高速公路路面结构与路面病害的成因
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高速公路沥青路面病害分析及防治措施高速公路沥青路面是指采用沥青混合料铺设的公路路面。
由于高速公路的日常车流量大,车速高,路面承受的应力和负荷大,因此容易出现各种路面病害。
本文将对高速公路沥青路面的常见病害进行分析,并提出相应的防治措施。
一、常见病害及原因分析1. 裂缝裂缝是高速公路沥青路面常见的病害,主要有横向裂缝、纵向裂缝和连接裂缝等。
横向裂缝通常发生在寒冷地区,其主要原因是路面结构设计不合理,沥青层的温度变化引起收缩和膨胀,最终产生裂缝。
连接裂缝主要是由于沥青混合料施工不规范,连接处的沥青层之间产生错位,形成连接裂缝。
2. 鼓包鼓包是沥青路面中的一个常见病害,主要是由于基层不均匀、太湿或者太软,沥青层在车辆通过时受到的压力过大,造成沥青层局部抬起形成鼓包。
3. 路面坑槽路面坑槽通常是由于路面材料老化、水分渗入、车辆频繁通过等原因造成的,坑槽不仅影响了行车的舒适性,还可能导致行车安全隐患。
4. 磨损沥青路面的磨损是指由于车辆的不断行驶和摩擦力的作用,使得沥青层表面的石料逐渐脱落,导致路面变得粗糙,影响行车的平稳性。
5. 掉块掉块是指沥青路面表面出现局部块状破损的现象,主要是由于路面材料老化、水分渗入、车辆频繁通过等原因导致的。
二、防治措施1. 对于裂缝的防治,可以采取以下措施:- 裂缝尚未出现时,可以加强路面的设计和施工,尽量避免温度对沥青层的影响,例如采用防裂摆动缝,增加沥青层的柔韧性。
- 裂缝已经出现时,可以采取补缀的方法进行修复,选择合适的沥青材料填充裂缝,保证路面的平整度和行车安全。
2. 对于鼓包的防治,可以采取以下措施:- 基层施工时要求均匀、夯实,确保基层的稳定性。
- 沥青层施工时要求适当的厚度,通过夯实等方法保证沥青层的一致性和稳定性。
3. 对于路面坑槽的防治,可以采取以下措施:- 预防为主,定期检查路面情况,及时进行维护和修补。
例如清理路面的积水,加强排水系统的建设。
- 路面坑槽较大且严重时,可以采取铣刨处理,去除旧沥青层,重新施工新的沥青层。
高速公路病害防治手册一、前言为了确保我国高速公路的安全、舒适和耐久性,提高道路使用寿命,减少维护成本,本文档详细介绍了高速公路常见病害的成因、防治措施及施工工艺。
本手册适用于高速公路建设、养护和管理单位,以及相关从业人员。
二、高速公路常见病害及成因1. 车辙车辙是指车辆在高速公路上行驶时,对路面造成的永久性变形。
其主要成因包括:- 路面材料强度不足;- 路面结构设计不合理;- 车辆荷载作用;- 气候条件影响。
2. 裂缝裂缝是高速公路常见的病害之一,主要包括龟裂、横裂、纵裂等。
裂缝的成因有:- 路面材料老化;- 路面结构设计不合理;- 车辆荷载作用;- 气候变化影响。
3. 坑槽坑槽是指高速公路路面出现的局部破损、下沉现象。
其主要成因包括:- 路面材料损坏;- 路面结构设计不合理;- 地下水影响;- 车辆荷载作用。
4. 磨损磨损是指高速公路路面表层材料因车辆摩擦、风化等原因而逐渐失去。
磨损的成因有:- 车辆荷载作用;- 气候条件影响;- 路面材料性能不足。
三、防治措施针对上述高速公路常见病害,可采取以下防治措施:1. 车辙防治- 提高路面材料强度;- 优化路面结构设计;- 减轻车辆荷载作用;- 定期维修与养护。
2. 裂缝防治- 选用优质路面材料;- 优化路面结构设计;- 加强路面施工质量控制;- 定期检查与养护。
