第一篇:李棟:山嶺重丘區(qū)高速公路路面病害分析及治理研究
山嶺重丘區(qū)高速公路路面病害分析及治理研究 李棟
(作者簡介:李棟,男,山西省朔州市朔城區(qū)人,1973年11月出生,朔州路橋建設(shè)有限責(zé)任公司工程師,研究方向:路橋施工)
摘要:國家高速公路網(wǎng)榮烏高速公路山西境內(nèi)靈丘至山陰段東段(以下簡稱靈山高速公路東段)的地理區(qū)位為山嶺重丘區(qū),其路面結(jié)構(gòu)為改性瀝青混凝土路面。本文結(jié)合該段工程的線形特點、結(jié)構(gòu)形式和區(qū)域經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀,對可能出現(xiàn)的路面病害及其誘因進(jìn)行了分析,并有針對性地提出了治理措施,實現(xiàn)了特殊路段預(yù)防出現(xiàn)早期損毀的目的。
關(guān)鍵詞:山區(qū);路面;病害;治理
靈山高速公路東段是國家高速公路網(wǎng)榮烏高速公路在山西境內(nèi)的一部分,其路面第二合同段地處山嶺重丘區(qū),該合同段全長17km。在路面施工當(dāng)中,我們結(jié)合以往施工中總結(jié)的經(jīng)驗,對可能出現(xiàn)的病害及其成因進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的研究,并采取了一系列相應(yīng)的措施對病害進(jìn)行了有效的防范,收到了較好的效果。
1.對路面病害及其成因的預(yù)見
1.1軟土地基處理不當(dāng)
盡管在山嶺重丘區(qū)建設(shè)高速公路,但受因地表水、地下水、季節(jié)性流水、泉水等并存的影響,軟土地基還是經(jīng)常會出現(xiàn)的,如果在施工過程中對軟土地基不加處理或處理不當(dāng),路基就會在填土自重作用力的影響下出現(xiàn)下沉,從而導(dǎo)致路面的早期破壞。
1.2車轍和裂縫
靈山高速公路東段是晉煤外運(yùn)的重要出省路段,且地處山嶺重丘區(qū),地形較為復(fù)雜,高差大、溫差大,橋梁多、縱斷面變換頻繁,進(jìn)入運(yùn)營后的車流量較大,且多數(shù)為超重車輛,所以,路面出現(xiàn)車轍和開裂的外部條件是非常充分的。
1.3填方路段的工后沉降
盡管靈山高速公路東段的路基工程完成于2010年10月,但有多段路基屬于高填方路段,平均填筑高度為7.8m,最高達(dá)13.4m,且多數(shù)路段的填筑時間不足2個月。高填方路堤因受填土自重應(yīng)力狀態(tài)下的再壓縮過程的作用,出現(xiàn)沉降的可能性是很大的。
1.4路面積水加劇對路面的破壞
路面一旦出現(xiàn)車轍和局部沉降,導(dǎo)致了路面不平順現(xiàn)象的發(fā)生,這種情況必然會引起路面的局部積水。瀝青與集料之間由于積水的長期浸泡,其瀝青膜就會遭到破壞,致使粘結(jié)力的喪失,當(dāng)車輛行駛時,路面因動水壓力和真空吸力等的作用,瀝青遷移就會直接造成斑狀泛油和結(jié)構(gòu)的松散。
1.5強(qiáng)降雨引起路基強(qiáng)度降低
由于該路段地處山區(qū),每年都有不同程度的強(qiáng)降雨發(fā)生,高填方路堤的非飽和性填土在降雨入滲后,其強(qiáng)度會明顯變?nèi)酰瑯O可能出現(xiàn)路面開裂和邊坡沖刷問題。
2.對路面病害預(yù)防措施
2.1加強(qiáng)軟土地基處理,防止路基沉降
2.1.1加強(qiáng)勘探和地質(zhì)調(diào)繪山區(qū)軟土路段一般分布面積較小,地層變化大,有些軟土設(shè)計階段不容易發(fā)現(xiàn)。所以施工中對一些不良地質(zhì)路段,要有針對性加密勘探點,可適當(dāng)超出“公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范”關(guān)于勘探點布置的限制,采取挖探、釬探等方式,詳細(xì)了解軟土和地下水分布特點,繪出地質(zhì)斷面圖,作為設(shè)計變更的依據(jù)。
2.1.2山區(qū)軟基處理應(yīng)和地表水、地下水處理的防護(hù)工程相結(jié)合山區(qū)軟土多半與地下水、季節(jié)性流水、泉水等并存,處理軟基首先應(yīng)采用截水溝、排水溝或盲溝等措施消除水患。有些軟土就是由于地下水的長期浸泡造成,所以軟基處理要和防護(hù)工程結(jié)合進(jìn)行。
2.1.3山區(qū)高速公路軟基處理應(yīng)與滑坡調(diào)查與防治結(jié)合進(jìn)行高速公路在一定程度上破壞了自然界的平衡,軟土往往就是這平衡的薄弱環(huán)節(jié),在山區(qū)軟土層面往往是一個傾斜面,軟土層或殘留軟土層可能就構(gòu)成滑坡體的滑動面,所以山區(qū)軟基處理應(yīng)和滑坡防治結(jié)合進(jìn)行。
2.1.4采取橋梁方案是山區(qū)高速公路進(jìn)行軟基處理的比較方案之一經(jīng)濟(jì)比較往往是建設(shè)單位選取處理方案的重要依據(jù)。一般說,橋梁方案最貴,但從安全、美觀角度橋梁方案又最好。低路堤一般是最合理,但對一些地質(zhì)條件復(fù)雜、處理難度大的高路堤,如果處理費用接近于橋梁方案,也可以考慮采用橋梁方案。同時要指出,從環(huán)境保護(hù)的觀點考慮,橋梁方案要比大填大挖更可取。
2.2采取路基補(bǔ)強(qiáng)措施,提高路基強(qiáng)度
路基填筑材料的選擇是否合理、壓實度的控制是否嚴(yán)格、高填方路堤的沉降是否得到有效控制是引起路基強(qiáng)度變化的主要因素。但在靈山高速公路東段,路基與路面不是同一家施工單位施工,在路面施工中發(fā)現(xiàn)路基出現(xiàn)病害,只能采取補(bǔ)強(qiáng)措施來提高路基的強(qiáng)度。
2.2.1對已出現(xiàn)開裂的底基層或基層,采取翻曬、換填、重新碾壓和增加土工格柵和注漿等措施進(jìn)行處理。
2.2.2根據(jù)路基沉降觀察的數(shù)據(jù),對壓實度不足的路段采取預(yù)留拋高或花管注漿等措施加以處理。
2.2.3對因填土不良而造成陰雨彎沉敏感的路段,采取加鋪砂礫墊層的措施進(jìn)行解決。
2.2.4對半填半挖沉降差值較大的路段,對沉降大的一側(cè)采取注漿措施予以加固。
2.3完善排水系統(tǒng),防止積水危害
水損害對道路影響較大,其一般表現(xiàn)為:①磨耗層松散;②面層松散;③基層頂面泛漿;④路基軟化。要想避免水損害,必須完善排水系統(tǒng)。
