对市政道路沥青路面结构类型及破坏的探究
- 格式:doc
- 大小:27.00 KB
- 文档页数:4
探究道路与桥梁施工中沥青路面破坏原因与解决方案摘要:道路桥梁是各城区经贸往来的基本保障,现阶段,国内很多道路桥梁的表面铺设了沥青,所以对于沥青路面的呈现的病害,应该尽快施以修补,防止由于水分渗入路基,致使路桥整体结构的不稳定。
那么在本文中,就对路桥沥青路面呈现的破坏类型、主要因素、修整方法做出探讨。
关键词:沥青路面;运行要求;破坏类型;原因;解决对策引言在国内经济稳步提升的现今时代,国内各城区也加大了基础建设重视程度,使路桥建筑业进入了新的发展时期。
沥青路面属于目前建筑企业充分运用的施工技术。
由于这种技术在运用中所体现出的良好,使其被国诸多路桥施工工程充分运用。
然而这种技术会体现出不良特点,即运行期限较短,并且承载量大、运行一定时间后,就容易发生各种病害,从而严重削弱路而性能,对此,就应该将路面病害原因做出明确,以制定和落实相应的处理措施。
1 道路与桥梁施工中沥青路面存在的主要破坏类型及其原因1.1 道路与桥梁施工中沥青路面存在的破坏类型第一是车辙。
由于车辆渠道化行驶而形成车辙,尤其是在高温季节轮胎压和重载车辆增加反复碾压形成。
根据主要车辙产生的原因可将车辙分为结构性车辙与流动性车辙。
结构性车辙表现为沥青面层在荷载作用超过路面各层的强度的情况下发生,下面包括路基在内的各结构层的永久变形。
流动性车辙表现为车辆碾压在高温条件下反复作用,流动变形在载荷应力超过混合料的稳定极限时不断累计最后形成车辙,造成的后果就是一方面使车轮部位下凹,另一方面使轮辙两侧向上隆起,并且在弯道处明显向外推移。
第二是坑槽。
坑槽指路面破坏成坑洼深度大于2cm,面积在0.04㎡以上。
其主要是因水分滞留在表面层沥青混凝土的孔隙中,在荷载的作用下,使沥青从碎石表而剥落下来,局部沥青混凝土变成松散,碎石被车轮甩出,路面随即产生坑槽。
第三是路面。
平整性属于沥青路面的主要特征,其也是路桥表面状态标准性和可靠性的表现。
路桥表面平整性不符合相关标准,长此以往,就会使得车辆出现明显的磨损伤,也会会在一定程度上削弱车辆运行的可靠性,也可以说沥青路面的平整性会关系到路桥的运行期限。
公路沥青路面的破坏类型与施工质量控制摘要:随着社会经济的发展,公路的建设越来越快,然而在实际建设中存在着许多问题,公路沥青路面也出现了很多问题。
公路沥青路面破坏类型有很多种,研究这些破坏类型有利于我们充分的研究产生问题的原因,提高公路建设的质量,更好的为经济建设以及社会发展做贡献。
本文将通过总结公路沥青路面的破坏类型,简单分析几种原因,之后提出相应的施工质量控制措施,希望为公路沥青路面的施工提供一些建设性建议。
关键词:公路沥青路面;施工质量控制;破坏类型1、公路沥青路面的破坏类型1.1 裂缝公路沥青路面的裂缝分为轻度裂缝和严重裂缝。
轻度裂缝一般都会出现在公路路面使用3到5年内,这类裂缝如果是由公路使用时间较长,受到当地气候因素的影响以及较重的车辆碾压导致的,那么所反映出来的就是条形状的。
另外一种是由于沥青原料本身存在的问题,导致出现的物理性开裂。
严重裂缝,分为龟裂、网裂、纵横裂。
龟裂现象会在沥青路面产生小网格一样的网状裂缝,此类现象产生的原因大多是由于路基没有打好,在一定压力的作用下导致路基产生了下沉,使得路面不规则的破碎。
网裂是比龟裂程度更大的裂缝,裂缝的产生大多是由于路面在施工过程中没有压实,以及路基不稳定造成的。
纵横裂大多会产生在北方地区,由于北方地区四季温差比较大,夏季路面较热,路面膨胀,如果是夏季施工路面完好,那到了冬季由于路面冷缩,就会出现裂缝,无论是纵向裂缝还是横向裂缝都与温度的变化有关。
1.2 麻面麻面的出现和沥青混合料原料的配比有关系,由于混合料的配比设计不够合理,使得混合料之间的结合料大部分磨失,这样会导致路面出现麻面的状态,成片的出现路面粗糙。