3. 坑槽防治- 选用优质路面材料;- 优化路面结构设计;- 加强排水设施建设;- 定期检查与养护。
4. 磨损防治- 选用耐磨路面材料;- 优化路面结构设计;- 定期喷洒抗磨剂;- 加强路面养护。
四、施工工艺针对高速公路病害的防治,可采用以下施工工艺:1. 病害检测与评估- 使用专业设备进行病害检测;- 评估病害严重程度;- 确定施工方案。
2. 病害处理- 清理病害区域;- 修补破损路面;- 填充裂缝;- 恢复路面平整。
3. 病害防治施工- 按照设计要求铺设防病害材料;- 确保施工质量;- 进行验收与评估。
CHENGSHIZHOUKAN 2019/10城市周刊44浅谈高速公路路面病害与预防措施廖明龙 武汉公路桥梁建设集团有限公司摘要:进入二十一世纪以来,人们生活水平不断提高,对公路的要求不断提高,近几年来伴随着高速公路建设的完善,高速公路路面的交通量也出现了激增,使之早年修筑的高速公路不能满足交通量的需求,好多高速需要加宽,新建部分与旧路的沉降期不一致,加剧了公路路面病害现象不断涌现。
因此,分析高速公路路面的病害现象形成原因、制定预防措施,是高速公路路面治理工作的重中之重。
关键词:高速公路;路面;病害;预防措施我国经济正处在飞速发展的阶段,伴随着各个地区之间的交流增多,随之而来的是物资交换的增加,各地区之间的交通量更是逐年增长,大型车辆、重载车辆等的需求量不断增加,由于这种情况,对于路面提出了更高的要求。
一、高速公路常见病害的成因1.松散及裂缝。
高路公路路面出现松散、裂缝的现象,一方面跟施工时施工材料的质量有关系,另一方面跟路面使用、防护有关。
施工时若材料的质量没有得到保证,加上高速公路的路面负荷大,使用一段时间后会出现路面松散现象,路面松散导致沥青老化剥落,形成路面缝隙;另方面由于新建高速公路与旧高速公路的沉降期不一致而产生沉降或裂缝;以上情况遇水流入路面内部,日积月累,会形成更大的裂缝。
听之任之,会出现横、纵裂、竖裂、网状分裂、龟裂等并不断蔓延,最终形成大范围的路面松散及裂缝现象,对交通车辆和行驶造成不良影响。
2.路面裂缝。
高速公路常见的病害问题中,最易发生的是裂缝问题,普通的高速公路的路面材料是沥青,对于沥青路面来说,如果出现裂缝问题,如不能在短时间内进行及时修补,对于公路来说,使用寿命将会大打折扣,行驶车辆的舒适度也会受到不同程度的影响。
一旦发现裂缝,在前期一两年的时间中,路面产生的影响并不会特别明显,因此,人们对于初期的裂缝极易忽视。
随着时间的推移,雨雪逐渐侵入路面,对于裂缝两侧的路面结构来说,含水量将大大增加,加上车辆的行驶,破坏程度会逐渐加大。
高速公路常见的四大病害成因分析高速公路病害种类有很多,主要为裂缝、车辙和推移、坑槽和泛油四大类。
一、裂缝裂缝病害有纵向裂缝,横向裂缝和网裂三种形式,以下将分别介绍。
(一)纵向裂缝纵向裂缝一般有两种:一种主要发生在紧急停车带或路肩部位,其形状是沿路肩边缘向内逐步扩大,呈月牙形,这种裂缝容易使路基发生滑移,危险性很大;另一种是发生在行车道部位,多为纵向条带状,裂缝两端未延伸到路堤边缘。
1.纵向裂缝形成的主要原因有以下三个方面(1)地基原因。
有些路段处于丘陵低洼、河谷处,地基土天然含水量较高,在设计及施工时未做处理,在高填土后,由于地基承载能力的差别出现不均匀沉降,造成路面纵向开裂。
纵缝1(2)路基施工原因。
如果土基施工时天气干燥,局部路堤填料土块粉碎不足,路基压实不均匀,暗埋式构造处因构造物长度限制,路基边缘不能超宽碾压,致使路基边缘压实度不够,或者混合料摊铺时纵向施工搭接质量不好,都会造成纵向裂缝。
