省级公路路面病害原因及防治对策分析

2014-08-21 09:32
科技视界 2014年20期
关键词:粘结力车流量集料

田 捷

(甘肃万泰建设工程有限公司,甘肃 兰州730000)

经济的发展使得城市之间的联系越来越紧密,而区域经济的发展都离不开省级道路的支持,但是由于高密度的使用、重型车辆的碾压等等这些因素,都导致了道路路面的破坏严重。 路面沉陷、裂缝、坑槽等病害现象层出不穷,甚至很多新建的省级公路在使用了不长时间就会出现上述现象,对新建道路的正常使用和人们的安全出行都造成了严重的威胁。 因此全面客观的分析省级公路的病害成因,并提出相应对策和防范措施,对于加强道路养护,节约公路建设资源,方便居民出行,保护行驶车辆都有着一定的积极意义。

1 省级公路路面常见病害及成因

省级公路路面主要采用具有耐久性强、平整度好、稳定度高等特性的沥青路面,但是沥青路面却是属于柔性路面,容易受到挤压、雨水冲刷等外部因素的影响,使得路面很容易产生裂缝病害,这是不可避免的现象。 省级道路路面常见病害主要有几下几种:

1.1 路面变形类破坏

这类病害的表现形式主要是路面沉陷、车辙、路面波浪等。

路面沉陷主要是路基变形引起的。一种情况是在路基建设过程中因填料选择不当,填筑方法不合理,压实不足等原因,造成道路在日后使用中,在路面荷载过大以及水、温度、阳光暴晒等综合作用下,路基发生向下沉陷。 另一种情况是路面选址时原地面本身为软弱土,而施工方由于某种原因在填筑前未作任何处理或换土,所以造成日后承载力不足,地基发生下沉。无论哪种原因都会造成路基层的不均匀沉降,进而导致路面变形破坏。

车辙常见发生在道路的转弯处路面,道路沿着车辆车轮方向会出现较多轮迹,一般深度可达10-20mm 左右。造成车辙现象的主要原因是在道路设计阶段,设计人员对车辆荷载考虑太小,而在后期实际运营中,车流量较密集,道路由于长时间在超限荷载作用下经受压缩和剪切变形,集料和沥青抗剪切变形能力不足产生车辙现象。

路面波浪一般出现在道路两边,主要是因为在施工阶段由于采用的沥青混合料的强度不够,使路面承载力降低,而在车辆荷载反复作用下,沥青混合料产生推移和变形,从而在道路两边形成具有波浪状的路面。

1.2 路面裂缝类破坏

裂缝破坏是省级道路病害的主要形式, 主要表现有纵向裂缝、横向裂缝、斜向裂缝、掉角、交叉裂缝破碎板以及龟裂等。 造成裂缝的主要原因是在施工阶段,设计人员对地基地质性质不清楚、地基沉降考虑不足、对材料的选择不当等原因,让施工人员对地基处理方法采用不当,而又在车辆荷载、温度以及沥青收缩等因素的影响下,使后期地基沉降严重,或者路面材料承受的拉力超过其抗拉强度,从而出现横向或纵向裂缝。而龟裂在路面病害中更常见,危害也更大。主要原因是在道路设计时,施工方如果采用的沥青结构强度不足,在重型车辆荷载作用下,路面的沥青压力发生正负交替反复变化。 当荷载作用超过沥青的结构强度时,沥青路面会发生龟裂。 当龟裂刚出现时如果不及时进行有效处理,让病害进一步发展的话,就会导致沥青路面大面积破坏,从而造成更大的损失。

1.3 路面松散类破坏

这类病害常见的表现形式主要是以松散、坑槽、唧浆等,形成的主要原因是水损害。一般来说路面松散主要是因为集料跟沥青混合料之间的粘结失效所导致的。如果施工人员对集料与沥青之间的搭配比掌握不当、或者对集料与沥青的粘结力考虑不充分、或者实际车流量超过设计车流量限值等原因下,车流量密集或者车辆荷载过大就会导致集料与沥青的粘结力由于受力超限而失效,就会造成松散甚至是拱起破裂。

当雨水、 路面积水等路表水通过路面缝隙进入路面结构层内后,车辆反复在路面上行驶所形成的泵吸作用下, 积水不断冲刷路基,导致面层沥青粘结力下降,集料松散脱落,就会容易出现坑槽。