1.3松散沥青路面出现松散是比较常见的现象,这种现象产生的原因要直接归结于沥青混合料的配制,由于结合料之间存在着粘性,如果粘性过于小或者时间长导致粘性降低,就会出现集料的松散,造成路面的松散现象。
1.4 坑槽和沉陷沥青路面的面料脱落会形成坑槽,而一旦坑槽破损扩大形成规模就会造成严重坑槽,沉陷是由于路基不稳定,造成局部的沥青路面沉陷,进而导致大片的沉陷,而且有些共同点就是破坏性,由小到大。
探究市政道路工程中沥青路面破坏的原因及对策摘要:随着城市交通量交通量日益增大,使城市道路路面面临严峻的考验,很多城市道路沥青路面均呈现出一定的早期破坏,如开裂、泛油、剥落、车辙等现象,有的城市道路甚至当年通车即发生了病害,正常维修期大大提前,直接影响了车辆的运行,也增大了养护管理资金的投入。
沥青道路破坏问题,严重影响到市政道路工程质量。
对此,现就市政道路工程中沥青路面的破坏原因及对策作出详细分析。
关键字:市政道路工程;沥青路面;破坏原因;对策U418.61、市政道路工程中沥青路面早期破坏的原因城市道路沥青路面的设计使用寿命一般为10~15年,如果通车1~3年内就发生严重病害和较大面积损坏,可视为早期破坏。
早期破坏类型归纳为:1.1水损坏,随着时间的推移,特别是长期下雨后,轮迹处路面向两边推挤而隆起,轮迹处继续沉陷,再发展,靠近轮迹的隆起部分破损,很快就出现面层松散、剥落、坑槽等。
这是典型水损害现象。
通常水损害产生的原因有下列几种:1.1.1路面排水系统不健全;1.1.2路面压实度不足;1.1.3路面离析;1.2裂缝路面裂缝是路面早期破损最常见的病害之一,它的危害在于从裂缝中不断进入水份使基层甚至路基软化,导致路面承载能力下降,加速路面破坏。
其中包括横向裂缝和纵向裂缝两部分。
1.2.1横向裂缝,横裂缝横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类。
荷载性裂缝是由于路面设计不当和施工质量低劣,或由于车辆严重超载,致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而裂缝。
非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式,它有两种情况:沥青面层温度收缩性裂缝和基层反射性裂缝。
1.2.2纵裂缝纵向裂缝可分为两种情况:一种情况是由于路基压实度不均匀,路面不均匀沉陷而引起的。
另一种情况是沥青面层分幅摊铺时,两幅接茬未处理好,在行车载荷作用下,易形成纵缝。
纵向裂缝,多发于半填半挖路基处,主要由路基的不均匀沉降造成;1.3龟裂龟裂又称网裂,通常是沿轮迹带出现单条或多条平行纵缝,逐渐在纵缝间出现横向或斜向连接缝,一般多发生在行车道轮迹形成龟裂。
第43卷第 3 期f h) !讨Y〇1.43,N〇.3 2017 年3 月________________________Sichuan Building Materials_________________________March,2017市政道路沥青路面结构类型及破坏研究胡静(中国建筑西南设计研究院有限公司,四川成都610041)摘要:沥青路面在市政道路施工中比较常见,本文首先介绍了沥青路面的结构类型,然后分析了路面的破坏形式及发生原因,最后阐述了相关防治措施,以供参考,以促进市政道路工程质量的不断提升。
