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摘要:由于山岭重丘地区的公路环境复杂,受限情况较多,所以在这些地方进行公路的选线时就要进行特殊的设计,一般来说会考虑选择最小半径或极限最小半径的平曲面设计。根据对资料的整理和实际工作中的调查发现,同一条公路在一切的外在因素条件均相同或者所差不多的情况下,弯道路段更容易出现沥青路面病害问题。并且在气候、地形等因素的共同影响下,这种现象越来越普遍。严重的影响了道路的使用性及寿命,为行车安全带来隐患。
关键词:小半径弯道;沥青路面;病害治理
引言:
沥青路面病害一般较为常见的有裂缝、车辙、离析、泛油和水损害等等,而这些病害在小半径弯道路段更容易出现,因此在道路的设计和施工的过程中就要进行严格的控制和管理,但是很多时候并不是由于施工质量的问题,而是由于其他的一些外在的因素导致的沥青路面病害,对于这种情况,我们就要针对具体的问题进行合理的分析,从而找出病害的成因,并且进行防治。最大程度的保障公路桥梁的使用寿命。
一、沥青路面出现病害的成因及种类
1.荷载型裂缝及产生的原因
这类裂缝主要是由于行车的荷载过大,对半刚性路面造成结构性的破坏,从而引起路基的底部开裂,在反复的不间断的共同作用力的挤压下,底部的裂缝逐渐的传导到上部分,进而造成路面出现裂缝。
发生这种情况的主要原因是由于路面的结构设计不合理,或者路面太薄的原因,这种病害的原因主要是质量和技术上的,但是随着技术能力的提升,以及工程质量标准和要求的不断规范化、制度化。这种原因引起的病害已经较为少见,更多的情况还是非荷载型的路面病害。
2.非荷载型裂缝产生的原因
非荷载型裂纹主要产生的原因与环境的变化、地质的变化、气候的变化有直接关系,特别是在气候温度上的变化。温度对于沥青路面的影响很深,很容易因为温度的骤变而造成路面的温度型裂纹,特别是在我国的北方比较冷的地区很容易出现两种地面裂缝:低温收缩裂缝及温度疲劳裂缝。
对于非荷载型裂缝的开裂方向一般为横向开裂,由于温度低沥青材料的物理特性会发挥作用,开始实现收缩,而产生的拉力远大与沥青所能承受的极限时,就会出现开裂现象。或者由于温度变化反复,时冷时热而造成沥青的收缩疲劳,形成裂缝。
3.车撤影响产生的裂缝
車辙产生的凹陷是纵向的,其发展的速度是随着荷载的持续不断的作用而逐渐减少的,影响车辙形成的因素多种多样,其中最常见的就是沥青混合料的影响和交通条件、环境条件影响。车辙变形主要来源沥青混合料的粘滞流动和一定程度的压实作用。
4.水损害
(1)排水不及时会直接影响车辆的运营和安全
由降水形成的路面水,若不能及时排除,则会形成路面水膜,使车辆产生液面滑移,影响运营和安全;车辆高速行驶时,还会在车尾形成水雾,影响驾驶员视线,引起交通事故的发生。
(2)地面水的下渗会使路面结构层产生各种病害和破坏
地面水下渗后,若未能排出,则一部分会沉积在沥青面层的空隙中,在荷载反复作用下由下而上渗入混合料内部,破坏沥青与集料的粘结;一部分会通过面层下渗至路面基层,造成基层的软化,导致路面面层出现裂缝、断裂、剥离、松散、变形等多种病害。
(3)沥青混凝土路面水害产生的主要影响
第一,设计原因。路面面层的结构层组合不合理,且厚度偏薄;沥青混凝土配合比设计与规范和实际存在差距;采用了不等厚路面与路肩面层设计及不透水灰土路肩结构;软基路段面层、基层的设计横坡偏小;排水设计不够完善,路基排水系统不畅通,路面结构层内排水设计欠缺,中央分隔带排水设计不完备等。
第二,施工原因。沥青面层施工质量上存在问题,在施工过程中,沥青面层的矿料质量、施工配合比、用油量及碾压温度控制不严,片面追求平整度,忽视密实度等,使得期望的质量和效果在施工中未得到足够的保证;开山路段路堑超挖,由于挖方路基设计标高较难控制,对施工中的不均匀超挖,回填土石混合料压实度很难达到均匀而往往成为薄弱环节。另外开山段路基边沟断面往往较小、较浅,开山暴露的岩层泉眼、地下水,如未采取有效的引水措施,必将给日后其上铺筑的沥青混凝土路面带来隐患;不重视路基、路面排水设施施工质量。在实际施工中,存在轻视排水施工的施工质量,使得一些排水设施达不到有效的排水和隔水作用,导致雨水渗入路面结构层引起水害。
