论文部分内容阅读
摘要：结合对荆州沙市区中山路沥青路面常见的几种病害的调查情况，简要的分析了病害产生的原因，从认知方面更进一步了解了公路病害的产生机理，提出的解决方案注重针对性和实用性。
关键词：沥青路面 工程病害 防治技术
中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：
1工程背景
1.1概述
荆州沙市区中山路全长2.025公里，路基顶宽K0+000-K0+700为10.5米，K0+730-K2+705为8.5米，路面为2x3.5米，结构采用20厘米沥青砼，路线平面线形采用二级公路技术标准，路面设计荷载汽-20，挂-100。
2道路主要病害情况
近年来，为适应社会经济发展的需要，市政公路在我国同样发展迅速。而沥青路面因为具有养护时间短、行车舒适、维修方便等优点而被广泛采用。中山路段客流量大，车辆超载严重，致使路面不同程度地出现了车辙、龟裂、唧浆等病害现象，从而加速了道路的破坏。下面具体介绍这几种病害的产生情况。
2.1车辙
车辙是在行车荷载重复作用下，路面产生永久性变形积累形成的带状凹槽，车辙降低了路面的平整度，当车辙达到一定深度时，由于辙槽内积水，极易发生汽车飘滑而导致交通事故，产生车辙的原因有很多，我认为主要有以下几方面因素：
2.1.2 超载原因
沙市区中山路上大车，重车较多。据统计，目前行驶的重载车辆，其超载能力是令人震惊的。一辆载重10吨的重型货车，可以装载30-40吨货物，其超载能力达到设计载重能力的3-4倍。科学检测表明，超载运输车辆对路面的损坏是几何级数倍增的关系，当车重增至路面设计承重的两倍时，其对路面的损坏将增大到原来的20倍左右，可在极短的时间内形成较深的车辙。
2.2龟裂
路面龟裂或疲劳裂缝是在重复交通荷载作用下，沥青面层或稳定基层疲劳破坏产生的一系列相互贯通的裂缝。裂缝最先出现在沥青面层或稳定基层底部，荷载弯拉应力或应变最大的位置。裂缝传至表面，开始时只是一条或数条平行的纵向裂缝。在车辆重复荷载作用下，裂缝连通起来，形成了多边、锐角的小块，发展成为网状或龟纹状的裂缝。
2.3 唧浆
唧浆病害是地表水通过沥青碎石面层渗入基层，使基层软化、膨胀，在车辆荷载的连续作用下，基层中细小颗粒从面层空隙喷射出来的现象。产生沥青碎石唧浆病害的原因，除了受气候条件影响外，主要还与路面结构类型、面层碎石级配、路基路面排水、超载车辆通行等有关。阴雨连绵的天数多，日照时间短，空气湿度较大，水份蒸发速度较慢，这样雨水穿过沥青碎石面层渗入基层并长时间蕴藏在内，浸泡基层，使基层表面软化，在车辆荷载挤压作用下，基层中软化层以浆状从面层空隙中喷射出来，形成唧浆。其产生的原因主要有：其一先是由于车辙引起细小的裂缝，然后在行车荷载和水的作用下，逐步发展成为网裂，并最终发展成为唧浆。其二是由于半刚性基层本身特有的性质所带来的。半刚性基层采用无机结合料作为结合料。由于无机结合料有一个特点，会产生干缩裂缝，并且强度越高裂缝就越大。在工程施工中，往往是严格控制了强度的下限而忽视了对强度的上限的控制。并且目前我国的施工工期也不尽合理，在基层施工完成后七天就洒粘层油，然后铺沥青面层。即半刚性基层的干缩裂缝根本就没有开始或者是刚刚开始发展，就铺筑上沥青面层，结果随着时间的延长，半刚性基层的干缩裂缝都发展了，裂缝也都反射到沥青面层上，形成有规则的横向裂缝。这些裂缝对道路是极其有害的，它是雨水进入道路的通道。
3针对主要病害的处理措施
3.1车辙的控制与防治措施
3.1.1以车辙为指标的路面设计方法的提出
