8种沥青路面破坏的形式
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一、沥青路面泛油的定义和危害(一)沥青路面泛油的定义传统型定义为:沥青面层中的自由沥青受热膨胀,直至沥青混凝,空隙无法。
容纳,溢出路表的现象;新型定义为:路表水侵入面层内部并长期滞留在沥青层。
底部,在行车荷载的反复作用和动压水冲刷下,集料表面的沥青膜剥落成为自由沥青,并在水的作用下被迫向上部迁移,从而导致面层上部泛油而底部松散的沥青迁移现象。
(二)沥青路面泛油的危害路面泛油会造成三种直接后果:一是路面滑溜,对行车安全构成严重威胁,特别是雨天。
二是上面层混合料中的沥青含量愈来愈高,而中面层及下面层的沥青含量愈来愈低,直接损害中、下面层的低温抗裂性能、抗疲劳性能。
三是沥青。
迁移造成路面空隙率的不和性改变,上面层空隙率愈来愈小而中、下层空隙率愈来愈大,中下面层空隙率的增大往往伴随着负压的产生及空隙的连通,路面的雨水极容易透过微观裂纹或面层空隙进入基层,甚至击穿上面层,形成水损害。
二、泛油现象分型及其机理(一)空隙率过小型1.现象特征空隙率过小型泛油的现象特征是高温季节,整条路段地出现泛油现象,不管是轮迹带还是非轮迹带,只不过程度轻重不同而已。
路表如镜面光滑,雨天车辆易打滑。
钻心取样表明,空隙率过小型泛油的内部空隙充满了沥青,表面层厚度方向不存在明显沥青含量差异。
2.泛油的机理该型泛油的机理是沥青混合料的设计空隙率过小,油石比偏大,在高温季节,沥青受热膨胀,在填满混合料中的空隙后溢出路表面形成泛油。
因此,泛油现象的内因是空隙率过小,而诱发的直接外因是高温。
空隙率过小型泛油的原因有二。
一是规范标准的不合理导致设计空隙率过小。
如我国刚开始推行SMA 路面时,照搬国外规范,没有考虑环境条件的差别,将设计空隙率的标准规定为2%-4%,而我国不论北方还是南方,夏季都十分炎热,因此,路面出现泛油成为必然。
二是沥青混合料配比设计不当,经验不足,对规范理解不深,没有考虑具体工程的。
实际情况而造成。
(二)压密型1.现象特征压密型泛油的表观特征是伴随有明显的车辙病害,泛油只发生在轮迹带,表面油膜分布较均匀。
浅析沥青路面的常见病害及处治方法作者:张仲文来源:《中华建设科技》2014年第09期【摘要】沥青路面在各级路面上得到了广泛运用,但沥青路面易出现各种各样的病害,本文对沥青路面常见病害及处治方法的技术合理化运用进行浅析。
【关键词】沥青路面;病害;处治Common Diseases and Treatment Methods of Asphalt PavementZhang Zhong-wen(Ganzhou in Jiangxi Expressway Group Center Ganzhou Jiangxi 341000)【Abstract】Asphalt pavement on the road at all levels has been widely used, but the asphalt pavement prone to a variety of diseases, the paper asphalt pavement technology to rationalize the use of common diseases and Treatment Methods of Analysis conducted.【Key words】Asphalt pavement;Disease;Treatment沥青路面以其表面平整、坚实、无接缝,行车平稳、舒适、噪音小,造价低廉、适宜机械化施工等诸多优点,在各级路面上得到广泛应用。
但沥青路面易老化、耐水性能差、高温稳定性差、低温易开裂,导致容易出现各种各样的病害,而这些病害对行车速度、行车舒适度、路面使用寿命及交通安全带来不良影响。
本文对沥青路面常见病害及处治方法的技术合理化运用进行浅析。
1. 沥青路面常见的病害危害性(1)经济损失。
沥青路面出现病害后,给过往车辆和行人造成许多不便,车辆磨损加重,油量消耗增大,运输成本增加,路面维修与养护资金也大量增加,只有从根本上保证路面质量,杜绝车辆超载超限,才能把损失降到最低限度。
半柔性灌入式沥青路面施工技术分析摘要:半柔性灌入式沥青路面就是通过大空隙母体沥青混合材料与高性能浆体材料结合起来形成的抗车辙结构,这种路面具有刚柔并济的特性。
水泥灌浆材料大概占半柔性复合材料的20~26%左右,对于半柔性灌入式沥青路面结构的力学和路面性能有较深的影响,国外很多研究人员都通过优化灌浆材料的性能来提高半柔性路面的质量和使用寿命,因此选择合适的灌浆施工技术是延长沥青路面使用时间的关键所在。
目前,专家仅仅针对半柔性路面施工中的重点技术进行分析,却没有对设备和施工技术进行相应的指导和研究,阻碍了半柔性路面的发展。
