加养护成本,制约农村交通服务能力提升。当前学界对水泥稳定碎石基层病害的研究多集中于高速公路、国省干道,针对北方干旱冻融区农村公路的专项研
究较少,且缺乏结合区域气候与交通特征的机理分析。本文以山西某县道为典型案例,系统研究其基层病害类型、形成机理及处治技术,旨在填补北方农村公路基层养护技术空白,为同类地区公路养护提供技术支撑。

1 工程概况与病害调研

1.1 工程概况

      选取山西晋中地区某县道(编号X058)为研究对象,该路段全长12.8km,2016年建成通车,设计荷载为公路-Ⅱ级,路面结构为“4cm AC-13细粒式沥青混凝土上面层+6cm AC-20中粒式沥青混凝土下面层+20cm水泥稳定碎石基层+15cm级配碎石底基层”。该区域属于温带大陆性季风气候,年均气温9.5℃,冬季(12月~次年2月)平均气温-6.8℃,最大冻深达0.8m;年均降水量520mm,且70%集中于7~9月,夏季暴雨易导致路表积水下渗;路段沿线穿越3个村庄及2个小型农田区,日常通行车辆以小型轿车、农用三轮车为主,春秋农忙季拖拉机、收割机等重载农机通行量骤增,单轴荷载最高达120kN,远超设计荷载限值。

1.2 病害现场调研

      采用“分区抽样+全路段普查”相结合的方法,将X058县道划分为4个典型路段(村庄路段、农田路段、坡道路段、桥梁衔接路段),每个路段选取3个100m×3.75m的检测单元,通过目测、尺量、落锤式弯沉仪(FWD)及地质雷达(GPR)等设备,记录病害类型、分布密度及结构性能参数。调研结果显示,该县道水泥稳定碎石基层主要存在4类病害,具体特征如下:
      (1)裂缝类病害:包括横向裂缝、纵向裂缝与网状裂 缝,其中横向裂缝最为普遍,间距多为5 ~15m,缝宽0.5~5mm,部分裂缝贯穿基层;纵向裂缝多分布于车道轮迹带处,缝长5~30m,多伴随轻微错台;网状裂缝集中于村庄路段,面积占比达15%,多由横向与纵向裂缝交叉形成。
      (2)松散类病害:主要表现为基层表面集料脱落、结构层松散,多发生于农田路段与坡 道 路段,松散 深度2~8cm,......

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