2 省级公路路面病害防治措施

以上这些病害是省级道路水泥混凝土路面最常见的病害,这些病害的产生阻碍了不同城市之间道路的畅通, 不仅容易造成车辆损害,带来一定的道路安全隐患,而且容易造成交通拥堵,给区域经济发展和人们的出行造成极大的不便。 因此有效解决省级道路路面病害,保障安全畅通的交通出行就是一件重要的事情。

1)软基的处理。很多路面病害究其根本原因就是道路浅层是软土地基造成的, 解决软基的有效措施之一就是常用换填土的处理方法,即将软土层用人工或者机械的开挖方式全部清除,换填成粘性土、砂、石或者石屑等强度较高的材料,再压实或夯实成压缩性低、承载力高的人工地基,从而使地基承载力达到高荷载的要求。 这种方法虽然工程量一般较大,处理影响因素比较繁多,但是仍然是省级道路建设中使用频率较高的一种方法。

2)路面裂缝的处理。 道路裂缝是省级公路路面最多见的病害之一,因此如果在养护过程中发现裂缝, 如果道路裂缝度小于20 厘米/平方米,并且没有出现变形倾向时,可使用环氧砂浆进行修补。 如果道路裂缝度接近或者大于20 厘米/平方米,且裂缝较宽时,先要沿裂缝边缘凿出一个凹面,并清理干净,然后用稀沥青涂刷缝隙,再充填沥青砂或细料式沥青混凝土并加以夯实,最后用烙铁将其表而烙平。 而如果道路裂缝度大于30 厘米/平方米的话,根据实际情况进行道路全面翻修或局部翻修,再进行道路罩面处理才行。 另外,作为根本性的措施,道路设计阶段, 就应该要根据规范和当地实际条件选用能够承受实际车流量的车轮荷载的材料, 尤其对于底层和沥青材料要求具有足够的抗拉能力与抗剪切变形能力,以尽可能的预防后期出现拉裂裂缝和剪切裂缝。

3)路面接缝拱起的处理。 遇到这种病害,简单的修补方法往往不能有效的解决,只有拆除因拱起而被破坏道路混凝土板块,并重新修建道路基层和路面是最有效的办法。 另外作为预防性措施,可以在施工过程中清除面层和基层之间的材料层增加其摩擦,也能够有效减少接缝拱起现象的发生。

4)对于水损害所造成病害,可以通过设置充分的排水措施来避免。设计阶段,横坡设计需要根据道路所在当地雨量实际确定,切记生搬硬套。 并且要根据当地实际雨量,设计充分的排水管道,以便于积水和雨水可以迅速的排出道路,而不会渗入基层。 而在施工阶段,施工方一定要选用粘结力较好的沥青混合料与集料, 并进行二者之间的粘结力检测试验,确定粘结力必须满足后期道路运营时的车辆荷载需求。

5)其实对于大多数路面病害来讲,无论表象是什么,究其根本原因还是由于大型、重型车辆的超限超载反复碾压造成的。 因此最好的防治措施就是在道路设计之前,设计人员就要先对当地的车流量做具体调查,得出实际车流量数据和车辆荷载分布规律,然后综合交通的发展规律和当地的经济发展状况预测出较为精确的未来车流量和荷载水平,从而选用相适应的设计方案、设计材料和施工技术,从而从根本上确保路基路面具有足够的承载能力,防止发生由于承载力不够产生的各种破坏。

3 结束语

经济的发展让不同地区、不同城市之间的联系越来越紧密,区域经济发展已经成为经济发展的主题,这对区域道路建设的完善提出了更高的要求,而作为联系不同地区之间的省级道路更是承担了越来越重要的责任,所以对于路面病害进行有效处理,做好道路养护工作则显得尤为必要。 针对省级公路路面病害的预防处理需要从道路设计、道路施工、道路维护、道路补修等几方面综合进行,通过建立健全管理制度和有效的管理措施来预防和纠正后期出现各类路面病害, 保障道路安全运营, 加快区域经济发展。

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[2]李卫丽.浅析水泥混凝土路而的病害及防治措施[J].科技信息,2012(31).

[3]李秀兰.农村公路常见病害和处理措施[J].青海交通科技,2012(03).

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