2.3.1適當(dāng)調(diào)整橫坡,特別在超高路段,所設(shè)計的排水溝的排量必須滿足排水要求,防止路面積水。
2.3.2無論是挖方路段,還是填方路段,在路面與路緣石之間應(yīng)設(shè)置導(dǎo)水盲溝,路緣石最好設(shè)置泄水孔,土路肩采用預(yù)制蓋板,使之成為排水型土路肩。
2.3.3在道路中央的縱向排水溝每隔1m設(shè)置一個橫向排水孔。
2.3.4挖方路段路側(cè)水溝要設(shè)置用于排除層間水的排水孔。
2.3.5在挖方段路基設(shè)置隔水層,與邊溝底的盲溝相通。局部填方路段設(shè)置排水墊層,如地下水的水位較高,要加深盲溝;對縱坡路段設(shè)置“人”字型盲溝。
2.4超重交通荷載作用下的車轍破壞
目前,道路早期破壞的主要形式之一----超重交通作用下的車轍破壞是瀝青混凝土路面早期破壞的主要表現(xiàn)形式,這種形式可稱為不均勻變形。對于這種道路的破壞形式的防范在國際上無可借鑒,可以說是具有中國特色的。有的項目在長陡坡路段采用水泥混凝土路面來解決車轍問題,但是在高填深挖路段路基變形較大,又有其它方面的問題出現(xiàn),所以,只有通過改進(jìn)路基路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計,才能解決不均勻變形的問題。
2.5控制特殊路面的早期破壞
2.5.1伸縮縫周邊破壞:如將伸縮縫設(shè)在橋梁的端口,承受變形影響,受車輛滿載的沖擊,較多發(fā)生破壞。解決這一問題的措施是將伸縮縫設(shè)在橋梁的第二跨,并改善伸縮縫的填充材料。比如采用高強(qiáng)混凝土和BEJ伸縮縫的高聚氨酯作為填充料的效果就比較好。
2.5.2臺背下沉
橋涵臺背下沉是路面質(zhì)量病害的頑疾之一。防范出現(xiàn)橋涵臺背下沉的措施是:①在原地面處理時要做好清淤與換填,盡量減少原地基的可壓縮性。②臺背的填料一般采用級配較好的砂礫并充分壓實,以提高其抗變形的能力。③在回填時要在路基側(cè)開挖寬度為1m的臺階,使回填的材料與路基緊密結(jié)合。
2.5.3填挖交界和半填半挖路段
路基的填挖交界和半填半挖路段是不均勻沉降最易發(fā)生的地段,在這些路段防范不均勻沉降的措施是盡量將工作平臺加寬,用挖掘機(jī)挖松搭接地段的原狀土,再用振動壓路機(jī)壓實,必要時要鋪設(shè)土工格柵并壓實,以縮小相鄰地段的沉降差。由于土工格柵具有抗拉裂的作用,可以抑制填筑土的側(cè)向位移,也可控制沉降的發(fā)生,在實際應(yīng)用中有著極其明顯的效果。
3.結(jié)論
提高路面施工質(zhì)量是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,它需要政府、建設(shè)單位、設(shè)計單位、施工單位、監(jiān)理單位的共同努力。從合同層面上講,建設(shè)單位要給施工單位足夠的工期和合理的工程造價,使施工單位有足夠的時間和資金來實施工程施工。從設(shè)計層面上講,既要保持路基強(qiáng)度,又要注意路面排水,既要保障路面強(qiáng)度,又要考慮路基變形所帶來的影響,既要考慮路面的高溫穩(wěn)定性,又要防止低溫收縮變形,還要考慮路面耐磨、抗滑、防水等。從施工層面上講,需要各不同作業(yè)間的施工單位共同配合,防止各自為戰(zhàn),互相干擾現(xiàn)象的發(fā)生。任何單方面的努力都是不會建設(shè)出高質(zhì)量的工程,而任何一方面的疏漏都會制約工程整體的質(zhì)量水平,這就是我們經(jīng)常說到的木桶原理。
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第二篇:高速公路瀝青路面病害分析及養(yǎng)護(hù)辦法研究
高速公路瀝青路面病害分析及養(yǎng)護(hù)辦法研究
黃驊
廊坊市公路管理站,河北 廊坊 061100
摘要:眾所周知,瀝青路面具有光平坦,噪聲低,對車輪的傷害度較小等優(yōu)點,高速公路上面一般都采用瀝青進(jìn)行鋪設(shè)。但是由于諸多原因?qū)е聻r青路面嚴(yán)重受損,本文就高速公路瀝青路面病害的形成原因進(jìn)行相應(yīng)的分析,并給出相應(yīng)的解決對策。
關(guān)鍵詞:高速公路;瀝青路面;病害分析;問題和對策
0 引言
瀝青混泥土路面具有很多的優(yōu)點,其中就包括路面平整、行車舒適、耐磨度高、養(yǎng)護(hù)維修簡便、能夠進(jìn)行分期修建等,所以瀝青混泥土路在生活中被廣泛進(jìn)行應(yīng)用。在進(jìn)行高速公路建設(shè)時,我國的很多高速公路都在采用瀝青進(jìn)行鋪設(shè)。隨著我國科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,我國的交通運(yùn)輸量逐步增大,很多車輛不僅體積較大,而且在行駛過程中還出現(xiàn)超載的情況,使高速公路的路面受到重創(chuàng)。很多高速公路都面臨著使用不到設(shè)計所定年限就發(fā)生病變損毀的情況,常常在使用 2-3 之后就因為受到重創(chuàng)而不能進(jìn)行使用,因此對高速公路瀝青路面病害的成因與防治對策進(jìn)行分析,就當(dāng)前公路建設(shè)與管理有著重要的作用。
1瀝青路面病害存在的問題
1.1車輛超載和日常養(yǎng)護(hù)管理不嚴(yán)
就對柔性路面進(jìn)行設(shè)計控制所采用的控制值還是彎沉值,使用年限則是隨著常年的積累承載次數(shù)作為相應(yīng)的指標(biāo),就承載量較大的重型車對路面所引起的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度沒有得到詳細(xì)的保證,在重型車的操作過程中對路面所能承載的極限并沒有納入考慮范疇,當(dāng)重型車超負(fù)荷行駛就會給路面造成嚴(yán)重的創(chuàng)傷,導(dǎo)致路面出現(xiàn)開裂、坑洼下陷等局部狀態(tài),導(dǎo)致路面被損毀[1]。1.2氣候變化引起的瀝青路面病害
在夏季連續(xù)高溫的情況下,就會導(dǎo)致路面出現(xiàn)車轍變形、擁包等情況。究其原因就是因為混合料的不斷變化而造成的。就一般情況而論,礦料級的貢獻(xiàn)率相對較高,反之瀝青的就比較低。在嚴(yán)寒天氣,進(jìn)行瀝青集料時容易把瀝青膜破壞,這種方法會導(dǎo)致集料損傷。所以瀝青的抗裂性就是直接取決于它的低溫變形性能,瀝青結(jié)合料的貢獻(xiàn)度高達(dá)90%。這種話情況下的瀝青混合料是最具堅硬的,收縮變形無法對混合料造成傷害,因為其貢獻(xiàn)率相當(dāng)?shù)拖隆?.3排水設(shè)施排水不暢