关键词:源青路面;结构类型;破坏;防治措施中图分类号:U416. 217 文献标志码:B文章编号:1672 -4011(2017)03 -0091 -02DOI : 10. 3969/j. issn. 1672 - 4011. 2017. 03. 046Study on the Structure and Failure of MunicipalRoad Asphalt PavementHU Jing(China Southwest Architectural Design & ResearchInstitute Co.,Ltd.,Chengdu 610000, China) Abstract : Asphalt pavement is common in municipal road construction, this paper first introduces the structure type of asphalt pavement,and then analyzed the damage form of pavement and the reasons, finally elaborated the prevention and control measures ,for reference, promote the continuous improvement of the quality of municipal road engineering.Key words : asphalt pavement ; structure type ; damage ; prevention measures1市政道路沥青路面的结构类型随着城市化进程的加快,市政道路工程数量增多,不仅能够满足交通运输需要,而且有利于市容美化。
我国沥青路面的损坏类型\成因及治理方法摘要:随着国民经济快速发展、协调发展,我国道路交通量日益增大,车辆迅速大型化且严重超载,使路面面临严峻的考验,病害不断出现。
本文就沥青路面损坏的类型、成因进行分析,并就此提出解决方法。
关键词:沥青路面;损坏类型;成因分析;治理方法公路路面在使用过程中,由于行车荷载作用和自然因素的影响,路面将会逐渐产生各种破损。
路面破损对车辆的行驶速度、载荷能力、燃料消耗、机械磨损、行车舒适,以及对交通安全、环境保护等都会造成有害影响。
因此,对路面必须采取预防性、经常性的保养和维修措施以确保路面能够保持良好的工作状态。
一、沥青路面破损分类及成因1、裂缝。
裂缝是沥青路面破损的最常见类型。
裂缝分为:一是龟裂。
龟裂是由于路面受交通荷载作用,变形和挠度过大,在沥青路面的柔性不够及在车辆的反复碾压下,由于路面材料疲劳而形成的一种裂缝,是疲劳裂缝的一种类型。
二是块状裂缝。
此类裂缝开关呈不规则的大块多边形,其在形状和尺寸上都有别于龟裂,一般其裂缝块度在0.5m以上,且棱角明显。
一般其是由于某种原因铺设沥青路面的混合料采用了大量的低针入度和亲水性集料,或沥青发生老化失去弹性,在严重交通荷载作用下导致脆裂;或由于某种原因低温作用使沥青混凝土产生缩裂。
这种病害类型经常会导致路表水渗入路基和路床,降低路面的结构强度而产生次生损坏。
三是纵向裂缝。
此类裂缝是与行车方向基本平行的裂缝。
在路表水渗入路堤的情况下,可能仅在中央分隔带两侧车道上,或硬路肩的一侧产生纵向裂缝。
四是横向裂缝。
此类裂缝为与行车方向基本垂直的裂缝。
由于地基或填土路堤纵向的不均匀沉降,或由于沥青混合料摊铺时横向接缝处理不当,会导致产生横向裂缝。
2、坑槽。
通常由于路面整体强度不足,基层软化,稳定性不良,其初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行纵缝,逐渐在纵缝间出现横向或斜向连接缝,形成局部龟裂松散,在行车荷载和雨水等因素作用下形成坑槽。
坑槽主要原因是面层的网裂、龟裂、松散等破损,或被油污染、千斤顶等外力损伤后未及时养护而逐渐形成的。
1 沥青路面损坏类型及原因分析(1)裂缝。
沥青作为一种感温性非弹性材料,如遇到气候或温度变化,就会产生热胀冷缩的现象,如沥青收缩强度与路面抗拉强度存在较大差异时,则会引起裂缝。