纵缝,形成宽缝,后期会形成坑洞(3)水的渗透破坏。
中央分隔带、路表、边坡等渗水,使局部路基受水浸泡后承载力值降低,在动静荷载的作用下,路基滑动产生裂缝,另外填料若为弱膨胀土,如施工中未做处理,渗水后含水量变化,也会导致裂缝产生。
(二)横向裂缝横向裂缝是与路面中线近于垂直的裂缝,裂缝起初大多出现于路面两侧的硬路肩,逐渐发展而贯通全路幅。
贯通裂缝沿路面大致呈均匀分布。
1.横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的。
其成因主要有三个:(1)材料收缩引起横向裂缝。
一方面在基层成型过程中,因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝,另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。
这两种收缩变形使面层底面承受拉力,当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就使沥青面层底部拉裂,并随着温湿的循环变化及行车荷载的反复作用而导致沥青面层低面裂缝。
横缝(2)沥青及混凝土的温缩引起的裂缝。
因沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料,温度下降时,沥青混合料逐渐变硬变脆,并发生收缩变形.当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时,沥青路面表面就会被拉裂,并逐步向下发展,形成上宽下窄的横向裂缝,这种温缩裂缝在北方温差较大地区初冬一般宽度为3~5mm,到严冬可加宽到10mm,最宽达到2 0mm,而到春季则又缩回。
公路工程施工中常见的病害及处理措施随着我国经济的快速发展,公路交通建设日益加快,公路工程质量成为人们关注的焦点。
在公路工程施工过程中,常见病害的存在严重影响了工程质量和使用寿命。
本文针对公路工程施工中常见的病害进行分析,并提出相应的处理措施。
一、路基病害1. 路基沉降:路基沉降是公路工程中常见的一种病害,主要表现为路面不平、车辙严重等。
原因包括:地基处理不当、填料质量不符合要求、施工工艺不合理等。
处理措施:加强地基处理,选用优质填料,合理控制填土厚度,采用先进的施工工艺。
2. 边坡病害:边坡病害主要包括滑坡、坍塌、崩塌等,原因有边坡设计不合理、施工质量问题、水文地质条件差等。
处理措施:优化边坡设计,严格施工质量控制,加强排水设施建设,提高边坡稳定性。
3. 路基水毁:路基水毁是由于水分渗透导致路基强度降低,从而引发的路面破坏。
原因有排水设施不完善、路基填料渗透性差等。
处理措施:加强排水设施建设,提高路基填料的渗透性,避免水分对路基的侵蚀。
二、路面病害1. 沥青路面裂缝:裂缝是沥青路面常见的一种病害,主要表现为龟裂、块状裂缝等。
原因有沥青混合料质量问题、施工工艺不合理、路面结构设计不当等。
处理措施:选用优质沥青混合料,优化施工工艺,加强路面结构设计。
2. 水泥混凝土路面裂缝:裂缝是水泥混凝土路面常见的一种病害,原因有混凝土配合比不合理、施工质量问题、混凝土养护不足等。
处理措施:优化混凝土配合比,严格施工质量控制,加强混凝土养护。
3. 路面车辙:车辙是路面常见的一种病害,主要表现为路面凹陷、车辙严重等。
原因有沥青混合料质量问题、施工工艺不合理、路面结构设计不当等。
处理措施:选用优质沥青混合料,优化施工工艺,加强路面结构设计。