本文针对灌浆施工技术,重点分析灌浆材料的制备、灌注以及抹平等技术的应用,选择合适的半柔性灌入式沥青路面的相关设备,有效提高施工质量。
关键词:半柔性灌入式沥青路面;施工技术;应用效果目前,国内外采用的半柔性路面采用的都为灌入式半柔性沥青路面,其操作原理就是采用混合料制作成型,然后再灌注浆料构成复合路面。
同时半柔性灌入式沥青路面也是在较大空隙沥青混合材料中灌注流动性较大的水泥浆形成了路面结构,空隙系数在25~35%之间,能够适应高温环境,路面的抗载水平也明显提高。
本文针对半柔性灌入式沥青路面结构作进行研究,针对沥青路面结构的强度、损坏情况、开裂问题等参数进行分析,分析了不同因素对灌入式水泥灌浆性能造成的影响,利用目前最优的理论为基础制定半柔性灌入式沥青路面的材料设计方法,制定最佳的材料配比,有效提高半柔性沥青路面的质量。
一、半柔性沥青路面结构设计的理论半柔性沥青路面的结构中包含着空洞数量较多、空隙较大的沥青材料,因此需要采用有效工艺技术和水泥浆料来进行填充,从而提高沥青路面的抗变形能力和承载力,形成一种复合结构。
这种操作技术的优势能够利用沥青混合材料自身的承载能力,然后在填充水泥浆料后可以进行大空隙的填充,减少了内部应力对整体结构带来的损害,保证路面受力更加均匀。
我国的沥青路面设计原理与国际中的半柔性路面基本相同,都是采用多层弹性体系为理论基础,通过不断的实验累积了丰富的经验,对施工体系给予完善,通过复合性强、实用性高的设计方法构建了复合结构,并且通过弹性地基的设计提高了沥青路面的承载力。
第十四章沥青路面设计一、填空1.在《柔规》中规定,路面设计以双轮组单轴载 100kN 为标准轴载,并以 _____ 表示。
2. 在《柔规》中采用 _____ 作为路面厚度计算的主要控制指标,所以轴次换算的等效原则是以 _____ 为准。
3. 路表容许弯沉值是柔性路面设计的 _____ 指标,而 _____ 是验算指标。
4. 在车辆垂直荷载作用下,柔性路面产生的总变形包括 _____ 以及 _____ 。
5. 路面弹性模量是表示路面弹性性质的力学指标,又称为 _____ 模量,它表征路面材料的 _____ 能力。
6. 路面弹性性质的力学指标以 _____ 模量表示,它表征了土基或路面材料_____ 能力。
7. 由于路面的垂直变形实际上是由路面各结构层 ( 包括土基 )_____ 的总结果故它也就综合地反映了路面各结构层及土基的---。
8. 沥青混凝土面层及整体性的基层材料在行车荷载的多次重复作用下,由于疲劳现象而使其 _____ 强度降低,从而在板底出现拉伸裂缝,故对高等级公路必须验算其 _____ 强度。
9. 柔性路面结构设计包括 _____ 设计和 _____ 设计。
10. 通常应选用 ____ 的结合料和强度高的材料作为面层材料,且面层类型选择时,要考虑当地的 _____ 特征。
11. 路面的强度和稳定性并不单纯是一个厚度问题,也不是路面各结构层次的简单 _____ 问题,而是路面各结构层次的 _____ 是否合理的问题。
12. 防治路面翻浆要贯彻 _____ 的原则,最基本措施是防止或减少土基水分的——13.柔性路面设计是以 _____ 作为路面整体强度的设计控制指标。
表征路面弹性性质的力学指标是 _____ 。
14. 路面结构层的整体强度,以 _____ 作用下轮隙中心处的 _____ 表示。
15. 目前,我国公路工程中确定 Zo 的方法主要有 _____ 和 _____ 。
16. 目前,我国测定柔性路面材料回弹模量的方法有 _____ 和 _____ 。
路基路面工程考试试卷06一、选择题(单选与多选题,每题1分,共15分)1.影响路基稳定性的自然因素有()①地形②地质条件③植物覆盖④荷载作用2.按排水通道构成,可将渗沟分为:()①填石渗沟②管式渗沟③洞式渗沟④有压力渗沟3.从降低地下水位效果、方便施工和养护维修上看,用于降低路基下地下水位的渗沟宜设置在()①路中线以下②路肩下③路基边沟下④路基边沟外4.公路排水中地表排水包括()①路面排水②中央分隔带排水③坡面排水④路面结构层内排水5.公路设计的技术标准有哪几类()①线形标准②汽车标准③载重标准④净空标准6.沿河路堤冲刷防护的措施有()①植物防护②砌石和抛石防护③石笼防护④土工模袋防护7.按《公路自然区划标准》全国范围共分为()个一级区。
①6 ②7 ③8 ④528.路面设计一般要求路基处于()①过温状态②潮湿状态③中湿或潮湿状态④干燥或中湿状态9.碎石路面和基层的强度是靠()原则形成的.①密实②级配③嵌挤④板体10. 以下属于无机结合料的有()①水泥②石灰③粉煤灰④乳化沥青11.沥青混凝土路面是按()进行筑做的。