当路面的承受力下降,不能够承担车辆的反复荷载,从而导致路面疲劳产生裂缝,或由于路面结构设计不合理、施工质量控制不到位而形成。
沥青路面一旦出现裂缝,就意味着路面已经被损坏,且损害程度将不断加剧。
如图一、二所示。
(2)车辙。
车辙是车辆长期行驶形成的车轮压痕,车辙可以反应车辆行驶的舒适性和路面安全及使用周期。
车辙对沥青路面的影响主要表现在路面变形、破坏路面整体强度、影响车辆稳定性。
沥青路面的车辙是由于路面基层及路基因荷载超过路面各层的强度,在沥青面层以下的各结构层间发生永久性变形。
如图三所示。
(3)松散剥落。
其产生原因,一是由于沥青混合料中沥青偏少,油石比偏低,导致沥青与集料间的粘结性差:二是在沥青路面施工中混合料加热温度过高,导致沥青老化失去粘性,进而发生松散剥落,如图四所示。
三是集料颗粒被足够厚的粉尘包裹,导致沥青模粘结在粉尘上:四是沥青混合料拌合时沥青温度过高,形成沥青老化、松散:与此同时,基层强度松软、骨料选择错误、水损害均能导致沥青路面出现松散剥落。
(4)表面磨光。
沥青路面的表面磨光及其导致的路面抗滑性能下降是道路交通安全领域密切关注的路面质量问题,其产生的原因一方面是由于沥青路面使用时间过久,在车辆的反复碾压摩擦下导致沥青面层表面磨光;另一方面是混合材料的质量不达标,质地软弱,矿料级配不合理,沥青用料偏多等等。
2 施工中存在的问题2. 1 施工人员素质市政工程沥青路面施工质量的主导因素之一就是施工人员,在实际施工过程中,因为施工人员的疏忽和操作失误,很可能导致沥青出面出现裂缝、剥落等质量问题。
某些市政工程项目施工建设中,施工人员管理松散、缺少系统规范管理体系,这一问题已经屡见不鲜。
使得施工现场出现责任落实不到位,施工监管不严密,施工人员不能严格按照质量要求和施工规范进行操作,均可能对沥青路面摊铺质量产生不良影响。
1 沥青路面损坏类型及原因分析( 1)裂缝。
沥青作为一种感温性非弹性材料,如遇到气候或温度变化,就会产生热胀冷缩的现象,如沥青收缩强度与路面抗拉强度存在较大差异时,则会引起裂缝。
当路面的承受力下降,不能够承担车辆的反复荷载,从而导致路面疲劳产生裂缝,或由于路面结构设计不合理、施工质量控制不到位而形成。
沥青路面一旦出现裂缝,就意味着路面已经被损坏,且损害程度将不断加剧。
如图一、二所示。
( 2) 车辙。
车辙是车辆长期行驶形成的车轮压痕,车辙可以反应车辆行驶的舒适性和路面安全及使用周期。
车辙对沥青路面的影响主要表现在路面变形、破坏路面整体强度、影响车辆稳定性。
沥青路面的车辙是由于路面基层及路基因荷载超过路面各层的强度,在沥青面层以下的各结构层间发生永久性变形。
如图三所示。
( 3)松散剥落。
其产生原因,一是由于沥青混合料中沥青偏少,油石比偏低,导致沥青与集料间的粘结性差: 二是在沥青路面施工中混合料加热温度过高,导致沥青老化失去粘性,进而发生松散剥落,如图四所示。
三是集料颗粒被足够厚的粉尘包裹,导致沥青模粘结在粉尘上:四是沥青混合料拌合时沥青温度过高,形成沥青老化、松散:与此同时,基层强度松软、骨料选择错误、水损害均能导致沥青路面出现松散剥落。
(4) 表面磨光。
沥青路面的表面磨光及其导致的路面抗滑性能下降是道路交通安全领域密切关注的路面质量问题,其产生的原因一方面是由于沥青路面使用时间过久,在车辆的反复碾压摩擦下导致沥青面层表面磨光;另一方面是混合材料的质量不达标,质地软弱,矿料级配不合理,沥青用料偏多等等。
2 施工中存在的问题2. 1 施工人员素质市政工程沥青路面施工质量的主导因素之一就是施工人员,在实际施工过程中,因为施工人员的疏忽和操作失误,很可能导致沥青出面出现裂缝、剥落等质量问题。
某些市政工程项目施工建设中,施工人员管理松散、缺少系统规范管理体系,这一问题已经屡见不鲜。