三、桥梁病害1. 混凝土裂缝:混凝土裂缝是桥梁工程中常见的一种病害,原因有混凝土配合比不合理、施工质量问题、混凝土养护不足等。
处理措施:优化混凝土配合比,严格施工质量控制,加强混凝土养护。
高速公路路面病害成因分析及病害处理摘要: 本文根据工程案例,就高速公路沥青路面工程路面病害成因分析及病害处理等问题进行分析和介绍,所得结论对沥青混凝土路面病害的处理提供参考关键词:高速公路路面病害成因处理随着社会经济的发展,高速公路建设工作日新月异,通车里程逐年增长,交通运输量日益增大,重型化、重载超载车辆的比例不断增加,高速公路路面病害问题已逐渐凸显,沥青路面行车荷载的反复作用和自然条件等因素的不断影响下会逐渐出现不同程度的病害,使其使用性能逐步恶化。
因此,解决高速公路路面病害问题,将是确保高速公路沥青路面质量,保障行车安全的首要问题。
现结合某高速公路工程施工案例,对该问题浅述如下:一、路面破损状况分析某高速公路自投入运营以来,已经过铣刨重铺、微表处、罩面等多种方式对路表进行过处理,因此,全路段的破损情况变异较大,该高速公路的病害类型主要表现为密布的纵、横向裂缝,龟裂,块裂、车辙和泛油,局部有坑槽、松散和修补不良。
1、裂缝类病害:纵向裂缝纵向裂缝是与道路中心线大致平行的长直裂缝,有时也伴有少量的支缝。
纵向裂缝是由路基压实不均匀、路面不均匀沉陷或者施工接缝质量或者结构承载力不足引起的。
2、裂缝类病害:横向裂缝横向裂缝是与道路中心线近乎垂直的裂缝,有时也伴有少量的支缝。
按其成因不同,横向裂缝又可分为荷载型裂缝与非荷载型裂缝两大类。
一条贯通的唧浆横缝数条重度贯通横缝,伴有沉陷和坑槽(已修补)3、裂缝类病害:网状(或龟裂)裂缝网状(或龟裂)裂缝是一种相互交错的裂缝,将路面分成网状或形似龟纹的锐角多边形小块,块的尺寸小于50cm*50cm。
它最初表现为一条或几条平行的纵缝,在荷载的重复作用下,平行纵缝间产生横向或斜向连接缝,逐渐扩展成网状( 或龟裂) 裂缝。
大面积重度龟裂重度龟裂4、裂缝类病害:块状裂缝块裂是将路面分割成近似矩形裂块的交错裂缝,是纵向、横向裂缝密度较大时的结果。
块状裂缝主要是由温度变化、反射裂缝或沥青老化等原因引起的。
高速公路路基常见病害与养护要点高速公路是国家重要的交通基础设施之一,承载着大量的交通运输任务。
而高速公路路基作为高速公路的基础设施,其使用质量直接影响着高速公路的安全性和稳定性。
由于高速公路的长时间使用和外部环境的影响,路基常会出现各种病害,对于这些病害的养护工作是十分重要的。
下面我们就来详细介绍一下高速公路路基的常见病害及其养护要点。
一、高速公路路基常见病害1. 泛水泛水是指雨水在路基表面聚集形成积水的现象。
泛水通常是由于路面排水系统不畅或者排水结构不当所引起的。
泛水不仅会影响行车的安全,还会对路基造成破坏,加剧路基的老化和损坏。
2. 车辙车辙是指车辆行驶时在路基上形成的沉陷和痕迹,特别是在高速路口和拐弯处最为明显。
车辙的形成对路基沥青层和基层都会造成损坏,加速路面的老化。
3. 裂缝裂缝是指路基表面或路面上开裂的现象。
裂缝通常是由于温度变化、地基沉陷或者材料老化等因素引起的。
裂缝会导致路基表面的变形和破坏,加剧路面的损坏。
4. 坑洞坑洞是指路基表面或路面上出现的凹陷和坑洼的现象,通常是由于路基材料的沉陷和基层的变形所引起。
坑洞会影响行车的安全,造成车辆的颠簸,同时也会加剧路基的损坏。
5. 塌方塌方是指路基边坡或者路基基础发生坍塌和变形的现象。
塌方通常是由于路基基础土质松动、降雨等外部因素引起的。
塌方会给路基安全带来严重的威胁,需要及时处理。