①嵌挤原则②稳定原则③密实原则④嵌挤加稳定原则12.下列路面破损中,哪些属于功能性做坏()①断裂②弯沉过大③不平整④表面光滑13.《公路水泥混凝土路面设计规范》规定路面板中产生最大综合疲劳损坏的临界荷位为①板中部②板角处③横缝边缘中部④纵缝边缘中部14. 挡土墙在墙背土体作用下,墙身无任何位移,墙前填土处于弹性平衡状态,此时墙身受到的土压力是()①静止土压力②主动土压力③无土压力④被动土压力15.汇集路基下含水层的水并将它引至更下一层含水层,用于疏干路基的地下排水结构物是()①暗沟②渗沟③盲沟④渗井二、判断题(每题1分,共15分)1、用水泥、石灰等无机结合料处治的土或碎石及含有水硬性结合料的工业废渣修筑的基层称为半刚性基层。
()2、车速越高,平整度越好,变异系数越大。
()3、沥青混合料是温度敏感性材料,抗拉强度与温度有关.()4、所有季节性冰冻地区的道路都会产生冻胀与翻浆.()5、流塑与流动状的分界值为Wc=0,Wc〉0时,土处于不可塑状态.()6、垫层的主要功能是承受车辆荷载的垂直力。
1路基土的分类?及土的工程性质土依据上的颗粒组成特征,土的塑性指标和土中有机质存在的情况,分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四类,特殊土主要包括黄土、膨胀土、红粘土和盐渍土。
巨粒土(包括漂石和卵石)有很高的强度和稳定性,是良好的填筑路基的材料。
砂性土,集配适宜强度和稳定性都满足要求,是理想的路基填筑材料。
粉性土,容易造成冻胀翻浆等路基病害,如果用它填筑路基则必须采用改良措施,加强排水,采取隔离水等措施。
粘性土,干燥时坚硬,施工时不易破碎,浸湿后长期保持水分,不易挥发,因而承载能力小,因此粘性土在适当含水量的情况下,充分压实和设置良好的排水设施修筑而成的路基也能获得稳定。
重粘土,工程性质和粘性土相似,重粘土不透水,粘聚力特强,塑性很大,干燥时很坚硬,施工时难以挖掘与破碎,因此不能做路基的填筑材料。
总之,土作为路基的建筑材料,砂性土最优,粘性土次之,粉性土属于不良材料,重粘土为不良的路基土,还有一些特殊土,根据其特殊的性质在筑路时采取相应的措施。
2我国公路区划的划分原则。
1.道路工程特征相似的原则2.地表气候区划羌异性的原则3.自然气候因素既有综合义有主导作用的原则3什么是潮湿系数?年降雨量R与年蒸发量Z之比,K=R/Z4什么是冻胀与翻浆?积聚的水冻结后体积增大,使路基降赵而造成面层开裂,即冻胀现象。
交通繁重的地区,经重车反复作用,路基路面结构会产生较大的变形,严重时,路基土以泥浆的形式从胀裂的路面缝隙冒出,形成了翻浆。
5路基的干湿类型分那几种?如何划分?路基按其干湿状态不同,分为四类:干燥、中湿、潮湿和过湿。
四种干湿类型以分界稠度Wc1、wc2和wc3来划分,干燥wc>wc1 中湿:wc1>=wc>wc2 潮湿:wc2>=wc>wc3 过湿:wc<=wc36什么叫路基工作区?在路基某一深度Za处,当车轮荷载引起的垂直应力6Z与路基十自重引起的垂直应力‘M相比所占比例很小,仪为1/10—1/5时,该深度2a范围内的路基称为路基工作区。
沥青混凝土路面修补施工方案沥青混凝土路面修补工程是指对已存在的沥青混凝土路面进行维修和翻新的一种施工工艺。
在沥青混凝土路面使用过程中,由于交通载荷、气候变化以及其他外界因素的影响,路面会出现不同程度的损坏和破坏,影响路面的使用寿命和舒适性。
因此,及时对路面进行修补工程是保证道路畅通和行车安全的关键。
修补前的准备工作包括路面病害的调查和鉴定。
通过巡查路面,找出路面上的病害类型和程度,维修部位的大小、形状和深度,以确定维修方案。
常见的路面病害有:龟裂、坑洞、脱层、起砂、冒粒、网裂、剥落等。
针对不同的病害类型,选择合适的修补方法。
一般情况下,道路修补可分为局部修补和全面修补两种情况。
局部修补主要针对路面局部病害进行修补,全面修补则针对整个路面采取翻新措施。
局部修补一般有以下几种方法:1.灌浆法:适用于扩张缝、细裂缝、孔洞等病害。
首先将病害部位清洁干燥,然后注入高强度修补剂,填满病害空洞,使其恢复密实。
2.冷补法:适用于较小的坑洞病害。
先将病害处的松散和破碎物清除干净,然后用冷补材料填充坑洞,压实固定,使路面恢复平整。
3.热补法:适用于较大的坑洞和龟裂病害。
首先将病害部位清理干净,然后用喷灯加热路面,将热补材料倒入坑洞,用铁锹或滚压机将其压实,使路面恢复平整。
全面修补一般有以下几种方法:1.铣刨修补法:适用于整个路面的翻新。
首先使用铣刨机将老化的沥青混凝土表层刨除,然后清理刨花并喷洒粘结剂,最后重新摊铺新的沥青混凝土,压实,使路面恢复平整。
2.重铺修补法:适用于路面质量较差的情况。
包括刨除路面表层、改善路基土质、重新铺设破碎石层和沥青混凝土面层等步骤,以提高路面的稳定性和承载能力。
3.加铺修补法:适用于路面病害较轻的情况。
直接在病害位置上加铺一定厚度的新沥青混凝土,通过提高路面的密实度和平整度,修补路面病害。