如果高速公路位于多雨地區(qū),由于夏季雨水相對頻繁,我們就要對相應(yīng)的排水設(shè)施進(jìn)行較好的處理,這種做法可以有效的保證公路的使用壽命和性能不斷增強(qiáng),保證路面不受到雨水的侵襲。近些年來,公路建設(shè)的速度十分快,相對地質(zhì)進(jìn)行全面開挖,當(dāng)公路路面鋪設(shè)工作完成,往往就會因為資金不足的原因沒能對排水系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化,所以只要雨水天氣來臨路面就會造成嚴(yán)重的積水情況,在由于重型車本就超載嚴(yán)重,就更是加劇路面破壞,當(dāng)然還有就是高速公路中部的隔待排水問題,人們也沒有加強(qiáng)重視度,排水系統(tǒng)設(shè)計的不合理,雨水就這樣通過中部的分隔帶滲入到路面內(nèi)層,最終導(dǎo)致路面因為受到水的侵蝕而損壞。
2高速公路瀝青路面病害防治對策 2.1加強(qiáng)反超限運(yùn)輸管理,并加強(qiáng)日常護(hù)理
近幾年來,由于高速公路發(fā)展較為迅速,交通運(yùn)輸量也在不斷增大。重型車輛超載的情況十分的嚴(yán)重,此種原因已經(jīng)嚴(yán)重影響到公路的使用壽命。所以,就要求我們應(yīng)該嚴(yán)格按照《公路法》、《超限運(yùn)輸車輛行駛公路管理規(guī)定》等來執(zhí)行,加強(qiáng)對反超限運(yùn)輸管理的打擊力度,在重要的位置設(shè)置關(guān)卡進(jìn)行檢查,對有不從者要采用強(qiáng)行卸載的方法進(jìn)行執(zhí)行,以免超載運(yùn)輸車對公路造成損毀,使公路的使用壽命得以不斷增強(qiáng)[2]。把“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的方針在現(xiàn)實中進(jìn)行落實,加強(qiáng)對路面建設(shè)的研究,制定出科學(xué)規(guī)范的養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng),對路況進(jìn)行追蹤檢測,及時采取有效的措施進(jìn)行防范,在使用過程中發(fā)現(xiàn)的問題要及時進(jìn)行處理,以免造成不必要的麻煩,與此同時,要不斷加強(qiáng)對路面病害處理對策進(jìn)行研究,不斷提高公路的使用壽命和路面養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。2.2在施工過程中注意溫差
在《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中,對瀝青碾壓的溫度進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)范,只有在溫度適宜的情況下,對瀝青混合料進(jìn)行碾壓才能保證其相應(yīng)的切合度。事實上,這么做就是為了使瀝青混合料的密度更加牢固,在碾壓過程中能夠保證它的壓實性。當(dāng)然,規(guī)范并沒有對混合料的厚度、級配類型、性質(zhì)和施工環(huán)境做明確的規(guī)定,在施工過程中需要根據(jù)相應(yīng)的項目情況進(jìn)行具體分析,標(biāo)號不同的瀝青當(dāng)它的溫度不同時粘度卻有相應(yīng)的吻合度,不同級配類型的混合料在進(jìn)行施工時也要采取不同的方法進(jìn)行施工。在不同的季節(jié),其地質(zhì)溫度與氣溫有所區(qū)別,混合料的散熱效率會受到明顯的影響。從很大程度上來講,瀝青的粘度是在碾壓過程中影響碾壓難度高低的關(guān)鍵因素,所以,就應(yīng)該針對瀝青的粘度和溫度采取有效的措施進(jìn)行控制,就當(dāng)前情況而言,改性瀝青得到廣泛的使用,由于瀝青抗剝落劑的使用,使得里歐請的粘度和溫度不斷提高[3]。2.3增強(qiáng)結(jié)構(gòu)排水
對于雨水較為豐富的地區(qū)應(yīng)該引起我們的高度重視。要安裝更多的排水設(shè)施,也可以在基層頂面設(shè)定相應(yīng)的防水層,如果條件允許的話可以運(yùn)用瀝青碎石在中間層設(shè)定排水基層。與此同時,在路面上做好相應(yīng)的排水設(shè)施,在路面較低的地方進(jìn)行設(shè)定,這更有利于及時將路面的積水排出,又可以預(yù)防積水一直滲透沖刷到中間路面基層,就路面還應(yīng)該摻加適量的抗剝落劑,這樣可以加強(qiáng)瀝青相互間的粘結(jié)度,使得路面層的水更加穩(wěn)定的流出。2.4合理確定瀝青路面結(jié)構(gòu),選擇適合的材料
對瀝青的路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的確認(rèn),瀝青表面之所以會產(chǎn)生裂縫都是因為其自身的溫度引起的,最好的瀝青除延度大以外,其他方面的性能都是比較薄弱的,仔細(xì)的對礦料進(jìn)行選擇,將級配瀝青的混合料與配置瀝青的混合料進(jìn)行對比,所配置出的瀝青混料定是質(zhì)量精良的,嚴(yán)格對瀝青的使用量進(jìn)行相應(yīng)的控制,使瀝青的質(zhì)量得到較好的保障,這種方法對減少裂縫是相當(dāng)有效的。2.5嚴(yán)格控制施工質(zhì)量
不對施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制,就會造成很多損毀現(xiàn)象出現(xiàn)。進(jìn)行瀝青路面施工必須要按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作,建立科學(xué)規(guī)范的質(zhì)量體系,在進(jìn)行路面施工時,要對所進(jìn)行的每道工序進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)控,使得路面建設(shè)達(dá)到相應(yīng)的質(zhì)量指標(biāo),然而要對質(zhì)量進(jìn)行落實就必須嚴(yán)格按照以下步驟進(jìn)行操作:
① 嚴(yán)格對瀝青的混合料攪拌質(zhì)量進(jìn)行控制,在攪拌過程中發(fā)現(xiàn)離析等相關(guān)的質(zhì)量問題要及時進(jìn)行解決,要對相應(yīng)的試驗頻率進(jìn)行加強(qiáng),對攪拌過程中瀝青混合料的各項指標(biāo)進(jìn)行有效的控制,必要時要對混合料進(jìn)行單獨的配置檢測和設(shè)計。
②要使基層頂面具有相應(yīng)的粗糙度。對相應(yīng)的級配材料進(jìn)行良好的配置,就混合料里面加入相應(yīng)的粗骨料,使混合料里面具有相應(yīng)的大粒集料;但要對其含水量進(jìn)行相應(yīng)的控制,要對碾壓瀝青的方法進(jìn)行改進(jìn),避免濕度較大的狀況出現(xiàn),不能讓水量蒸發(fā)之后基層頂面形成灰漿硬殼,在碾平之后不能摻入細(xì)料混合[4]。
③就透層和粘層兩種油要合理的進(jìn)行撒布。再開始鋪設(shè)前,要保持工作界面絕對干凈,結(jié)合多年的施工經(jīng)驗,透油層中如果有相應(yīng)的慢型乳化瀝青是最好用的。用瀝青專用車進(jìn)行撒布時,對車速和噴灑的厚度要保持相應(yīng)的穩(wěn)定,不能出現(xiàn)出凹凸不平的情形,當(dāng)然也不能留有空白地帶,還要撒布相應(yīng)的石協(xié)和粗沙,這樣能增加路面的粗糙度,再運(yùn)用鋼筒壓路機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的碾壓,然后將多余的浮料刮走。
④ 提高面層攤鋪質(zhì)量。在進(jìn)行混合料鋪設(shè)的過程中,運(yùn)輸?shù)倪^程不能有太大的間隔,就攤鋪溫度要控制在相應(yīng)的范圍之內(nèi),就鋪設(shè)的混合料厚度要達(dá)到均勻的效果,進(jìn)度控制在2m/min 左右,要對瀝青混合料進(jìn)行反復(fù)碾壓,以免出現(xiàn)混合料縫隙較大的情況,沒有碾壓平整的地方不能進(jìn)行補(bǔ)料,尤其是下面層的,基層經(jīng)過雨水沖洗還未干的,不能開始攤鋪工作,更不能淋著雨進(jìn)行攤鋪,要保證各方面接縫嚴(yán)密。結(jié)束語:
路面的早期損毀已經(jīng)成為瀝青路面的主要危害,政府和相關(guān)管理部門應(yīng)該引起高度的重視,并根據(jù)相關(guān)原因?qū)β访孢M(jìn)行全面的設(shè)計,然后直到把原材料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,對相應(yīng)的問題采取有效的措施進(jìn)行預(yù)防和控制。與此同時,還要制定科學(xué)規(guī)范的質(zhì)量管理體系,從管理部門到設(shè)計部門,從設(shè)計部門再到施工部門,都要進(jìn)行有效的控制和落實。只有運(yùn)用這樣的方法才能從根本上減少瀝青路面早期損毀情況的發(fā)生,使高速公路在建設(shè)質(zhì)量方面得到顯著性的提高,實現(xiàn)高速公路施工質(zhì)量更上一層樓。本文就瀝青路面病害存在的問題進(jìn)行有效的分析,并由此給出相應(yīng)的解決策略,希望能夠給相關(guān)業(yè)內(nèi)人士提供相應(yīng)的參考數(shù)據(jù)。參考文獻(xiàn)
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第三篇:高速公路路面破壞和路基病害的特征及成因分析
高速公路路面破壞和路基病害的特征及成因分析
摘要:我國的公路事業(yè)進(jìn)入了以建設(shè)高速公路、一級公路等高等級公路為主的新時代。早期修建的一些高速公路,在沒有達(dá)到設(shè)計年限的情況下,也開始進(jìn)行大修。不僅對社會、交通造成了較大的影響,也在經(jīng)濟(jì)上造成了很大的損失。因此,高速公路路基路面的早期損壞問題引起了廣泛的關(guān)注。作者在文中深入分析了高速公路路面破壞和路基病害的特征及成因。關(guān)鍵詞:高速公路;路面破壞;路基病害我國高速公路路基、路面的早期損壞有多種形式,也是由多種不同原因引起的,其中對路面使用性能和使用壽命影響最大的是結(jié)構(gòu)性破壞、水破壞和嚴(yán)重轍槽。
一、高速公路路面破壞的特征及成因引起高速公路半剛性基層瀝青混凝土路面的早期破壞有多種原因,表現(xiàn)為多種形式。1.1變形類填土路堤上的路面竣工后以及開放交通后,路基會產(chǎn)生不均勻沉降,導(dǎo)致其上路面頂面產(chǎn)生波浪式的不平整。在未填筑路堤之前,地基處于平衡狀態(tài)。填筑路堤后,地基受到動靜荷載的共同作用產(chǎn)生固結(jié)形變,直到達(dá)到新的平衡狀態(tài)為止。地基產(chǎn)生固結(jié)形變的大小,既與填土高度有關(guān),又與地基內(nèi)部各層土的壓縮系數(shù)有關(guān)。填土路堤地基存在橫向承載能力顯著不均勻的特性,兩側(cè)地基的承載力小,中部承載力大,路堤產(chǎn)生不均
勻沉降,路堤兩側(cè)邊部產(chǎn)生外傾式沉降,將路面和路基掰開,在路面上產(chǎn)生寬度較大的縱向裂縫,其特點是上寬下窄。軟土基層沉降是由于軟土地基引起路面產(chǎn)生很大的不均勻沉降,使路面縱斷面產(chǎn)生大的變形。主要原因是施工期太短,在軟基還沒有固結(jié)沉降達(dá)到基穩(wěn)定時就鋪設(shè)瀝青路面;另一重要原因是復(fù)合地基處理深度和臵換率小。1.2松散類由路面結(jié)構(gòu)性破壞產(chǎn)生的網(wǎng)裂。所謂路面結(jié)構(gòu)性破壞,是指路面結(jié)構(gòu)的承載能力不能抵抗現(xiàn)有行車荷載的反復(fù)作用,而產(chǎn)生的路面結(jié)構(gòu)性整體破壞。其外觀特征為輪跡帶上產(chǎn)生裂縫,進(jìn)一步發(fā)展成縱向網(wǎng)裂形變帶。由水破壞產(chǎn)生松散變形類病害尤其廣泛,主要表現(xiàn)為幾種不同情況:第一種是由于雨水較快的透入空隙率較大的瀝青混凝土表面層后,由于其下層比較密實,在進(jìn)入表面層的水還未來得及往下層滲透前,表面層就開始產(chǎn)生水破壞。表現(xiàn)為瀝青路面的表面層產(chǎn)生圓形坑洞。第二種情況是由于透入表面層的水較快滲入中面層,滯留在中面層的水因難于或來不及透過中面層進(jìn)入底面層之前,中面層瀝青混凝土強(qiáng)度變?nèi)酰瑸r青剝落,甚至松散,導(dǎo)致表面層首先在行車道底輪跡帶上產(chǎn)生網(wǎng)裂形變,有的甚至產(chǎn)生明顯轍槽。第三種是由于透入表面層的水透過中面層進(jìn)入底面層,如果在底面層表面有粘結(jié)防水層,或有質(zhì)量好的下封層,同時進(jìn)入的水量不大,則滯留在底面層的水會使底面層瀝青混凝土強(qiáng)度減弱,進(jìn)而瀝青剝落,甚至瀝青混凝土