以上就是高速公路路基常见的病害,这些病害都会直接影响着高速公路的使用和安全。
对于这些病害的养护工作至关重要。
二、高速公路路基养护要点1. 定期巡查对于高速公路路基的养护工作,定期巡查是非常重要的环节。
通过定期巡查,可以及时发现路基的病害,并且可以及时对病害进行处理,避免病害的扩大和加剧。
2. 畅通排水系统为了避免泛水等问题的发生,需要保证路基的排水系统畅通。
定期清理排水管道和沟渠,确保雨水能够及时排除,避免在路基表面积水。
3. 加强基层养护和修补对于路基上的车辙、裂缝、坑洼等病害,需要进行及时的修补和养护。
高速公路路面病害成因及养护措施高速公路是承载着大量车流量的重要路网,因其受到长时间高速行驶的影响,其路面经常会产生各种病害,这些病害如果不及时修缮,将会直接影响到路面的使用寿命和行车安全。
本文将从高速公路路面病害的成因和养护措施两方面进行讲解。
1. 岛石病害该病害是由于路面结构设计不当,或加固层材料性能不合格导致的。
在动态荷载下,路基会发生弹性变形,而路面则会发生微小变形和位移,当路面变形量大于加固层的变形量时,会导致路面的裂缝出现,最终形成岛石病害。
2. 龟裂病害龟裂病害是由于路面结构强度不足或施工不规范导致的。
在路面承载力超过其强度极限时,会形成裂缝,随着时间的延长,裂缝会进一步扩大并形成龟裂病害。
3. 破碎病害破碎病害是由于路面的强度不足,或者路面厚度不合适引起的。
在路面承载过程中,路面会产生一定的应力,而路面的强度不足则容易引起路面开裂并破碎,从而导致路面破碎病害的发生。
4. 蜂窝病害蜂窝病害是由于路面的沥青混合料不均匀,或者路面施工不规范引起的。
在路面承载过程中,如果路面所承受的压力(荷载)超过了设计范围,那么路面沥青混合料就会发生剪切破坏,出现细小的麻点形病害,最终发展为蜂窝病害。
岛石病害的养护措施主要是对岛石进行清除和修补。
清理时需要将石子等杂物清洗净,将其覆盖压实,然后进行路面修复。
路面修复时可以使用沥青混合料等材料进行打补丁,将病害处修复平整。
龟裂病害的养护措施主要是对裂缝进行封锁和修复。
封锁裂缝可以使用胶带或者改性沥青来处理,而修复裂缝则可以使用路面补护剂或者沥青砂浆等材料进行填充和修复。
破碎病害的养护措施主要是进行路面修复和更换。
在修复路面时,可以使用混凝土材料或者沥青混合料等材料进行路面补充和修复,而在严重损伤的情况下,需要对整个路面进行更换。
总之,高速公路路面病害的成因主要有四种类型,分别是岛石病害、龟裂病害、破碎病害和蜂窝病害。
针对不同类型的路面病害,需要采取不同的养护措施进行修复和修补。
TRANSPOWORLD 2012 No.10 (May)188层的约束而不能迅速收缩就会生产很大的温度应力,若累计温度应力超过沥青混合料的极限抗拉强度时路面便会开裂。
行车条件对超载车辆控制不严是早期破坏的直接原因。
水泥稳定碎石在施工及运营中由于种种原因会产生细微裂缝,慢慢发展为贯通裂缝。
在行车荷载和雨水共同作用下裂缝处出现唧浆和肯边现象,并可能发展成网裂或坑槽、沉陷等。
尤其是春融期间,如果在强度降低很大的路段上通行的车辆过多过重,极易产生翻浆。
因此,超载现象严重,加剧了路面病害的扩展。
养护条件路面早期养护措施不及时、不完善等也是高速公路沥青路面产生早期破坏的原因。
如过表面积水,沿裂缝空隙浸湿路面和土基上层。
路面裂缝处理不及时,使水通过裂缝不断下渗,损坏基层及路基。
内部因素的影响原材料的影响 沥青。
某些沥青供应商为了迎合高速公路建设部门高指标沥青的需要,在沥青中加入某种成分以提高指标值,严重影响了沥青路面的寿命。