使得施工现场出现责任落实不到位,施工监管不严密,施工人员不能严格按照质量要求和施工规范进行操作,均可能对沥青路面摊铺质量产生不良影响。
对市政道路沥青路面结构类型及破坏的探究
摘要:在市政道路的沥青路面结构中,通常有四种结构类型:沥青表面处治、沥青碎石、沥青混凝土和沥青贯入式。
本文在行文的过程中,详细阐述了这四种路面类型的结构特点,并以沥青混凝土这种最常见的结构类型为例,详述了变形、裂缝、泛油、表面损坏这四种破坏方式对市政道路的破坏,同时对于裂缝这种最主要的破坏方式,文中进行了详细介绍,以图查明裂缝产生的各种原因。
关键词:市政道路;沥青路面;结构类型;破坏形式;开裂
随着经济的快速发展和现代交通运输体系的建设,作为运输主要通道的城市道路建设也加快了建设的步伐,建设等级越来越高,由此而让沥青混凝土路面这种高等级路面形式更多的出现在城市道路建设体系中,并在很多地区成为道路发展的主攻方向。
但是,随着城市行车数量和货物运输量的的急剧攀升,加之各种自然条件、气候因素和无法预知的因素的影响,无论选用何种坚固材料、采用何种先进工艺进行施工铺筑,沥青混凝土路面的仍然无法避免开裂现象的发生。
虽然众多的专家学者从路面结构及混合料的性能等方面对混凝土路面开裂做了一系列的研究,并得到了一定的结论,取得了一些成效,但我们看到,这些研究分析仍显不足。
下面我们主要从沥青路面的特点、结构类型、破坏呈现形式和成因、开裂机理等方面进行研究分析。
一、常见沥青路面结构类型及特点
通常情况下,我们在进行市政道路建设时,往往会根据道路等级高低不同,选用四种比较常见的沥青路面类型,即沥青表面处治、沥青碎石、沥青混凝土和沥青贯入式。
首先探讨的就是沥青表面处治,它是一种在路面铺筑一层厚度不大于3cm 薄层面层,其材料是用沥青和细集料铺筑。
但由于这层表面铺筑结构比较单薄,其主要作用是发挥防水、抵抗磨耗、提高平整度的作用,而其对道路整体的刚度和强度的提高就显得不那么显著。
沥青表面处治可以增大道路表面的摩擦系数,对于行车安全比较有利。
第二种就是常说的沥青碎石混合料,这种混合料是用沥青与细集料、粗集料、填料拌合而成并辅之以热拌热铺工艺铺筑路面的半开级配沥青混合料。
这类路面结构类型成分构成中细集料少、粗集料多、空隙大、造价低。
同时,可采取集中厂拌生产,高温稳定性和路面抗滑性能都比较好。
其缺点就在于耐久性较差,与混凝土相比抗疲劳性差。
第三沥青贯入式,一种将沥青、嵌缝料按照分层原则在压实的碎石上分层浇洒再压实,从而形成一封层较厚面层。
它主要依靠颗粒间粘结作用和嵌锁作用提高强度。
但是,采用这种路面,必须用封面料密实表面,以期减少地表水渗入地下。
最后是我们所说的沥青混凝土混合料,一定比例细集料、粗集料、填料、沥青按连续级配原则,高温作用下按有关施工技术标准拌合而成的矿质混合料。
其优点较多:噪音低、整体性好、强度高、水稳性高、抵抗自然因素和行车的破坏能力强等,适用于各等级道路各样式沥青路面面层。
目前,在包括我国在内的世界大多数国家在高级路面设计和建设中主要采取的就是沥青混凝土形式,其在一般公路、省道、国道和城市道路等各等级道路中扮演关键性角色。
下面就着重分析沥青混凝土路面破坏,并对城市道路破坏形式作出进一步思考。
沥青混凝土路面的主要破坏形式
沥青混凝土路面在城市的实际道路使用中常见的有变形、裂缝、泛油、表面损坏等几种形式,每一种形式又可细分不同的破坏方式,下面分析以上几种。
1、变形
变形是在道路表面由于车辆碾压、路基不实等表现出的车辙、沉陷、推挤。
车辙一般在高温季节,车辆反复碾压,道路沥青表面出现塑性流动或永久变形,通常车辙有三种:流动性车辙、结构性车辙和磨损性车辙;沉陷则是由于路基压实度不够导致后续路面局部凹陷沉降,贯穿整个路面的结构性破坏常与之相伴。
2、裂缝