目前，我国现行沥青路面设计方法中的控制指标为弯沉和弯拉应力，尚缺乏控制沥青路面车辙深度的指标。因此，要在设计阶段防治车辙，就必须在沥青路面设计中添加车辙控制指标。现行规范在材料设计阶段对沥青混合料进行车辙试验，并对试验所得的动稳定度提出了要求。但对稳定度在路面设计中未作为控制指标，导致了材料设计与路面结构设计的分离，满足动稳定度要求的沥青混合料在路面中能产生多大的车辙或者车辙是否超过容许值都不得而知。
3.1.2沥青材料及矿料的选择准则
1）矿料
矿料所形成的骨架及嵌挤力是沥青混合料抗变形能力的基础，因此形状接近立方体，抗压及耐磨性能强的矿料及合理的级配，是沥青混合料抗车辙能力的根本所在。此外，矿粉也有能力的影响。因为矿粉具有很大的表面积，特别是活化矿粉
2）沥青结合料
影响塑性变形的首要因素是沥青混合料的组成，但是对于组成确定的混合料，其性能将取决于沥青的粘度。
3）沥青混合料
沥青混合料的空隙率，沥青用量和矿料级配是影响沥青混合料抗车辙能力的主要因素。
3.1.3 车辙的治理
1)非失稳型车辙的处治
（1）稀浆封层
稀浆封层是用细粒式的级配石料或砂作骨料，以乳化沥青作粘结料，加填料和水冷拌后摊铺成沥青表处薄层。另外，根据试验结果可适当添加矿料填料和液体添加剂。稀浆封层既可用于预防养护也可用于修补养护，如果使用恰当，效果十分明显。它能减少由于沥青老化引起的路面病害，填充裂缝，防止松散，阻止水和空气进入路面，提高抗滑能力以及改善路面外观等。
2)失稳型车辙的处治
对于这种严重的车辙就必须采用铣刨，重新罩面等方法进行治理。
3.2龟裂的产生以及治理措施
道路出现裂缝由于目前所采用的基层的结构形式（强基薄面）和选用材料以及气候的影响是不可避免的，但是出现裂缝就要及时有效的治理，并防止其发展到路面龟裂，出现坑槽以及碎裂等严重病害。
治理的目的主要是防止不让雨雪水灌入縫内，将裂缝封住，通常叫做灌缝。治理的方法过去一直延用40—70号热沥青灌缝，近年来也有不少单位用乳化沥青灌缝，由于灌缝材料是液体材料，可灌至裂缝深处，乳化沥青灌入后经过破乳、水分蒸发后，原灌满的裂缝又出现一定空隙，经过6—10次反复灌注直至灌满。
3.3唧浆病害的防治与处理
经过对上分线公路唧浆病害的研究、治理，尝试了几种处理方案。
3.3.1加铺沥青石屑上封层
这种方法的优点是施工简便、节省投资、收效良好。一般采用人工配合撒布机作业，工艺流程是：清扫原路面——喷洒热沥青——撒布石屑、砂混合料——通车泛油后回撒（扫）混合料。
3.3.2喷洒乳化沥青
这种方法可用于路面空隙率较大、渗水严重，且仅出现轻微唧浆病害的路段，施工时要求用吹扫机械将路面尘土清理干净后再洒乳化沥青。
3.3.3局部基层补强处理
对由于唧浆原因导致的网裂、翻浆、坑槽等路面强度不满足设计要求的局部路段，应进行翻修处理。
3.3.4加铺一层面层
在已建成的路面上加铺一层厚度约1.5～2.5㎝的细粒式沥青面层，目的是为了封水，效果最佳，不破坏路面的整体容貌，但增加的投资较大，一般只对唧浆十分严重、面积很集中的较长路段采取这种方法。
4小结
路面早期破损已成为沥青路面的主要危害之一，各级交通管理部门都应引起足够的重视，并根据其成因从路面设计、原材料进场到具体施工，有针对性采取一系列预防和改善措施。同时，必须建立健全质量保证体系，从管理部门、设计部门到施工部门，层层重视、层层控制、层层落实。只有这样，才能从根本上减少沥青路面的早期破损现象的发生，使城市道路建设质量全面提高，更上新台阶。
参考文献
[1] JTG D30-2004.公路路基设计规范[S]
[2] GB-2004.城市道路设计规范[S]
[3] JTJ064-2004.公路工程地质勘察规范[S]
[4] JTJ014-2006.公路沥青路面设计规范[S]
[5] 叶国铮等.道路与桥梁工程概论[Ｍ]，北京：人民交通出版社，2007.8