松散,導(dǎo)致瀝青混凝土路面表面產(chǎn)生網(wǎng)裂形變。在基層頂面沒有粘結(jié)防水層,或雖做了下封層但質(zhì)量不好的情況下,進(jìn)入底面層的水將直接滯留在基層頂面。行車荷載生的水壓力,使滯留水首先沖刷基層表面的水泥細(xì)料或二灰細(xì)料,接著向下沖刷并形成白漿,在行車荷載的泵吸作用下,白漿被唧到面層表面層,漿被唧出的過程中,沿途的瀝青混凝土碎石上的瀝青剝落,輕者表面產(chǎn)生網(wǎng)裂變形,重者很快產(chǎn)生坑洞,碎石被甩出洞外,洞中積水。瀝青混凝土面層的表面層、中面層和底面層都不能讓水侵入和滯留,只要水能侵入任一層并滯留在該層就會產(chǎn)生水破壞。水破壞的重要內(nèi)因是所用瀝青混凝土的空隙率較大。所用瀝青混凝土,特別是表面層瀝青混凝土的實際空隙率較大,雨水較易進(jìn)入表面層,并導(dǎo)致水破壞。水破壞的另一重要內(nèi)因是片面強(qiáng)調(diào)平整度,忽視了壓實度。水破壞的第三個重要內(nèi)因是瀝青混凝土的不均勻性大。由于礦料質(zhì)量、施工技術(shù)要求和工程管理等多方面原因,我國高速公路面層所用瀝青混凝土的離析現(xiàn)象和不均勻性較大,在面層表面隨機(jī)分布這數(shù)量不一的薄弱點位。在降雨過程中,雨水在一些薄弱點位被快速行駛車輛輪胎下產(chǎn)生的較大動水壓力壓入表面層。水破壞的第四個內(nèi)因是瀝青混凝土面層的裂縫。由于瀝青混凝土是一種熱脹冷縮的材料,它的溫縮系數(shù)是半剛性基層材料的4倍左右。新瀝青混凝土面層剛產(chǎn)生的裂縫,往往僅深入表面層的上部。過一個冬季或一
定時間后,裂縫又會深入到下層底部,甚至引發(fā)基層在相同的位臵開裂。造成基層上部沖刷甚至松散的原因,是表面水的反復(fù)進(jìn)入和沖刷的結(jié)果,不是基層本身“衰老”的結(jié)果。1.3車轍車轍、擁包等流動變形損壞當(dāng)高速公路車輛渠道化以后,車轍問題逐漸成為主要病害。由于我國普遍采用半剛性基層瀝青路面的結(jié)構(gòu),基層本身的變形不是主要的,多數(shù)都是瀝青混和料產(chǎn)生的流動性車轍。其主要成因是路面在高溫情況下勁度模量大幅度降低,抗剪切變形能力不足以抵抗超載和重載車作用下的剪應(yīng)力,尤其是在長大縱坡上坡路段,由于重載車車況差、爬坡車速降低,更為嚴(yán)重。嚴(yán)重車轍的內(nèi)因是由于瀝青混凝土的礦料級配不合適。我國已通車的多數(shù)高速公路都使用規(guī)范中的連續(xù)式密集配。瀝青混凝土的高溫抗形變能力較差,不能承受重載交通的反復(fù)作用,容易產(chǎn)生嚴(yán)重轍槽。有的為避免產(chǎn)生水破壞,有意在瀝青混凝土中多用細(xì)集料和瀝青。未經(jīng)認(rèn)真試驗研究,就大量使用美國的SUP.自由水進(jìn)入并長期滯留在中面層內(nèi),使中面層瀝青混凝土強(qiáng)度顯著減弱、瀝青剝落直到松散,表面開始產(chǎn)生較嚴(yán)重轍槽、轍槽兩側(cè)鼓起。1.4裂縫類瀝青路面開裂是國際上最普遍的損壞現(xiàn)象之一,只不過是裂縫發(fā)生的早晚、多少及裂縫的類型有所不同。我國瀝青路面的裂縫有橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)裂、沉降裂縫等。橫向裂縫是由于在寒冷季節(jié)氣溫驟降和反復(fù)的溫度變化后,因疲勞而產(chǎn)生的溫縮裂縫;半剛性
基層的干縮和冷縮開裂造成的瀝青路面的反射性裂縫;或者兩者綜合作用產(chǎn)生的裂縫。溫縮裂縫至今國際上并沒有有效的根治措施,不屬于早期破壞。第二種是自上而下的表面裂縫。近年來國際上對瀝青路面自上而下的表面裂縫研究甚多,發(fā)現(xiàn)當(dāng)瀝青層較厚時,由于路表面瀝青容易老化,瀝青混和料的自愈能力逐漸喪失,極限拉伸應(yīng)變不斷減小,在車載荷載直接作用下,在輪跡部位產(chǎn)生大的拉應(yīng)力或剪應(yīng)力,導(dǎo)致路面產(chǎn)生開裂。但我國瀝青路面的表面裂縫有相當(dāng)部分與由于瀝青層的層間污染沒有很好粘結(jié)成為整體,首先使表面層或上、中層壓碎有關(guān)。第三種是自下而上的疲勞裂縫。由于我國路面的瀝青層較薄,高速公路瀝青路面的縱向裂縫和網(wǎng)裂比較普遍,其原因是路面承載能力不足,導(dǎo)致路面的結(jié)構(gòu)性損壞。基層結(jié)構(gòu)松散,尤其在有雨水的不利季節(jié),承載能力不足于承受超載車和繁重交通的作用,造成路面大面積損壞。基層松散的原因少數(shù)是施工時沒有成型,大部分是由于半剛性基層在施工過程中水泥劑量過高,強(qiáng)度過高,收縮嚴(yán)重開裂,使整層的半剛性基層分裂為大塊,在使用過程中又逐漸破碎為小塊,最后成為碎塊。
二、高速公路路基病害的特征及成因2.1基層高速公路的半剛性基層厚度多在20cm左右,采用水泥穩(wěn)定碎石(或礫石)或石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石(或礫石)半剛性底基層厚20-40cm,采用的材料有石灰土、水泥土、二灰土、二灰砂、二灰和水泥石灰土等。半剛性材料
層的總厚度通常不超過60cm,最薄為40cm.半剛性材料路面的承載能力取決于半剛性材料層的質(zhì)量和厚度因素,如果基層或底基層質(zhì)量不好或不均勻性大,不能形成一個完整的整體,容易導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生局部破損。在路面設(shè)計和施工都符合要求的情況下,半剛性路面的結(jié)構(gòu)性破壞常發(fā)生在行車道的輪跡帶上。在輪跡帶上先產(chǎn)生縱向細(xì)小裂縫,爾后產(chǎn)生通過輪跡帶的橫向裂縫,最后發(fā)展成網(wǎng)裂和形變。2.2巖土地基填土路堤路基產(chǎn)生縱向不均勻沉降,使路面頂面產(chǎn)生波滾式的不平整。其產(chǎn)沉降的原因:一是原土地基產(chǎn)生固結(jié)變形,在填筑路堤之后,地基收到加載作用,產(chǎn)生壓縮變形。二是路堤本身產(chǎn)生固結(jié)變形,是與填土高度、土的性質(zhì)和壓實度密切相關(guān)。路基壓實度不夠產(chǎn)生的縱向裂縫由于地基和填土在槽向不可避免的不均勻性,特別是在有表面水滲入地基的情況下,瀝青路面和水泥混凝土路面或早或遲都會產(chǎn)生一些細(xì)而短的縱向裂縫。橋頭跳車是由路基路面沉降引起的,是路基路面縱向變形最嚴(yán)重的一種形式。它是由于橋頭填土較厚,路基路面容易產(chǎn)生大的沉降,而橋頭的沉降量很小,從而產(chǎn)生錯臺高差。這種現(xiàn)象在軟基路段、濕陷性黃土地區(qū)尤為嚴(yán)重。2.3特種土層的路基淤泥質(zhì)黏土、紅粘土等軟土地基往往因固結(jié)沉降穩(wěn)定時間長,或是因修路微型水文地質(zhì)條件發(fā)生了改變,從而引起路面沉陷。濕陷性黃土路基:在地下水的作用下老的空穴增大,并發(fā)生新的空穴。2.4不良地質(zhì)現(xiàn)