在施工过程中,需要注意以下几点:1.选用优质的修补材料,确保施工质量。
根据路面病害的类型和程度,选择合适的修补材料,如沥青补丁、沥青砂浆、冷补材料等,以确保修补部位与原路面具有相同的物化性能。
一、填空1、我国沥青及沥青混合料气候分区采用的指标有:高温指标、低温指标、雨量指标2、影响路基压实的因素有土质、含水量、压实机具、压实方法;施工中控制含水量是首要关键。
3、路面结构可分为面层、基层、垫层三层。
4、沥青混合料按照强度构成原理可以分为_密实型、嵌挤型两大类。
5、石灰土强度形成的机理主要是离子交换、结晶作用、火山灰作用和碳酸化作用四种化学和物理化学作用的结果。
6、水泥混凝土路面的主要破坏形式有断裂、唧泥、错台、拱起。
7、表征土基承载力的参数指标有回弹模量E0 、地基反应模量K 、CBR。
8、高速公路的特点:设计指标高,交通全封闭,行车速度高。
9、水泥混凝土路面的横向接缝有缩缝、胀缝、施工缝。
10、铺草皮主要有种草、铺草皮、植树等形式,可根据土质、坡率、流速等具体情况选用。
11、路基按其干湿状态不同,分为四类有干燥、中湿、潮湿、过湿。
12、路基横断面形式可分为_路堤、路堑、半填半挖。
13、常见的坡面防护措施有_铺草皮、植树、护面墙_等。
14、构成路基的三要素是__高度、宽度、边坡坡度。
15、沥青混合料的配合比设计包括_目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证_三个阶段。
16、我国路面设计的标准轴载是_BZZ-100。
17、路堑的质量主要取决于_高度_和_坡度,并集中表现在_边坡高度。
18、水泥混凝土路面纵缝设置的钢筋称为_拉杆_,横缝设置的钢筋称为_传力杆。
19、陡坡路堤稳定性验算时,滑动面上的抗剪参数应选择_内摩擦角和粘聚力_。
20、刚性路面板厚计算中应考虑的作用力因素主要有_温度应力、荷载应力_。
21、按路面面层的使用品质,材料组成类型以及强度和稳定性,可将路面分为四个等级_高级、次高级、中级、低级。
22、路面横断面形式可分为_槽式横断面、全铺式横断面。
23、常见的坡面防护措施有_植物防护、工程防护、冲刷防护_等。
24、评定土基及路面材料承载能力的指标是_地基回弹模量_。
25、我国沥青及沥青混合料气候分区中雨量分区按_年降雨量_将我国划分为_大于1000mm,500~1000mm,250~500mm 和_小于250mm_四个区。
(1)路基路面工程2、简述边坡防护与加固的区别,并说明边坡防护有哪些类型及适应条件?防护主要是保护表面免受雨水冲刷,防止和延缓软弱岩层表面碎裂剥蚀,从而提高整体稳定性作用,不承受外力作用,而加固主要承受外力作用,保持结构物的稳定性.边坡防护:1)植物防护,以土质边坡为主;2)工程防护,以石质路堑边坡为主。
3、试列出工业废渣的基本特性,通常使用的石灰稳定工业废渣材料有哪些?(1)水硬性(2)缓凝性(3)抗裂性好,抗磨性差(4)温度影响大(5)板体性通常用石灰稳定的废渣,主要有石灰粉煤灰类及其他废渣类等.4、沥青路面产生车辙的原因是什么?如何采取措施减小车辙?车辙是路面的结构层及土基在行车荷载重复作用下的补充压实,以及结构层材料的侧向位移产生的累积永久变形。
路面的车辙同荷载应力大小、重复作用次数以及结构层和土基的性质有关.7、浸水路基设计时,应注意哪些问题?与一般路基相比,由于浸水路基存在水的压力,因而需进行渗透动水压的计算, D。
10、简述沥青路面的损坏类型及产生的原因。
损坏类型及产生原因:沉陷,主要原因是路基土的压缩;车辙,主要与荷载应力大小,重复作用次数,结构层材料侧向位移和土基的补充压实有关;疲劳开裂,和复应力的大小及路面环境有关;推移,车轮荷载引起的垂直,水平力的综合作用,使结构层内产生的剪应力超过材料抗剪强度;低温缩裂,由于材料的收缩限制而产生较大的拉应力,当它超过材料相应条件下的抗拉强度时产生开裂.11石路基和挡土墙路基有何不同?砌石路基不承受其他荷载,亦不可承受墙背土压力,砌石路基适用于边坡防护;挡土墙支挡边坡,属于支挡结构。
12、边坡稳定性分析的力学方法有哪几种?各适合什么条件?边坡稳定性分析的力学方法有:直线法和圆弧法直线法适用于砂土和砂性土圆弧法适用于粘性土。
13、简述道路工程中为何要进行排水系统设计?排水设计是为了保持路基处于干燥和中湿状态,维持路基路面的强度和刚度,使之处于稳定稳定状态。
填空题:1.路基常见的病害类型有______ 、______ 、______ 、______ 、______。
2 路基除了要求断面尺寸符合设计要求外,应具有足够的强度、___________ 、__________ 和____________ 。
3、路面横断面形式可分为 ______ 、_______ 。
4、公路是一种线型工程,构造物它主要承受 ____________ 的重复作用和经受___________ 的长期作用。