二、小半径弯道路段调查结论及防治措施
1.调查结论
(1)在公路等级相同、使用年限接近的条件下,交通量及荷载组成是影响路面病害形式及严重程度的重要因素之一。交通量较小时,弯道病害与直道病害类型及程度无显著差异;交通量较大时,弯道病害显著多于直道病害,病害主要为网裂及水损害。
(2)弯道不是导致、加重路面车辙的主要因素。相对于直线路段,弯道并没有更严重的沥青层车辙,虽然有些小半径路段产生车辙,但主要是由路基变形、混合料设计不合理、水损坏导致的细集料剥落等因素所致,与小半径没有显著关系。
(3)相对于直线路段,横向开裂和纵向开裂多发生于小半径弯道沥青路面上。
(4)小半径重交通沥青路面病害主要有2种:水损坏和网裂。
水损坏是小半径重交通沥青路面最主要的病害,主要发生在弯道下坡路段。首先发生在轮迹位置,表现形式为:细集料剥落一微裂缝一网裂一大面积坑槽。这种水损坏主要是由重车下坡过程中的持续洒水和持续制动所致。弯道上坡路段没有产生明显的水损坏,因为上坡车辆没有洒水。
网裂也是小半径重交通沥青路面的主要病害,主要发生在长大坡路段。长大坡直道路段主要发生在轮迹位置,弯道路段主要发生在路幅中间,表现形式为:横向微裂缝一网裂。较平顺的直线路段上疲劳网裂较少,这种网裂主要由车辆上坡或下坡过程中的横向剪切力所致。
2.防治措施
车辆制动洒水是小半径重交通沥青路面病害的主要原因,因此路面防水和提高沥青混合料的抗水损能力是解决小半径重交通沥青路面病害的主要措施。
(1)在小半径弯道路面加铺微表处或碎石封层,以提高小半径弯道沥青路面的防水能力。
(2)提高沥青混合料的水稳定性,其技术要求具体的为浸水马歇尔残留稳定度>90%,冻融劈裂试验的残留强度比>85%。
结语:
水损坏和网裂是小半径重交通沥青路面梁种主要病害形式,车辆制动洒水是致使小半径重交通沥青路面产生病害的主要原因。因此,要解决小半径重交通沥青路面的病害问题,须对路面进行防水处治并提高沥青混合料的抗水损能力。要进行充分调研,进行必要试验,安排一定试验路段,不断总结经验,指导生产。
参考文献:
[1]易法刚.小半径弯道路段沥青路面病害成因分析与防治[J].科技创新导报,2017,14(23);
[2]舒芳.浅谈沥青混凝土路面常见病害分析及预防措施[J].城市建设理论研究:电子版,2015(18):185-186.
关键词:小半径弯道;沥青路面;病害治理
引言:
沥青路面病害一般较为常见的有裂缝、车辙、离析、泛油和水损害等等,而这些病害在小半径弯道路段更容易出现,因此在道路的设计和施工的过程中就要进行严格的控制和管理,但是很多时候并不是由于施工质量的问题,而是由于其他的一些外在的因素导致的沥青路面病害,对于这种情况,我们就要针对具体的问题进行合理的分析,从而找出病害的成因,并且进行防治。最大程度的保障公路桥梁的使用寿命。
一、沥青路面出现病害的成因及种类
1.荷载型裂缝及产生的原因
这类裂缝主要是由于行车的荷载过大,对半刚性路面造成结构性的破坏,从而引起路基的底部开裂,在反复的不间断的共同作用力的挤压下,底部的裂缝逐渐的传导到上部分,进而造成路面出现裂缝。
发生这种情况的主要原因是由于路面的结构设计不合理,或者路面太薄的原因,这种病害的原因主要是质量和技术上的,但是随着技术能力的提升,以及工程质量标准和要求的不断规范化、制度化。这种原因引起的病害已经较为少见,更多的情况还是非荷载型的路面病害。
2.非荷载型裂缝产生的原因
非荷载型裂纹主要产生的原因与环境的变化、地质的变化、气候的变化有直接关系,特别是在气候温度上的变化。温度对于沥青路面的影响很深,很容易因为温度的骤变而造成路面的温度型裂纹,特别是在我国的北方比较冷的地区很容易出现两种地面裂缝:低温收缩裂缝及温度疲劳裂缝。
对于非荷载型裂缝的开裂方向一般为横向开裂,由于温度低沥青材料的物理特性会发挥作用,开始实现收缩,而产生的拉力远大与沥青所能承受的极限时,就会出现开裂现象。或者由于温度变化反复,时冷时热而造成沥青的收缩疲劳,形成裂缝。
3.车撤影响产生的裂缝