裂缝是沥青路面破坏的另一种形式,在市政道路中最为常见的路面损坏现象,具体我们可分为纵向裂缝、横向裂缝、块裂和龟裂等形式。
纵向裂缝一般是发生在距离道路边缘3~5米的车道内,其走向基本是与道路中心线平行。
荷载过大、纵向接缝不好、承载能力不足、压实度不均等多种多样的原因造成了纵向裂缝的产生。
横向裂缝作为市政道路最常见裂缝形式之一,其裂缝间隔不均等,开裂方向与行车方向相垂直,并且裂缝数量呈现逐年增加趋势,其作为早期道路损坏标志。
根据裂缝展开原因不同,将横向裂缝进一步细分,分为非荷载型裂缝和荷载型裂缝两大类。
非荷载型裂缝就是在反射、温缩、冻胀或不均匀沉降等因素作用下形成的裂缝,其中反射裂缝和温缩裂缝是比例最高的两种裂缝。
而荷载型裂缝指的是路面底面在路面本身强度下降、承载力不足以承担车辆载荷作用时首先开裂,加之路面行驶车辆反复荷载作用,裂缝由底面向路面扩展,同时由于下层开裂,导致沥青顶面因应力过度集中而开裂。
龟裂是道路路面因为重复荷载作用而产生的的疲劳损坏,常伴有唧浆、沉陷现象。
龟裂在早期很像裂缝的相互交错,之后因反射、沥青老化、温度变化等发展为多样式的多边形裂块,接缝间交角成钝角或直角。
3、泛油
泛油在夏天,由于道路建设施工沥青残留空隙偏小或用量偏大,市政道路有沥青因道路大量行驶车辆碾压渗出路面,在表层形成一层光泽沥青膜。
泛油往往会降低市政道路抗滑性能,减小构造深度,影响行车安全。
4、表面损坏
表面损坏常见的有四种:磨光、剥落、麻面、坑槽,磨光是由于集料质地软、沥青偏多、级配不当等造成外露集料因行车反复摩擦逐光滑现象。
剥落的沥青面在降水的冲刷作用下,在面层局部会松散,沥青与集料粘附降低减小直至脱落,久而久之导致路面形成坑槽。
麻面也主要是指因为集料间粘结力度不够而导致市政道路细粗集料离散的现象。
三、市政道路裂缝的原因
1、低温引起横向裂缝
在市政道路建设中使用的沥青混凝土结构,往往直接与外界接触。
外界气温下降,热胀冷缩效应,沥青收缩,然而,道路路面没有预留收缩缝,变形就会受到路面板体及基层约束,时间长了就会导致沥青内部拉应力超过沥青的松弛能力及承载能力而开裂。
2、应力效应叠加
沥青混凝土表面温度在外界温度下降时会降得比基层更低,然而由于基层的约束及沥青混凝土自身的重量双重作用,沥青混凝土表层就不能得到自由的翘曲,这在无形中就在底面出现了压应力,而在表面则为拉应力。
这些应力与温度应力松弛相叠加,表面拉应力将变大,直接导致裂缝在表面出现。
3、温度应力反复作用
如果之前出现裂缝,那么原有裂缝在第二年气温较低时,因沥青混凝土层的再次收缩,基层的摩擦力较小,裂缝会变宽;反之虽然不会收缩,但会产生新裂缝,裂缝数量增加。
而在温度应力反复的作用下,沥青混凝土面层将会出现疲劳,加上沥青老化,路面极限拉伸应变能力变小,我们就会看到随着路龄增加裂缝随着增加。
4、反射裂缝
反射裂缝是道路面层的下部拉应力在超过了沥青混凝土极限强度条件下而产生。
温度变化而产生的收缩应力和偏荷载作用下主拉应力是在道路中出现反射裂缝的根本原因。
沥青混凝土基层开裂后,秋冬季节低温环境,基层对抵抗拉应力的缺失,在开裂处拉应力就会随之传递到面层。
反射裂缝作为市政道路沥青面层早期劣化的罪魁祸首,极大地加重了市政道路面维修负担,也缩短了使用寿命。
四、结论
对于以上我们分析到的市政沥青路面的特点类型及其产生破坏的成因,虽然在现如今的技术水平下我们还不能完全的加以克服,但相信最终随着科技的不断进步和人们出行交通方式的不断变革,我们最终能够加以改变克服,市政道路的建设也会得到更加长久的进步和发展。
参考文献:
[1] 沈金安.沥青及沥青混合路用料性能[M].北京:人民交通出版社,2001.
[2] 丁武洋.路面结构裂缝问题的理论分析与应用研究[D].郑州大学,2002.
[3] 孙立军.沥青路面结构行为理论[M].上海:同济大学出版社,2003.。