5 、我国公路用土依据土颗粒组成特征、土的塑性指标和土中有机质存在的情况,分为:_______ 、_______ 、_______和_______ 。
6 、公路的基本组成部分包括路基、路面、桥涵、隧道、 ___________ 、和特殊构造物。
7、沥青混合料的配合比设计包括 _______ 、_______和_______ 三个阶段。
8、路基干湿类型的两种判断方法是 _________和__________ 。
9、沥青混合料按照强度构成原理可以分为 _______和_______ 两大类。
10、粉性土的毛细水上升速度快而且 ______ 水稳定性____ 。
11、路基横断面形式分为 _______ 、_______ 、_______ 。
12、反映路基强度的具体指标是及。
13、常见的坡面防护措施有 _______ 、_______ 、_______ 等。
14、土的抗剪强度指标主要受和影响,并取决于土的性质和状态。
15、沥青路面依据施工工艺的不同,可分为 _______ 、_______ 、_______。
16、公路路基用土按粒径划分为 _________ 、_________ 、________ 。
17、水泥混凝土路面的横向接缝有 _______ 、_______ 、_______。
18、土的回弹摸量反映了土基在弹性变形阶段内的 _______荷载作用下抵抗________ 变形的能力。
沥青路面公路工程施工摘要:沥青市政路面的施工周期比较短,然而施工中技术性极强,施工工艺复杂,并且一些新工艺、新技术随着人们对城市道路要求的提高而不断涌现,所以,施工过程中必须严格控制施工质量。
因此,公路工程就要不断加强施工技术提高及质量控制,以确保公路工程质量能够符合相关要求。
本文对城市道路工程沥青路面施工技术与质量控制进行了有关分析。
关键词:市政道路;沥青路面;施工;质量控制;措施1、沥青路面的病害及其成因1.1路面裂缝裂缝作为沥青混凝土路面病害问题中最常见的问题之一,主要包括有横向的裂缝,纵向的裂缝,龟裂以及一些不规则的裂缝,从产生的机理上考虑可以分成沥青面层的温度裂缝,疲劳裂缝以及反射裂缝这三大类,除此种因素,还包括载荷型的裂缝以及非载荷型的裂缝。
公路沥青路面上产生的裂缝基本为温缩裂缝,又可细分为一次性降温引起的低温开裂和温度反复作用引起的疲劳开裂。
低温开裂是指低温时,沥青劲度模量增大,沥青变脆,沥青混凝土应力松弛不能适应温度应力的增长,温度下降产生的应力超过混凝土的极限抗拉强度而使沥青路面产生开裂,这种开裂一般首先出现在路表,是路表裂缝的一种,并随着温度应力的持续作用向面层下部扩展;其次,气温骤降时,混合料劲度模量急剧增大,超过极限劲度而产生开裂,这种裂缝在南方炎热多雨地区常见,夏季路表气温高,由于暴雨骤降,使得沥青混凝土路面温度急剧降低,产生开裂。
由于温度引起的疲劳开裂是指温度反复升降产生温度疲劳应力,使混合料抗拉极限变小,劲度模量增高,应力松弛性能下降而开裂,并随路面使用年限增多而增加[1]。
1.2泛油造成泛油的原因有三:不合理的施工,由于运输沥青的过程中,考虑沥青的粘着性,会在运输车辆外部喷射一程非石油基防粘剂,但因工程造价原因,部分施工单位会选择柴油来代替,在运输过程中,车辆外部的柴油不可避免的被沥青所吸收,使铺设完备的沥青路分泌出油脂来。
而在吸收过多的柴油的作用下,地面紧实度不够,还会造成一定的地面凹陷、裂缝等情况;雨水对其的损坏,经研究表明,水损害是沥青路破坏的主要原因之一,因地表水侵入沥青路面缝隙处,在地下长期聚集,造成沥青底部集料表面的物质掉落,形成沥青物质,在水的作用下溺出地表;车辆碾压,经过车辆碾压,沥青路面的空隙被填充,地下的自由沥青会随着碾压而溺出地面。
如何提高沥青路面的抗车辙能力近年来,中国沥青路面抗车辙能力存在很多问题,本文将从路面车辙的概念,沥青路面车辙产生的危害,沥青路面车辙的防治措施等方面进行分析探讨,希望对该领域的研究提供一定的借鉴。
标签:提高;沥青路面;抗车辙能力一、前言关于如何提高沥青路面的抗车辙能力的研究在我国相关领域一直占据着十分重要的地位,虽然已经取得了一定的成绩,但在实际应用,特别是我国如何提高沥青路面的抗车辙能力中还存在着一定的问题,有必要从我国路面车辙的概念,沥青路面车辙产生的危害,沥青路面车辙的防治措施等方面进行更加深入的探讨。
二、路面车辙的概念车辙是沥青路面特有的一种损坏现象。
一般表现为在汽车荷载反复作用的轮迹带上产生竖直向下的永久变形,较严重时两侧通常有隆起变形。
随着全球气候变暖,夏季气温不断升高,沥青路面的温度也随之升高,再加上我国车辆超重严重,而且数量巨大,车辙已经成为我国高速公路沥青路面的主要病害之一。
沥青混凝土路面开放交通之后,在行车荷载反复作用下,车辙的形成过程可分为开始的压密、沥青混合料的流动、矿质骨料的重排及矿质骨架的破坏等三个阶段。