車辙产生的凹陷是纵向的,其发展的速度是随着荷载的持续不断的作用而逐渐减少的,影响车辙形成的因素多种多样,其中最常见的就是沥青混合料的影响和交通条件、环境条件影响。车辙变形主要来源沥青混合料的粘滞流动和一定程度的压实作用。
4.水损害
(1)排水不及时会直接影响车辆的运营和安全
由降水形成的路面水,若不能及时排除,则会形成路面水膜,使车辆产生液面滑移,影响运营和安全;车辆高速行驶时,还会在车尾形成水雾,影响驾驶员视线,引起交通事故的发生。
(2)地面水的下渗会使路面结构层产生各种病害和破坏
地面水下渗后,若未能排出,则一部分会沉积在沥青面层的空隙中,在荷载反复作用下由下而上渗入混合料内部,破坏沥青与集料的粘结;一部分会通过面层下渗至路面基层,造成基层的软化,导致路面面层出现裂缝、断裂、剥离、松散、变形等多种病害。
(3)沥青混凝土路面水害产生的主要影响
第一,设计原因。路面面层的结构层组合不合理,且厚度偏薄;沥青混凝土配合比设计与规范和实际存在差距;采用了不等厚路面与路肩面层设计及不透水灰土路肩结构;软基路段面层、基层的设计横坡偏小;排水设计不够完善,路基排水系统不畅通,路面结构层内排水设计欠缺,中央分隔带排水设计不完备等。
第二,施工原因。沥青面层施工质量上存在问题,在施工过程中,沥青面层的矿料质量、施工配合比、用油量及碾压温度控制不严,片面追求平整度,忽视密实度等,使得期望的质量和效果在施工中未得到足够的保证;开山路段路堑超挖,由于挖方路基设计标高较难控制,对施工中的不均匀超挖,回填土石混合料压实度很难达到均匀而往往成为薄弱环节。另外开山段路基边沟断面往往较小、较浅,开山暴露的岩层泉眼、地下水,如未采取有效的引水措施,必将给日后其上铺筑的沥青混凝土路面带来隐患;不重视路基、路面排水设施施工质量。在实际施工中,存在轻视排水施工的施工质量,使得一些排水设施达不到有效的排水和隔水作用,导致雨水渗入路面结构层引起水害。
二、小半径弯道路段调查结论及防治措施
1.调查结论
(1)在公路等级相同、使用年限接近的条件下,交通量及荷载组成是影响路面病害形式及严重程度的重要因素之一。交通量较小时,弯道病害与直道病害类型及程度无显著差异;交通量较大时,弯道病害显著多于直道病害,病害主要为网裂及水损害。
(2)弯道不是导致、加重路面车辙的主要因素。相对于直线路段,弯道并没有更严重的沥青层车辙,虽然有些小半径路段产生车辙,但主要是由路基变形、混合料设计不合理、水损坏导致的细集料剥落等因素所致,与小半径没有显著关系。
(3)相对于直线路段,横向开裂和纵向开裂多发生于小半径弯道沥青路面上。
(4)小半径重交通沥青路面病害主要有2种:水损坏和网裂。
水损坏是小半径重交通沥青路面最主要的病害,主要发生在弯道下坡路段。首先发生在轮迹位置,表现形式为:细集料剥落一微裂缝一网裂一大面积坑槽。这种水损坏主要是由重车下坡过程中的持续洒水和持续制动所致。弯道上坡路段没有产生明显的水损坏,因为上坡车辆没有洒水。
网裂也是小半径重交通沥青路面的主要病害,主要发生在长大坡路段。长大坡直道路段主要发生在轮迹位置,弯道路段主要发生在路幅中间,表现形式为:横向微裂缝一网裂。较平顺的直线路段上疲劳网裂较少,这种网裂主要由车辆上坡或下坡过程中的横向剪切力所致。
2.防治措施
车辆制动洒水是小半径重交通沥青路面病害的主要原因,因此路面防水和提高沥青混合料的抗水损能力是解决小半径重交通沥青路面病害的主要措施。
(1)在小半径弯道路面加铺微表处或碎石封层,以提高小半径弯道沥青路面的防水能力。
(2)提高沥青混合料的水稳定性,其技术要求具体的为浸水马歇尔残留稳定度>90%,冻融劈裂试验的残留强度比>85%。
结语:
水损坏和网裂是小半径重交通沥青路面梁种主要病害形式,车辆制动洒水是致使小半径重交通沥青路面产生病害的主要原因。因此,要解决小半径重交通沥青路面的病害问题,须对路面进行防水处治并提高沥青混合料的抗水损能力。要进行充分调研,进行必要试验,安排一定试验路段,不断总结经验,指导生产。
参考文献:
[1]易法刚.小半径弯道路段沥青路面病害成因分析与防治[J].科技创新导报,2017,14(23);
[2]舒芳.浅谈沥青混凝土路面常见病害分析及预防措施[J].城市建设理论研究:电子版,2015(18):185-186.