浅析新疆沙漠公路沥青试验路面使用性能

蒋 波

1 概述

沥青路面在行车荷载的反复作用和自然因素的不断影响下会逐渐出现损坏,使其使用性能逐步恶化。由于荷载、环境、材料组成、结构层组合、施工和养护条件的变异,损坏的形态是多种多样的。从表象上看,有各式各样的裂缝,如横向或纵向裂缝、块状裂缝和网状裂缝等;也有各种类型的变形,如沉陷、车辙、搓板、推移和泛油等现象出现。这些损坏现象,有时单独出现;有时则几种形态同时出现,显得错综复杂。然而,如果透过表象进一步分析造成这些损坏的原因,便可发现其中存在着一定的规律性。各种损坏现象的产生,都是行车和自然因素同路面相互作用的结果,随着路面工作特性和外界因素影响程度的不同而变化。

本文以阿拉尔—和田沙漠公路为工程背景,通过现场调查其沥青混凝土试验路面出现的主要病害类型,根据这些损坏现象的原因和危害,简要阐述了沥青混凝土路面使用性能的影响。

2 现有道路使用状况调查

工程位于南疆塔克拉玛干沙漠,为连接阿拉尔—和田的一条新建沙漠公路,全长424 km,二级公路,是自治区2005年～2006年重点工程。于2006年与2007年分2年度铺筑了沥青混凝土试验路面。试验路位于阿拉尔—和田公路工程第二合同段K170+000～K350+000段。从 K173～K178段,摊铺中国“东海牌”90A沥青试验路,其余路段采用克拉玛依90号道路石油液体沥青,试验路主要验证塔石化沥青在试验路属于夏炎热冬寒冷极端干旱区。工程于2007年11月完工通车,交通量不大。

该路线所属自然区划VI2-H区(即塔克拉玛干流动沙漠区),路线位于塔里木盆地中绿色走廊之一,和田河东岸的绿色走廊带边缘、塔克拉玛干沙漠中,路线两侧为高低起伏的新月形沙丘、新月形沙丘链、格状沙丘和平坦沙地,路线海拔1 255 m～1 375 m,地势由南向北逐渐降低,全线路段均位于沙漠中,地表土为风积沙或粉土质沙,由于路线靠近和田河附近,因此地下水位较高,加之沙漠地区蒸发量较大,除各种不同沙包外,原地面部分为盐泽土。

3 路面病害调查

这次调查主要对试验路段主要出现的路面病害类型进行了系统调查。调查段落桩号为K169+000～K175+000,K184+700～K185+700段。

1)东海沥青试验路,K169～K171段,此2 km病害以横向裂缝和纵向裂缝为主。横向裂缝主要是面层材料本身在低温时的收缩受到阻碍会产生的拉应力超过了沥青混合料极限抗拉强度而产生,面层便会出现横向断裂。根据路面平整度调查表可知,此路段路面平整度较好。所测的构造深度10个点中,有2个不满足规范要求(见表1),路面抗滑性能较好。

表1 沥青混凝土路面平整度调查表

2)东海沥青试验路,K171～K172段,出现了少量的横向裂缝,基本路况良好。

3)东海沥青试验路,K172～K173段,病害以横向裂缝为主,这些横向裂缝虽然在出现时不会影响行车,但在行车荷载作用下,其边缘出现碎裂而使缝隙扩大,且这种情况路面右幅比左幅少。据当地管养部门介绍,由于施工中摊铺的最低温度控制不当,路表面局部出现了离析现象(见图1,图2)。其余K173～K175段路面整体上使用性能良好。根据平整度调查表可知,此路段路面平整度良好,构造深度均能满足规范要求。

4)东海沥青试验路,K184+700～K185+700段,构造深度满足规范要求,病害主要以裂缝类为主。纵向裂缝多出现在路面中线上,产生原因归结于路基的不稳定性导致地基的不均匀沉降,且裂缝多表现为通缝,贯穿了整个路面宽度,从调查结果看,裂缝开裂向下延伸至基层,使得雨水很容易侵蚀路基,影响了路基的稳定性。

沥青路面边缘出现的破碎见图3,裂缝深度的量测见图4。沥青路面构造深度调查表见表2。

表2 沥青路面构造深度调查表

4 结语

上述各项损坏模式中,有些损坏是由于面层材料的组成不当或者施工和养护质量欠佳所引起的,但用东海沥青铺筑的沥青混凝土试验路面,是能适用于夏炎热冬寒冷的干旱地区的。对其出现的裂缝病害可通过采用改善路基水温状况和加设垫层以减少路基应力等结构组合措施予以处理,可取其效。

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