象對路基穩(wěn)定的影響地基位于(或存在)不良地質(zhì)體,如滑坡、空穴,由于高速公路的修建改變了微地貌環(huán)境,水地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件均發(fā)生了變化,在持續(xù)動荷載作用下,原有的不利地質(zhì)條件被進(jìn)一步激發(fā)、擴(kuò)大,從而引起路面沉陷、裂縫,甚至大范圍的路基塌滑。高速公路位于古滑坡體上,路基的一部分位于滑動面上,在動載荷作用下,引發(fā)路基邊坡大范圍失穩(wěn)和路基深部的空穴,在路基填土的壓力和車輛動荷載作用下發(fā)生沉陷,引起路面沉陷。綜上所述,將路面破損和路基病害成因類型對應(yīng)分析,能夠發(fā)現(xiàn)它們相互作用、相互影響。路基病害會引起路面破損,而路面破損又加快了路基病害的產(chǎn)生和發(fā)展,表現(xiàn)為路基壓實度減小、含水量增大、裂縫松散體的產(chǎn)生。路面破損往往是路基病害的表現(xiàn)形式。這就為“三維一體化”檢測理論方法提供了客觀事實依據(jù)。參考文獻(xiàn):[1]何仙偉。公路路基路面設(shè)計安全檢查問題探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2008,(08)[2]汽車存放與公路安全系統(tǒng)[J].發(fā)明與革新,2002,(03)[3]云天。高速公路安全行駛[J].汽車維修,1997,(03)
第四篇:山區(qū)高速公路邊坡滑坡病害分析及治理方法
山區(qū)高速公路邊坡滑坡病害分析及治理
摘要:隨著山區(qū)高等級公路建設(shè)速度加快,大量在建或待建的高速公路將穿越不良地質(zhì)條件區(qū),滑坡災(zāi)害的危害性也與日俱增。本文在本地區(qū)主要山區(qū)高速公路滑坡資料收集和地質(zhì)考察的基礎(chǔ)上,揭示山區(qū)高速公路邊坡滑坡病害,結(jié)合實際工程提出各類典型滑坡合理的防治對策,對減少滑坡災(zāi)害的發(fā)生、對本地區(qū)山區(qū)高速公路滑坡防治具有參考價值。關(guān)鍵詞:山區(qū)高速公路;邊坡滑坡;病害;治理
根據(jù)2011年底交通部發(fā)布的國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃,在未來30年,將建成13.2萬公里高速公路。其中大部分公路建設(shè)將穿過山區(qū)和丘陵地帶,由于修建公路要對沿線坡體進(jìn)行挖方與填方,這就破壞了坡體的自然平衡條件,從而引起邊坡失穩(wěn),導(dǎo)致滑坡發(fā)生。在滑坡防治過程中,目前對滑坡地質(zhì)勘察重視不夠,一味追求增大抗滑結(jié)構(gòu)工程規(guī)模的思想來彌補(bǔ)對滑坡性質(zhì)認(rèn)識的不足,致使多數(shù)抗滑工程要么結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)過大,結(jié)構(gòu)的抗滑能力遠(yuǎn)沒有充分發(fā)揮。本文具體分析了山區(qū)高速公路邊坡滑坡病害,然后通過實例提出了相關(guān)治理措施,現(xiàn)報告如下。1 山區(qū)高速公路邊坡滑坡的病害 1.1 滑坡病害
公路滑坡所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約占突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害所造成經(jīng)濟(jì)損失的80%,滑坡災(zāi)害不僅治理費用大,而且還 可能威脅居民的安全而引發(fā)社會問題。國內(nèi)曾出現(xiàn)過抗滑支擋結(jié)構(gòu)失效的事件,失效輕微的如抗滑樁頂出現(xiàn)位移等則須采取二次支護(hù)措施進(jìn)行處理,嚴(yán)重點的導(dǎo)致抗滑樁折斷,錨索拉出,再次發(fā)生滑坡災(zāi)害。如在某某高速公路的某路段,為防止邊坡在開挖過程中失穩(wěn),采用了抗滑樁的支護(hù)方式,抗滑樁施工完后,由于雨季的到來,樁后頂部與滑坡體接觸區(qū)域產(chǎn)生了裂縫,由于地表水的不斷滲入,裂縫逐步發(fā)展擴(kuò)大,最后不得不加用錨索錨固的方式對其進(jìn)行二次加固支護(hù)。
1.2 滑坡成因
影響滑坡形成的物理因素主要包括氣象因素、水文因素等,氣象因素中最主要的是大氣降水和融雪水滲入,造成坡體加載和滑移面抗滑力降低。從地層巖性分析,碎石類土不易產(chǎn)生滑坡,粘性土在受水作用后易產(chǎn)生滑坡,基巖中頁巖、泥巖、千枚巖、泥灰?guī)r、云母片巖易風(fēng)化及遇水軟化,易產(chǎn)生滑坡。人為因素主要是過度放牧、濫伐森林、在山坡上挖溝圍草、挖中草藥等人類活動造成的植被破壞,以及局部地段的坡腳開挖、人工切坡削坡過陡、礦山開采、坡后加載及爆破振動等。山區(qū)高速公路邊坡滑坡病害的治理 2.1 滑坡概況
某某高速C21標(biāo)K169段路基邊坡位于半山腰,歷史上該 邊坡就曾經(jīng)發(fā)生過滑動變形,因線路選擇的不可避繞性,使得該路段存在大量挖方與填方邊坡,由于地質(zhì)條件較差,巖石產(chǎn)狀較陡,均向河床傾斜,巖層為順層坡,節(jié)理裂隙發(fā)育,部分路段已產(chǎn)生滑坡,部分地段可能潛在邊坡整體滑動。根據(jù)現(xiàn)場勘察.在該段局部斷層較發(fā)育,將巖體切割成塊狀,部分地段己發(fā)生蠕變或變形,古滑坡在強(qiáng)降雨的天氣條件下極為容易復(fù)活,產(chǎn)生再次發(fā)生滑移的可能性。2.2 治理對策
針對滑坡的特點,可以采取削坡卸載、地表排水、地下排水和抗滑工程等措施對該滑坡進(jìn)行加固處理。2.2.1 削坡卸載