根据本地气候选择与交通条件相适应的沥青种类及标号,选择使用优质的沥青,可以预防沥青路面早期出现车辙,有效防止路面开裂。
矿料。
砂石料质量的参差不齐也造成了高速公路建设质量的下降。
目前,市场上采用传统小型破碎机生产的集料,级配和材料均匀性差,很难生产出质量稳定的沥青混合料。
若要设计好的沥青混合料首先应认真抓好矿质原材料的选材,严格控制矿质原材料备料质量。
设计因素的影响 沥青混合料设计。
沥青混合料的性能应通过高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性这三方面来综合体现,但现阶段路面设计中对混和料的要求往往仅强调其高温稳定性,对水稳定性和低温抗裂性却不做具体要求,从而引起沥青路面的水损坏。
结构组合设计。
结构组合不合理就会使整个路面结构既不能承受行车荷载和自然因素的作用,又不能发挥各结构层的最大效能,从而产生裂缝。
在进行沥青混凝土面层与基层的组合设计时,铺砌片石不平稳会导致沥青面层不平整甚至沉陷开裂。
路面厚度设计。
公路路基路面病害成因及防治措施摘要:随着人们物质生活水平的不断提高,公路工程的质量和安全也分别被提出更高的要求,公路工程路基路面作为一项集全面与系统并存的工程项目,因此在具体的公路工程路基路面建设中,需要充分研究病害对路基路面造成的影响。
基于此,本文将对公路路基路面病害成因及防治措施进行分析。
关键词:公路工程;路基路面病害;成因及防治措施1 公路路基路面常见病害成因1.1 路基翻浆成因路基翻浆通常由季节交替所引起,秋季地表下层会出现积水现象,土层中的含水量增多,到了冬季气温急剧下降,土层中的水分得以保持,含水量基本不变,而到了来年的春季,土层解冻,积攒的水分将会渗入路基,使路基发生翻浆现象。
此外,路基翻浆还受路基土质的影响,在车辆长期碾压作用下,路基土质会发生变形、开裂等,土层一旦解冻,水分将会快速进入路基土中,路基土发生膨胀作用,进而加剧路基的翻浆状况,使路面出现凹陷或隆起。
1.2 路基水毁成因导致路基水毁的主要原因有:路基结构出现断层,土壤风化较为严重,一旦遇到暴雨天气,将会导致泥石流灾害,使路基出现滑坡或坍塌;雨季降水较多,路基坡面在雨水的长期冲刷下,土壤损失较为严重,极易导致滑坡、泥石流等灾害的发生;受到路基地势的影响,路基坡面水流流向较为固定,水流的长期冲刷使路基形成较大的空洞,进而导致路基出现塌方;路基附近的排水设施不够完善,无法有效地排水。
1.3 路基滑坡成因路基滑坡对路基的破坏程度极大,甚至会影响到车辆行驶的安全性。
路基滑坡一般表现为路面边缘出现塌陷,路基向低处发生侧滑。
引起路基滑坡的原因有:公路设计时没有充分考虑水位对路基的影响,没有做好路基排水和防水设计;路基基层土质较疏松,且厚度不均匀;路基边坡植被生长受限,不能起到良好的锁水、固土作用;路基所在坡位过于陡峭,没有采取有效的防护措施。
1.4 裂缝病害成因裂缝是公路工程中路基路面最常见的病害之一,主要包括横向裂缝、纵向裂缝、块状裂缝和龟裂等。
试论高速公路路面结构与路面病害的成因
内容摘要:随着我国经济的快速发展,各地区之间的物质交换逐渐频繁,交通量日益增长,尤其是大型车辆、重载车辆和超载车辆的快速增加,使城市交通对路面的承重力和使用期的要求也不断提高,如何采用最科学的路面结构,尽量减少路面病害,使路面的性能充分满足交通需求,是当前高速公路亟待解决的问题之一。
本文从研究我国高速公路的路面结构入手,对影响路面结构性能的几个因素进行了分析,进一步探讨了路面病害的成因,对如何从根本上对高速公路进行养护,防止路面病害有一定的参考意义。