开始阶段的压密过程:沥青混合料在被碾压成形前是由矿料、沥青及空气组成的松散混合物,经碾压后,高温下处于半流动状态的沥青及沥青与矿粉组成的胶浆被挤进矿料之间,排出部分空气,同时集料被强力排列成具有一定骨架的结构。
碾压完毕交付使用后,当汽车荷载作用时,此压密过程还会进一步发展,在轮迹带形成不可恢复的变形,即车辙。
沥青混合料的流动:高温下的沥青混合料成为以粘性为主的半固体,在轮胎荷载作用下,沥青及沥青胶浆便开始流动,路面受载处被压缩而变形。
矿质骨料的重排及矿质骨架的破坏:高温下处于半固态的沥青混合料,由于沥青及沥青胶浆在荷载作用下首先流动,混合料中粗、细集料组成的骨架在荷载直接作用下,沿矿料间接触面滑动,促使沥青及胶浆向富集区流动,甚或流向混合料自由面。
三、沥青路面车辙分类根据形成机理的不同,车辙可以分为以下几种类型:1、流动型车辙。
⼀、沥青路⾯⽔损害的形成 沥青路⾯的⽔损害破坏,是沥青路⾯在⽔分存在的条件下,经受车辆荷载及温度变化的反复作⽤⽽发⽣的路⾯破坏过程。
其显著特征是沥青膜的剥落,从⽽使沥青路⾯出现松散、剥离、坑槽等病害。
1.1上⾯层渗⽔ ⽔损害与上⾯层的空隙率密切相关,当空隙率⼤于渗⽔的临界值7%时,便会出现不同程度的渗⽔。
路⾯上部分地表⽔从⾯层的空隙中渗到路⾯基层中,集聚在路⾯夹层中,这些集聚⽔,在车辆荷载的反复作⽤下,随着路⾯上下反复运动,它冲击着路⾯材料,使路⾯材料松散解体,从⽽导致路⾯的早期损坏。
1.2 中⾯层存⽔ 按密级配设计的中下⾯层,实测空隙率波动范围甚宽,形成了⽔损害分散不连续的特征。
我国路⾯基层普遍采⽤半刚性基层,也是不透⽔的,上⾯渗⼊路⾯和冰冻地区春融期融化的⽔容易积聚在基层表⾯,成为浮浆,⽽⾬季⽔进⼊沥青层内部是不可避免的,遗憾的是路⾯设计⼀般不考虑路⾯结构层内部的排⽔问题。
相反,普遍设计了埋置路缘⽯、砌筑式路肩、浆砌挡墙,阻碍了渗⼊路⾯内部的⽔排出,⽽有的路段纵坡不顺,拦置式路缘⽯使路表⽔不能从边缘迅速排出,反⽽阻⽔导致局部积⽔,这个问题在桥⾯板上特别突出。
1.3重交通的作⽤ 超重车引起的危害也是很明显的。
我国公路路⾯设计荷载是100KN的轴载,但随着⼤量的重型车和拖挂车通过,它们的很多车轴载都超过100KN。
据我国有关⽅⾯统计研究在路⾯⾏驶的货车有45-95%是超轴载的,所以沥青路⾯⼀些结构薄弱地段出现路⾯早期损坏是不⾜为奇的,如果有⽔害存在,路⾯的早期损坏会提前到来。
1.4 环境条件 ⼀些特殊路段如近郊道路,未能根据路段⾃然的地质、地貌、⽔⽂状态,严格按照公路路基排⽔设计要求⽽设计,全线的排⽔沟、管道、桥涵未构成完整的排⽔系统,地下⽔和部分地表迳流⽔危害着路基、路⾯强度和稳定性,或者路基标⾼设计偏低,路基⼟是处于潮湿状态和过潮湿状态。
⼆、预防⽔损害的措施 既然沥青路⾯的⽔损害来源于沥青膜从集料表⾯的剥离,其条件是⽔分介⼊到沥青与集料界⾯上,改变了沥青、集料与⽔分的关系所造成的。
沥青路面常见危害的产生原因和防治措施范晓睿中交一公局桥隧公司摘要沥青路面比水泥混凝土路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、噪声低、施工期短、施工机械设备技术性能稳定且易于保证,养护维修简便等优点。
虽然沥青路面具有以上优点,但如果材料组成,施工工艺不当,以及随着高速公路等级的不断提高,交通量的不断增加,沥青路面还时常出现离析、裂缝、水损害、车辙等危害。
为了提高沥青路面的使用寿命,我对沥青路面常见的这些危害的产生和防治措施进行以下分析。
关键词沥青路面常见危害产生原因防治措施1.离析的产生原因和防治措施1.1离析的产生原因1.1.1级配离析:沥青路面上一些区域粗料集中,另一些区域细集料集中,使得混合料变得不均匀,在级配以及沥青用量上与设计不一致,导致路面呈现出较差的结构和机理特性。
一些区域由于细集料集中,孔隙率大,可能出现泛油、车辙;而另一区域有可能由于粗集料中,孔隙率太大,而出现水损坏现象。
1.1.2温度离析:是指混合料在储存,运输以及摊铺中受天气,施工机械的影响,由于热量损失而出现温度差异的状况。
由于温度离析,路面会出现压实度不均匀的现象,摊铺面温度较低的区域将导致路面较高的孔隙率和较高的粗糙度,这些区域由于透水,将出现松散,坑渣现象。
温度离析造成的后果与骨料离析一样严重。
都会导致沥青路面的早期损坏,大大缩短沥青路面的使用寿命。
1. 1. 3卡车末端离析:是最常见的离析形式,主要是由于摊铺机收斗引起的,在路面上形成规则的,间隔一致的翼状离析,离析处摊铺机中央区域的料多,比较密集;摊铺机两侧粗集料集中,细集料及沥青含量少,空隙率较大,表面纹理很深。
特别是采用一台摊铺机施工中,下层面(AC-25,AC-20),卡车末端离析现象比较普遍,上面层由于颗粒小(AK-13,sinA13°,AC-13),且采用两台摊铺机施工,卡车末端离析现象发现较少。