[6] 邓学钧.路基路面工程[Ｍ]，北京：人民交通出版社，2000.2
关键词：沥青路面 工程病害 防治技术
中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：
1工程背景
1.1概述
荆州沙市区中山路全长2.025公里，路基顶宽K0+000-K0+700为10.5米，K0+730-K2+705为8.5米，路面为2x3.5米，结构采用20厘米沥青砼，路线平面线形采用二级公路技术标准，路面设计荷载汽-20，挂-100。
2道路主要病害情况
近年来，为适应社会经济发展的需要，市政公路在我国同样发展迅速。而沥青路面因为具有养护时间短、行车舒适、维修方便等优点而被广泛采用。中山路段客流量大，车辆超载严重，致使路面不同程度地出现了车辙、龟裂、唧浆等病害现象，从而加速了道路的破坏。下面具体介绍这几种病害的产生情况。
2.1车辙
车辙是在行车荷载重复作用下，路面产生永久性变形积累形成的带状凹槽，车辙降低了路面的平整度，当车辙达到一定深度时，由于辙槽内积水，极易发生汽车飘滑而导致交通事故，产生车辙的原因有很多，我认为主要有以下几方面因素：
2.1.2 超载原因
沙市区中山路上大车，重车较多。据统计，目前行驶的重载车辆，其超载能力是令人震惊的。一辆载重10吨的重型货车，可以装载30-40吨货物，其超载能力达到设计载重能力的3-4倍。科学检测表明，超载运输车辆对路面的损坏是几何级数倍增的关系，当车重增至路面设计承重的两倍时，其对路面的损坏将增大到原来的20倍左右，可在极短的时间内形成较深的车辙。
2.2龟裂
路面龟裂或疲劳裂缝是在重复交通荷载作用下，沥青面层或稳定基层疲劳破坏产生的一系列相互贯通的裂缝。裂缝最先出现在沥青面层或稳定基层底部，荷载弯拉应力或应变最大的位置。裂缝传至表面，开始时只是一条或数条平行的纵向裂缝。在车辆重复荷载作用下，裂缝连通起来，形成了多边、锐角的小块，发展成为网状或龟纹状的裂缝。
2.3 唧浆
唧浆病害是地表水通过沥青碎石面层渗入基层，使基层软化、膨胀，在车辆荷载的连续作用下，基层中细小颗粒从面层空隙喷射出来的现象。产生沥青碎石唧浆病害的原因，除了受气候条件影响外，主要还与路面结构类型、面层碎石级配、路基路面排水、超载车辆通行等有关。阴雨连绵的天数多，日照时间短，空气湿度较大，水份蒸发速度较慢，这样雨水穿过沥青碎石面层渗入基层并长时间蕴藏在内，浸泡基层，使基层表面软化，在车辆荷载挤压作用下，基层中软化层以浆状从面层空隙中喷射出来，形成唧浆。其产生的原因主要有：其一先是由于车辙引起细小的裂缝，然后在行车荷载和水的作用下，逐步发展成为网裂，并最终发展成为唧浆。其二是由于半刚性基层本身特有的性质所带来的。半刚性基层采用无机结合料作为结合料。由于无机结合料有一个特点，会产生干缩裂缝，并且强度越高裂缝就越大。在工程施工中，往往是严格控制了强度的下限而忽视了对强度的上限的控制。并且目前我国的施工工期也不尽合理，在基层施工完成后七天就洒粘层油，然后铺沥青面层。即半刚性基层的干缩裂缝根本就没有开始或者是刚刚开始发展，就铺筑上沥青面层，结果随着时间的延长，半刚性基层的干缩裂缝都发展了，裂缝也都反射到沥青面层上，形成有规则的横向裂缝。这些裂缝对道路是极其有害的，它是雨水进入道路的通道。
3针对主要病害的处理措施
3.1车辙的控制与防治措施
3.1.1以车辙为指标的路面设计方法的提出
目前，我国现行沥青路面设计方法中的控制指标为弯沉和弯拉应力，尚缺乏控制沥青路面车辙深度的指标。因此，要在设计阶段防治车辙，就必须在沥青路面设计中添加车辙控制指标。现行规范在材料设计阶段对沥青混合料进行车辙试验，并对试验所得的动稳定度提出了要求。但对稳定度在路面设计中未作为控制指标，导致了材料设计与路面结构设计的分离，满足动稳定度要求的沥青混合料在路面中能产生多大的车辙或者车辙是否超过容许值都不得而知。