关键词:高速公路路面结构路面病害成因
一、高速公路路面结构及影响因素
(一)高速公路路面结构及组成部分
高速公路的路面结构主要由面层、基层、底基层、垫层四个部分组成。
1、面层。
面层主要可分为表面层、上面层和下面层,具体是指高速公路最表面的一层结构,即直接同车辆的车轮接触的部分,当前我国高速公路面层主要使用的材料模式是4+6+5,即表面层采用4cm厚细粒式改性沥青混凝土,中面层采用6cm中粒式沥青混凝土,下面层采用5cm厚热拌粗粒式沥青碎石。
面层直接承受车辆的负重力,又要受到雨雪的侵蚀和承受不同季节的气温变化,这种材料组成方式,能够使高速公路面层达到较强稳定性能和承重力度,具有耐磨、防水、防止开裂、抗车辙等性能。
2、基层。
基层可分为上层和下层,总厚度在40cm左右,它主要承受的是由面层传递下来的车辆的垂直负重力,因此这一层结构多采用的是半刚性水泥稳定碎石基层,这使基层具有较强的刚度,不易变形和收缩。
3、底基层。
底基层位置在基层之下,同样承受车辆的负重力,但比基层的承担力要小,现在我国高速公路的底基层一般设置为20厚级配碎石或水泥稳定碎石结构。
4、垫层。
垫层在底基层之下,主要有防止水渗、防止路面冻裂、排除积水等作用。
高速公路的路面结构复杂,每层的受重力度也不同,因此需要根据各结构层的不同受力情况进行材料的合理配置,要充分考虑各结构层的功能,对路面结构在不同承受力和不同环境因素下的使用状况进行分析,才能达到最优效能。
(二)高速公路路面结构的影响因素
1、路基的稳定性。
修筑路基时必须考虑到原地层和原地层之上的软弱地层,尤其要对软弱地层的排水性和稳定性进行强化,保证路基的整体承受力。
2、土基的结实度。
土基承受着直接从路面传递下来的负重,对路面结构的性能有关键影响,因此要保证路面结构的完整,就必须首先实现土基的不易变形,尤其注意当土基的材料受到周围温度变化时是否会产生质的变异,影响路面的支撑力。
3、车流量及承重力。
汽车对高速公路路面结构的影响主要有两
项,一是重力作用,就是车辆通过与路面的直接接触产生的重力;二是动态影响,就是车辆对高速公路路面的摩擦、振动和水平冲击等。
车流量的多少决定了路面的重复受重力,在过度的受重后,路面将会出现疲劳损害或是产生变形。
4、高速公路路面施工及养护。
高质量的施工能够保证高速公路路面结构达到最佳效能,投入使用后的养护是对路面的定期完善,保证路面性能的持久性。
5、气候环境,高速公路直接与自然环境接触,没有外在的防护设置,长期的暴晒会使路面因高温融化产生车辙,严寒天气会使路面因低温产生缩裂,雨雪会使路面受到水流的侵蚀,这些现象都会破坏路面结构。
二、高速公路路面病害及其成因
导致高速公路路面发生病害的原因很多,要从根本上解决这一问题,必须对路面病害的形成原因进行深入调查分析,采取不同的行之有效的防治措施,才能最大限度的延长公路使用期。
(一)路面裂缝及形成原因
高速公路的路面裂缝主要可分为横向裂缝、纵向裂缝和龟裂。
其中横向裂缝是指与路面结构呈90度垂直的裂缝,这种裂缝主要是由于基层材料收缩或是受到外界温度突然变化的刺激而形成的;纵向裂缝是指与路面面层呈平行状态的裂缝;主要是由于沥青面层铺设时接壤部位衔接不当形成的;龟裂是指在路面面层形成的呈网状结构的裂缝,这种裂缝的形成主要是路面面层的强度达不到其承受
力度。