1. 1. 4带状离析:也是比较常见的一种形式,通常出现于摊铺机的中央,也有位于边缘或其他地方,上、中、下面层均有这种情况出现,一些标段一直存在带状离析。
8温度裂缝的防治措施温度裂缝的防治措施31234123 411.11.21.31.422.12 2.22.32.433.153.2463.34 4.124.213130 3.131607.72510020.3932 1 23 4沥青混泥土路面的主要病害可以分以下三大类:1裂缝类,裂缝类包括:横向裂缝、纵向裂缝、网裂和碎裂2沉陷类,沉陷类包括:车辙、坑槽、掘路回填下沉3路面表面变形,变形类包括:壅包、松散、泛油、搓板、啃边、脱皮~浅析高速公路沥青路面养护维修对策论文关键词:高速公路沥青路面病害维修论文摘要:在我国公路工程中,高速公路沥青路面常见病害经常导致路段维修周期缩短,养护费用增加,严重制约着我国公路的正常使用。
本文首先分析高速公路沥青路面的破坏形式及原因,进而针对其破坏形式提出相应的养护维修对策,以供参考。
一、路面病害维修的基本方法针对高速公路沥青路面的各种病害,要根据其损坏形式和原因的不同,而采取不同的养护方法。
主要的方法可概括为局部养护、罩面和翻修。
(一)局部养护局部养护主要是病害发生的面积较小,或比较零散,在整个路段里,占有的比重较小,通过小范围的处理,就可以使破坏的路面恢复正常的使用功能。
常见的方法如下:1.沥青路面裂缝的维修。
目前,新建高速公路路面裂缝已经很少,早期修建的高速公路多一些,主要是温度裂缝、半刚性基层反射裂缝和基层强度不足引起的网状裂缝。
由于高速公路对沥青面层要求高,所以,对裂缝的处理必须按高标准进行。
对于出现的横向裂缝,裂缝宽度在5mm以内的,灌入热沥青;裂缝宽度在5mm以上的,先用机械开槽,用细粒式沥青混合料填充、捣实。
如果裂缝出现较多,宜采用乳化沥青稀浆封层;由于基层强度不足而引起的网状裂缝,应将沥青表面铣刨或拉毛,再加铺一层沥青混凝土上封层。
2.沥青路面车辙的维修。
沥青路面出现车辙,首先要分析车辙产生的原因,是属于哪一种类型的车辙。
如果是属于表层磨损过度出现的车辙,用铣刨机清除面层,然后重新铺筑沥青混凝土。
我省高速公路的车辙的出现主要是由于路面基层强度不足和沥青混合料的级配问题引起的。
如果是基层强度不足,应铣掉面层,从做路面基层,然后重新铺筑面层;如果车辙是由于沥青混合料引起的,则应铣掉级配不合理的面层部分,改铺抗车辙的沥青混合料(如SMA)。
3.冻胀与翻浆的维修。
早期修建的高速公路冻胀和翻浆的病害经常发生,冻胀一般发生在开山路堑段,路基下部的水无法排出。
在这样的路段,应在路基下部设置横向和纵向盲沟,或者设置集水井,然后再做路面。
如果发生翻浆,则将原路面全部挖除至路基顶部,重新填筑砂砾垫层,重做半刚性基层(水泥稳定砂砾),再铺筑沥青混凝土面层。
4.桥面铺装损坏的维修。
当桥面出现大面积损坏的情况,要分两种情况处理。
一种是只是沥青面层损坏,面层下的水泥混凝土完好,这种情况,应将沥青面层铣掉,露出水泥混凝土,然后,喷洒乳化沥青,再铺筑沥青混凝土。
如果沥青面层下的水泥混凝土也出现破坏,则要先处理水泥混凝土,损害面积小就进行局部处理,损坏面积大,最好重做水泥混凝土铺装,一般情况下,将原水泥混凝土铺装全部凿除至梁顶面,再铺设钢筋网,重新浇注水泥混凝土,洒布乳化沥青粘层油,最后铺筑沥青面层。
现在沥青面层厚度多为9cm,分两层摊铺。
(二)罩面高速公路路面罩面主要为了消除破损、改善路面的平整度和恢复抗滑性能,以前采用抗滑表层AK-13A或AK-16A型,近几年,随着SMA路面结构技术的日臻成熟,SMA是最为理想的面层结构,一般罩面的厚度宜在4~5cm,一般不得小于4cm。
路用沥青最好使用SBS 改性沥青。
(三)翻修当高速公路路面破损严重,采用罩面的养护方法不能使路面恢复良好使用状态时,或路面承载力严重不足时,则应进行翻修。
翻修需重做垫层和基层,重新铺设面层。
二、路面维修施工方法当需要维修的路面确定维修方案后,即进入方案实施阶段。
其具体步骤如下:(一)根据维修设计进行施工前的准备工作1.复核维修路段内的病害情况,测量路面的标高以及施工中需要的基本数据。
2.对施工中所需的各种材料进行调查试验和技术指标检测,选择符合要求的材料,保证施工材料的质量。
3.对施工所需要的各种机械、工具进行全面的维修检查,使其性能处于良好的使用状态,机械数量必须充足,重要的机械要有备用设备。
(二)路面的铣刨1.施工放样。
根据路面的损害情况和设计的高程确定铣刨深度,在路面上做好标记,以保证铣刨后具有良好的“平整度”。
2.铣刨废料要运出场外,不得随意丢弃污染环境。
(三)路面基层的施工1.需要重做基层的路段,在铺筑新建部分路面垫层前,应将路槽用12~15t的三轮压路机或使用等效的压路机械碾压3~4遍。