3.1.2沥青材料及矿料的选择准则
1）矿料
矿料所形成的骨架及嵌挤力是沥青混合料抗变形能力的基础，因此形状接近立方体，抗压及耐磨性能强的矿料及合理的级配，是沥青混合料抗车辙能力的根本所在。此外，矿粉也有能力的影响。因为矿粉具有很大的表面积，特别是活化矿粉
2）沥青结合料
影响塑性变形的首要因素是沥青混合料的组成，但是对于组成确定的混合料，其性能将取决于沥青的粘度。
3）沥青混合料
沥青混合料的空隙率，沥青用量和矿料级配是影响沥青混合料抗车辙能力的主要因素。
3.1.3 车辙的治理
1)非失稳型车辙的处治
（1）稀浆封层
稀浆封层是用细粒式的级配石料或砂作骨料，以乳化沥青作粘结料，加填料和水冷拌后摊铺成沥青表处薄层。另外，根据试验结果可适当添加矿料填料和液体添加剂。稀浆封层既可用于预防养护也可用于修补养护，如果使用恰当，效果十分明显。它能减少由于沥青老化引起的路面病害，填充裂缝，防止松散，阻止水和空气进入路面，提高抗滑能力以及改善路面外观等。
2)失稳型车辙的处治
对于这种严重的车辙就必须采用铣刨，重新罩面等方法进行治理。
3.2龟裂的产生以及治理措施
道路出现裂缝由于目前所采用的基层的结构形式（强基薄面）和选用材料以及气候的影响是不可避免的，但是出现裂缝就要及时有效的治理，并防止其发展到路面龟裂，出现坑槽以及碎裂等严重病害。
治理的目的主要是防止不让雨雪水灌入縫内，将裂缝封住，通常叫做灌缝。治理的方法过去一直延用40—70号热沥青灌缝，近年来也有不少单位用乳化沥青灌缝，由于灌缝材料是液体材料，可灌至裂缝深处，乳化沥青灌入后经过破乳、水分蒸发后，原灌满的裂缝又出现一定空隙，经过6—10次反复灌注直至灌满。
3.3唧浆病害的防治与处理
经过对上分线公路唧浆病害的研究、治理，尝试了几种处理方案。
3.3.1加铺沥青石屑上封层
这种方法的优点是施工简便、节省投资、收效良好。一般采用人工配合撒布机作业，工艺流程是：清扫原路面——喷洒热沥青——撒布石屑、砂混合料——通车泛油后回撒（扫）混合料。
3.3.2喷洒乳化沥青
这种方法可用于路面空隙率较大、渗水严重，且仅出现轻微唧浆病害的路段，施工时要求用吹扫机械将路面尘土清理干净后再洒乳化沥青。
3.3.3局部基层补强处理
对由于唧浆原因导致的网裂、翻浆、坑槽等路面强度不满足设计要求的局部路段，应进行翻修处理。
3.3.4加铺一层面层
在已建成的路面上加铺一层厚度约1.5～2.5㎝的细粒式沥青面层，目的是为了封水，效果最佳，不破坏路面的整体容貌，但增加的投资较大，一般只对唧浆十分严重、面积很集中的较长路段采取这种方法。
4小结
路面早期破损已成为沥青路面的主要危害之一，各级交通管理部门都应引起足够的重视，并根据其成因从路面设计、原材料进场到具体施工，有针对性采取一系列预防和改善措施。同时，必须建立健全质量保证体系，从管理部门、设计部门到施工部门，层层重视、层层控制、层层落实。只有这样，才能从根本上减少沥青路面的早期破损现象的发生，使城市道路建设质量全面提高，更上新台阶。
参考文献
[1] JTG D30-2004.公路路基设计规范[S]
[2] GB-2004.城市道路设计规范[S]
[3] JTJ064-2004.公路工程地质勘察规范[S]
[4] JTJ014-2006.公路沥青路面设计规范[S]
[5] 叶国铮等.道路与桥梁工程概论[Ｍ]，北京：人民交通出版社，2007.8
[6] 邓学钧.路基路面工程[Ｍ]，北京：人民交通出版社，2000.2