本滑坡為推動式滑坡,并且滑床上陡下緩。根據(jù)地質(zhì)勘探可知,滑坡后緣基巖埋藏深度變小,80m外見基巖露頭,進(jìn)一步滑動的可能性較小。因此可以采用在滑坡后緣挖除一定數(shù)量的滑體,以便減少滑體的剩余下滑力。2.2.2 地表排水
(1)在滑坡發(fā)展的邊界5m以外,設(shè)置斷面200×200mm環(huán)形截水溝以攔截地表水向滑體補(bǔ)給,迎水面設(shè)置泄水孔。(2)滑體區(qū)設(shè)樹枝狀排水系統(tǒng),充分結(jié)合地形利用自然徑流形成的溝系,作排水渠道,匯集井旁引坡面徑流于滑坡體外排出。(3)坡體裂縫用粘土或水泥漿填實。對坡面應(yīng)整平踏實,不能有積水坑、洼地,保證任何位置的坡面水能迅速向指定排 水溝匯集,減少地表水在坡面滯留時間和下滲量。2.2.3 地下排水
某某滑坡含水量豐富,地下水位高,路基拱起處有冒水和翻漿現(xiàn)象。路基護(hù)面墻斷裂處多有流水涌出。為集中排除深層地下水,可設(shè)置排水隧洞或排水平孔。經(jīng)過綜合分析,工程上采用水平排水孔,收到了很好的工程效果。2.2.4 支檔工程
某某滑坡剩余推力較大,為提高滑坡的穩(wěn)定性,也可采用抗滑樁、抗滑擋土墻和預(yù)應(yīng)力錨索等支檔和錨固措施。由于滑坡體為第四紀(jì)殘坡積層,巖性主要為碎石土、含碎石粉質(zhì)粘土等,且滑體厚度大,采用抗滑工程的有效措施是在坡腳附近設(shè)置抗滑樁,但費用高。2.2.5 降低人為影響
禁止在山坡上挖溝圍草,嚴(yán)禁開挖中草藥破壞草場植被,嚴(yán)禁濫伐森林、礦山開采、修建山區(qū)公路和山區(qū)其它人類工程活動必須進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險性評估,合理開挖和施工,防止由人為原因誘發(fā)或加劇滑坡災(zāi)害的發(fā)生。
總之,我們對高速公路某某滑坡采用了設(shè)置水平排水孔為主的防治措施對滑坡進(jìn)行治理。經(jīng)過設(shè)置水平排水孔治理后,該滑坡目前還沒有發(fā)現(xiàn)新裂縫等不穩(wěn)定現(xiàn)象,說明這種滑坡治理是成功的、合理的。參考文獻(xiàn): [1] 趙明階,何光春,王多垠.邊坡工程處治技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2004:84-86.
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第五篇:瀝青混凝土路面常見病害分析及預(yù)防措施
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瀝青混凝土路面常見病害分析及預(yù)防措施
瀝青混凝土路面常見病害分析及預(yù)防措施
摘要:本文介紹了瀝青混凝土路面的幾種常見質(zhì)量病害,針對引起這些病害的原因進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,并結(jié)合實際情況提出相應(yīng)的預(yù)防措施,以延長瀝青混凝土路面的使用壽命。
關(guān)鍵詞: 瀝青混凝土面; 常見病害; 原因; 措施
中圖分類號:TU528.42文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一.前言
瀝青混凝土路面因其平整度好,行車平穩(wěn)舒適、噪音低、易維護(hù)而在公路建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,道路交通量日益增大,車輛迅速大型化且嚴(yán)重超載,使瀝青混凝土路面面臨嚴(yán)峻的考驗。公路普遍在通車2~3年便出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的裂縫、水破壞、松散、泛油、推移等病害,嚴(yán)重影響了行車速度和行車安全,加大了車輛磨損,縮短了瀝青路面使用壽命。
二.常見病害分析
2.1裂縫
瀝青混凝土路面裂縫主要有縱向裂縫和橫向裂縫兩種。縱向裂縫的產(chǎn)生主要是由于路基填土在橫向不均勻性所造成的,特別是在舊路加寬地段,由于新舊路基的沉降量不一致,尤其在有表面水滲入的情況下,往往是縱向裂縫的高發(fā)區(qū)。橫向裂縫往往是由于溫度應(yīng)力的作用而產(chǎn)生的疲勞裂縫。這種溫度裂縫往往起始于溫度變化率最大的表面并很快向下延伸,并隨著時間增長造成瀝青老化,瀝青面層的抗裂縫能力逐年降低,溫度裂縫也隨之增加。面層裂縫一旦發(fā)生沖刷、唧漿就會產(chǎn)生以縫為中心的下陷形變,同時引起裂縫兩側(cè)產(chǎn)生新裂縫甚至網(wǎng)狀裂紋破壞。
2.2水破壞
水破壞即路面水透入路面結(jié)構(gòu)層后使路面產(chǎn)生早期破壞的現(xiàn)象,是瀝青混凝土路面病害中最常見、破壞力最大的一種病害。水破壞的主要表現(xiàn)形式有:網(wǎng)裂、坑洞、唧漿、轍槽等。由于施工中配合比控
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制不嚴(yán)、混合料拌和離析、碾壓效果不良等導(dǎo)致的瀝青路面空隙率過大,水滲入表面層后滯留在表面層的下部和下層的交界面上,在長期行車荷載作用下,瀝青膜開始從面層的底部剝落并逐漸向上擴(kuò)展,隨著下部大量碎石上瀝青的剝落,瀝青混凝土便失去強(qiáng)度從而產(chǎn)生網(wǎng)裂。在行車荷載作用下,特別在降雨過程中和雨后行車道上的局部網(wǎng)裂會逐漸松散,松散的石料被車輪甩出形成坑洞。由于瀝青混凝土的不均勻性,坑洞總是先在瀝青混凝土空隙率較大處產(chǎn)生,隨著時間推移,將會造成路面大面積破損。當(dāng)水透入瀝青面層并滯留在半剛性基層頂面時,在行車作用下,自由水產(chǎn)生很大的壓力并沖刷基層混合料表層的細(xì)料形成灰漿,灰漿又被行車壓唧,通過各種形狀不一的裂縫(縱、橫、斜裂縫及網(wǎng)裂)到路表面形成唧漿。某處一旦有灰漿唧出,該處很快就會產(chǎn)生網(wǎng)裂,降水就更容易透入;自由水進(jìn)入面層后,使瀝青與碎石的粘結(jié)力減弱;在行車荷載作用下,滯留在面層下部的水使礦料特別是粗集料表面裹覆的瀝青膜逐漸剝落,使瀝青混凝土的強(qiáng)度逐漸降低,直至完全松散。在行車輪跡下向兩側(cè)(特別向外側(cè))擠出使輪跡帶下陷,同時使其兩側(cè)鼓起,形成嚴(yán)重轍槽。形成轍槽后,降雨過程和雨后轍槽就會變成積水槽,致使水有更長的時間透入瀝青面層形成更加嚴(yán)重的水破壞。