如发现表层过干、表层松散应适量洒水,如表层过湿,发生“弹簧现象”应采取翻开晾晒或掺石灰(或水泥)等措施进行处理。
并按规定检查路基顶面的标高、宽度、路拱横坡、平整度、压实度以及路基表面的回弹模量等各项指标是否符合要求。
2.在进行半刚性基层施工时,路面基层和底基层应采用“宝马”拌和机进行拌和,严禁在拌和层底部留有素土夹层。
拌和时配料要准确、均匀,颗粒级配应符合设计要求。
施工温度应在5℃以上,混合料从加水拌和到碾压终了的延迟时间不应超过2小时。
碾压应该在混合料处于或略大于最佳含水量时进行,压路机要使用12t以上的重型振动压路机,碾压完成后,应采用洒水车经常洒水进行养生,养生时间应在7天以上,整个养生期间必须始终保持基层或底基层表面潮湿。
除洒水车外,应封闭交通。
(四)封层和黏层施工半刚性基层完成后,应做封层沥青。
浇洒封层沥青前,路面应清扫干净,对路缘石及人工构造物应适当防护,以防污染;封层沥青洒布后应不致流淌,渗透入基层一定深度,不得在表面形成油膜;在大风或降雨天不得施工,气温低于10℃时,不宜施工封层。
黏层施工时,在浇洒黏层油前,必须将路面上的脏物清理干净,当有黏粘的土块时,应用水刷净,待表面干燥后浇洒;黏层沥青应均匀洒布,浇洒黏层沥青后,严禁除沥青混合料运输车外的其他车辆、行人通行。
三、结论根据以上对高速公路病害的调查和分析,对路面病害的防治和养护维修的对策得出如下结论:1.早期修建的高速公路的路面破坏,是路面整体强度不能满足使用要求,结构破坏比较严重。
就是其半刚性基层设计厚度过薄,从而产生弯拉破坏,使路表弯沉值严重下降。
这样的结构,全线基层均须补强。
2.从出现的路面病害看,多数较为严重的病害多为水引起,所以,在进行路面设计时,必须高度重视路面排水设计。
特别是路堑开山段和中央分隔带的排水问题。
3.沥青与集料的黏附性和抗剥落性能,是造成水损害的一个主要原因。
对黏附性不好的集料(如花岗岩)可用1%、2%的石灰水浸泡,可取得很好的效果。
4.沥青路面的表面层建议采用AK-A型抗滑表层或SMA结构,以增加路面的使用寿命。
中面层沥青混凝土在I型密实级配的基础上进行适当调整,增加碎石和矿粉含量,提高抗变形能力和密实度。
底面层选择密实式沥青混凝土,以提高抗荷载疲劳能力。
四、讨论根据沥青路面的综合评价指标PQI,难以客观准确地反映出高速公路沥青路面的损坏情况,它只是一个参考性的指标,路面损坏原因不同,所采取的养护方法也就不同。
采取的养护措施必须有针对性。
如果路面发生小面积损坏,按照沥青路面养护技术规范的方法和要求进行维修。
如果损坏是大面积的,在小修保养范围内不能完成的,那么,我们就要根据实际情况,选取合理的维修方案。
参考文献[l]公路养护技术规范(JTJ 073—96).北京:人民交通出版社,1996.[2]公路沥青路面养护技术规范(JTJ 073.2—2001).北京:人民交通出版社,2001.[3]公路沥青路面设计规范(JTG D50—2006).北京:人民交通出版社,2006.[4]公路沥青路面施工技术规范(JTG F40—2004).北京:人民交通出版社,2004.[5]姚祖康主编.公路设计手册《路面》.人民交通出版社.合理设计路面结构在路面结构的设计上一定要合理,对于高速公路沥青路面的厚度要进行控制,尽可能的减薄沥青路面的厚度,一般情况下控制在9-12cm之内。
其实并不是沥青路面面层的厚度越大沥青路面的使用性能越高,反而较厚的沥青路面很容易导致车辙的产生。
在沥青路面的设计中还要加强对沥青路面的防水设计,例如在路面内部可以进行排水设计,特别是在行车道路面唧浆、基层破坏很严重的路段,将行车道铣刨到底基层,除加铺层下设置防水粘结层以封闭路面表面渗水外,路面受中央分隔带渗水沿路面层间渗流在所难免,必须及时排除路面内部集水,以延长路面使用寿命。
保证沥青混合料的质量首先在沥青的选取上,应该选用那些含蜡量低、粘度高、高低温性能良好、抗老化性强的优质的国产或者进口的沥青。
如果条件许可,也可以将各类型的改性剂掺合在沥青中,从而使沥青的各项性能指标提升。
其次,对于骨料的选用,应该选取那些耐磨性强、与沥青粘合性好、嵌挤作用较好的表面粗糙但石质坚硬的集料。
对于呈酸性的骨料,应当把一定数量的抗剥落剂或者石灰粉加入到骨料中,从而使得混合料具有抗剥落的性能。
对于骨料的含水量应该尽量控制在一个较低的水平上。
此外,就是在混合料配比上要进行合理的设计。
由于沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性、疲劳性能是相互矛盾,相互制约的,当提高了一方面的性能时,另一方面的性能就会降低。
因此,在混合料配比的设计中,要根据当地的气候条件以及交通的状况,在各种路用性能之间做到平衡并作出选择,从而实现沥青混合料的最优化的设计。