裂缝形成的原因很多,首先是温度的影响,温度主要会使沥青这种材料的结构产生变化,温度下降时,沥青就会变硬,同时材质会变得较为脆弱,这种变化会使沥青变形或是产生收缩,当沥青的收缩力度超过其自身的可承受力度时,高速公路路面的面层就会裂开,裂缝一旦产生,就会慢慢向下发展,一般来说在北方温度变化加大的地区,冬季容易产生裂缝,到春天温度回升时又会回缩。
裂缝形成的第二种原因是地基的下沉,高速公路的很多路段都处于河流附近,这使地基具有较高的水分,由于施工时没有进行完善的防水措施,在进行土方填充后,地基的垂直受力程度因含水程度不同出现差异,就会造成地基下沉,使路面出现纵向开裂。
第三,施工不合理也会造成裂缝,由于在设计路面结构层时,材料配置不能符合公路路面的实际需求,或是高速公路稳定层的结合料搅拌不匀,致使底基层有素土夹层,或是路基压实程度不够,尤其是对路基边缘的压实程度不均匀,或是混合料铺设时衔接位置有空隙,这些不恰当的施工方法都会造成路面裂缝。
第四是水的渗透对路面形成裂缝,由于路面、路缘、边坡出现渗水,使路基受到侵蚀,长期作用就会降低路基的受重力,使路基出现移滑,从而产生裂缝。
(二)坑槽及形成原因
坑槽主要是指高速公路路面因为沥青缺失形成的坑洞,它主要是由水渗透或是油污渗透造成的,路面积水从沥青层的空隙处或是损坏处向逐渐向里渗入,达到基层,在受重力的不断挤压下冲刷基层
的材料,慢慢形成灰浆,这种灰浆在受重力的不断挤压下又通过空隙处回到表层,就会使沥青路面产生龟裂,龟裂形成的一些小块材料从面层脱离,形成坑洞,坑洞一旦形成,就会逐步扩大,最终形成坑槽。
油污渗透同样会使沥青的混合料结构发生松动,在受重力的影响下形成坑槽。
(三)车辙及形成原因
车辙就是在高速公路路面形成的两边高、中间低,呈起伏形态的辙状。
车辙多出现在服务区或匝道口等交通量大的地方,车辆频繁的制动和启动,使路面受到承重力和摩擦力增加,一旦超过路面材料承受限度,就会形成车辙。
基层厚度达不到标准,或是材料使用不当,养护措施不到位,同样会形成车辙。
高温地区也容易出现车辙,因为沥青混合料一旦受到高温影响,其稳定性就会发生变化,抗变形能力差,容易被压缩和挤压变形,形成车辙。
(四)油斑及形成原因
油斑是指路面的沥青混合料发生粘结而集中形成的部分,这种病害会影响路面的抗滑性,其主要形成原因是沥青混合料的配置不合理,沥青配比量如果超过所需,一旦受到较强的重力作用,多余的沥青就会集中泛到路面表层,形成油斑,如果矿粉等细料较少,就会使混合料中沥青的用量比例相对提高,同样会形成油斑;油斑形成的另一个原因是对粘层油用量的掌握尺度和喷洒方法,如果用量较多或是喷洒不匀,就会产生油斑。
(五)水损害
水损害是指积水渗透到路面面层之后,对路面形成的早期破坏。
水分增加会破坏沥青混合料的紧密性,使沥青与石料的粘结度降低,一旦受到流动水的冲击或是雨水侵蚀,沥青膜就会发生剥离,逐渐向路面表层移动,产生油斑。
在经济快速发展的今天,物流量和客流量都不断增多,对高速公路的实际性能和使用期限都有更多的要求,因此必须充分重视高速公路的材料选择、施工方法、后期养护及管理等多个环节,进一步提高施工水平,确保材料质量,才能最大限度的发挥高速公路的作用,为社会发展和经济进步提供保障。
参考文献:
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[2]赵成海.对高速公路路面病害及成因的分析[j].黑龙江交通科技,2010,7(19)
[3]王振涛刘俊涛.浅谈高速公路病害处理方法[j]. 科技致富向导,2011,12(23)
第一作者:段骏,单位:陕西中大机械集团有限责任公司;主要研究方向:公路工程。
第二作者:郑荣莉,单位:陕西省交通建设集团公司;主要研究方向公路工程养护。