2.3松散
松散是由于瀝青混凝土表面層中的集料顆粒脫落,從表面向下發(fā)展的漸進(jìn)過程。集料顆粒與裹覆瀝青之間喪失粘結(jié)力是顆粒脫落的主要原因。集料顆粒被足夠厚的粉塵包裹,使瀝青膜粘結(jié)在粉塵上,而不是粘結(jié)在集料顆粒上,表面的摩擦力磨掉瀝青膜,并使集料顆粒脫落導(dǎo)致松散。同時由于表面離析處往往缺少大部分細(xì)集料,離析面上粗集料與粗集料相接觸,但只有在少數(shù)接觸點瀝青膜與集料粘結(jié)。隨時間的增長,瀝青會老化,瀝青膜剝落會使瀝青與集料的粘結(jié)力減弱,孔隙中的水凍結(jié)會破壞粘結(jié)力,或足夠大的摩擦力會破壞離析面上的集料顆粒而產(chǎn)生松散。瀝青混凝土面層要有高密實度才能保證瀝青混合料的粘聚力,如果混合料密實度不夠,集料就容易從混合料中脫落而形成局部松散。
2.3泛油
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瀝青從瀝青混凝土層的內(nèi)部和下部向上移動,使表面有過多瀝青的現(xiàn)象稱作泛油。新建瀝青混凝土路面在通車后的第一個高溫季節(jié),特別在連續(xù)多天高溫后,在大量行車特別是在重載車輛作用下進(jìn)一步壓實,易導(dǎo)致瀝青混凝土內(nèi)部過多的自由瀝青向上移動,產(chǎn)生泛油現(xiàn)象,油石比偏大地段表現(xiàn)得尤為明顯。高溫季節(jié)雨水浸入瀝青混凝土內(nèi)部后,如瀝青與礦料的粘結(jié)力不足,瀝青很快會從集料表面剝落并向上移動,產(chǎn)生更嚴(yán)重的泛油現(xiàn)象。瀝青用量過大是產(chǎn)生瀝青面層泛油的最主要原因。有些施工單位施工控制不嚴(yán)和管理不善在生產(chǎn)過程中私自改變配合比、瀝青混合料拌和不均都會造成瀝青混凝土路面局部瀝青用量偏大。
2.4推移
推移的產(chǎn)生一般與透層油撒布質(zhì)量、超載車輛比重加大、瀝青混合料性能不良等因素有關(guān)。在瀝青混凝土路面鋪筑前,由于基層表面清掃不干凈、透層油撒布不均、透入深度不足等都容易造成瀝青面層和基層粘結(jié)不良。在大量行車荷載(超載車輛)作用下,由于與基層粘結(jié)不良特別在瀝青面層施工接縫處開始產(chǎn)生推移,隨著時間增長,輪跡帶兩側(cè)會產(chǎn)生壅包,甚至?xí)霈F(xiàn)由于推移而造成的嚴(yán)重裂縫。在基層平整度較差、面層厚度較薄的地段往往由于施工質(zhì)量等原因,基層不平整會反映到瀝青路面上,車輛荷載作用下面層不平整會愈加明顯,形成波浪。
三.常見病害預(yù)防措施
瀝青混凝土路面早期病害不能徹底消除,但是可以通過優(yōu)化設(shè)計、加強(qiáng)施工管理、提高現(xiàn)場施工質(zhì)量等措施去預(yù)防,將其危害降到最低,從而延長瀝青混凝土路面的使用壽命。
3.1 裂縫
根據(jù)裂縫形成原因,在路基施工過程中嚴(yán)格控制填土厚度及填料的均勻性。瀝青路面進(jìn)行攤鋪時,采取縱向熱接縫。采用優(yōu)質(zhì)、針人度較大的瀝青有利于減少溫度裂縫。另外,瀝青面層常有因基層引起的反射裂縫。因此,在基層施工中養(yǎng)護(hù)、接頭處理及合理的水泥用量都能有效減少裂縫。
3.2 水破壞
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選擇合適的混凝土類型。瀝青面層各層應(yīng)盡量使用密實型瀝青混凝土。密實式粗集料斷級配瀝青混凝土既具有良好的不透水性,又具有明顯優(yōu)于連續(xù)級配瀝青混凝土的高溫抗永久形變能力,還具有良好的抗滑性能。一般情況下,表面層玄武巖石料與瀝青的粘附性較差,所以摻加少量水泥、消石灰等提高石料與瀝青的粘附性。同時,應(yīng)嚴(yán)格控制細(xì)集料含泥量提高瀝青與碎石的粘附性。提高施工質(zhì)量,在施工前原材料的選用必須規(guī)格、均勻、合理,配合比設(shè)計必須嚴(yán)密。在施工過程中必須注意瀝青混凝土拌和的均勻性,防止粗細(xì)集料離析。嚴(yán)格控制瀝青混合料拌合溫度、出場溫度及碾壓溫度。盡量通過使用高效配套的碾壓設(shè)備、增加碾壓遍數(shù)等提高壓實度以減小空隙率。
3.3 松散
選用合格的原材料,特別嚴(yán)格控制細(xì)集料含泥量及礦粉摻量以增強(qiáng)瀝青混合料的粘結(jié)力。嚴(yán)格控制施工溫度及壓實效果。瀝青混合料施工溫度過高會導(dǎo)致瀝青老化,降低與礦料的粘附性;溫度過低會導(dǎo)致混合料壓實困難,造成混合料內(nèi)部空隙率過大。并嚴(yán)格控制瀝青混合料均勻性,防止混合料離析。
3.4泛油
泛油由于泛油往往是瀝青用量過大造成的,所以在配合比設(shè)計階段必須嚴(yán)格按照試驗規(guī)程進(jìn)行最佳油石比的選定;在施工過程中嚴(yán)格按照工程師批準(zhǔn)的配合比進(jìn)行施工,任何人不得隨意改變生產(chǎn)配合比。
3.5 推移
加強(qiáng)路面基層施工質(zhì)量,提高基層平整度是有效防治病害的條件之一。同時,瀝青面層鋪筑前透層油的灑布尤為重要,透層油灑布前首先必須認(rèn)真清掃基層表面浮土及雜物并且保證透層油灑布的均勻性和設(shè)計用量,提高基層與面層的粘結(jié)力。
四.結(jié)束語
總之,上述病害對瀝青混凝土路面的正常使用造成了嚴(yán)重的威脅。引起這些早期病害的因素很多,但綜合起來主要有路面結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、現(xiàn)場施工質(zhì)量控制不嚴(yán)、投入運(yùn)營后超載車輛管理不嚴(yán)、氣候條件影響等方面。鑒于目前瀝青混凝土路面病害早期化的特點,在最新【精品】范文 參考文獻(xiàn)
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優(yōu)化設(shè)計的同時,更為重要的是應(yīng)該加強(qiáng)施工管理,規(guī)范施工工藝,提高現(xiàn)場施工質(zhì)量,提高瀝青混凝土路面使用性能,延長使用壽命,提高社會經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
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