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浅析沥青路面病害的成因及防治措施
【摘 要】本文通过对沥青路面病害形成的原因进行分析,提出了具体处治措施,对公路养护管理具有一定的指导作用。
中国论文网 /8/view-7189114.htm
【关键词】沥青路面;病害;产生原因;防治措施
沥青路面属于柔性路面,是由沥青和矿料组成的混合料铺筑的路面。由于其具有良好的力学性能和较好的耐久性、行车舒适性,当前已被广泛采用。同时沥青路面在行车荷载作用下产生的弯沉变形较大,路面结构本身抗弯强度小,在重复荷载作用下易产生累积残余变形。它的破坏主要取决于行车荷载作用下所产生的极限垂直变形和水平弯拉应变。由于各种原因沥青路面的破坏现象十分严重,降低了路面使用寿命。因此,分析沥青路面病害形成的原因,采取行之有效的防治措施和科学、规范的处治方法,对提高沥青路面使用质量十分必要。
1 沥青路面病害的分类及其形成的原因
沥青路面使用质量主要表现在四个方面:一是,路面的破坏情况;二是,路面现有整体强度;三是,路面表面的平整程度,四是,路面表面的抗滑能力。沥青路面破坏情况往往综合反映强度、平整度和抗滑方面的问题。根据破坏情况的类别,将沥青路面常见的主要病害可归纳为以下四类:
1.1 开裂类病害形成的原因
开裂类病害包括网裂、龟裂及各种纵横向裂缝。
网裂是指缝宽Imm以上或间距40cm以下,面积以Im2以上的网状裂缝。路面上出现长度在1m以上,缝宽Imm以上的单条裂缝或深度在Smm以上的划痕也纳入网裂病害中。网裂主要出现在搓板面和车辙面处,初期是可逆的,随着时间的增长沥青的老化,就会形成永久性网裂。沥青老化网裂往往是拌制沥青混合料时温度过高,导致沥青老化,降低了沥青与矿料的粘结性和低温下的变形能力。麻面网裂主要是在摊铺不平整和碾压不密实处,形成易于渗水和积水的松散、低洼面,在行车荷载和水的作用下逐渐形成裂缝,加剧沥青老化和水的剥蚀作用所致。沉陷网裂主要是由于基层沉陷易于积水,行车的泵吸作用加剧水对沥青膜的剥离,致使沉陷网裂面上形成坑凼。冰冻地区网裂主要出现在道路翻浆路段。横向裂缝主要是低温冻缩造成,包括基层冻胀裂缝、施工裂缝、构造物接头裂缝、沥青面层老化裂缝等。另外还有路面结构设计不当、配合比不适、拌和不均、施工质量差、车辆严重超载等原因造成路面承载力下降,在行车荷载反复作用下,使沥青面层以下的半刚性基层底部拉应力超过其疲劳强度极限而断裂,产生由下向上的反裂缝。纵向裂缝主要是由于行车荷载超载、路面整体承载能力不足,沥青面层摊铺接缝不良以及土基低温冻胀所致。当路基压实不均匀或路基边缘受水浸湿不均匀沉陷时,也产生纵向裂缝。网状裂缝包括网裂和龟裂,主要是由于路面整体强度不足,纵横向裂缝处理不及时,在水的浸泡下所致。
1.2 变形类病害形成的原因
变形类病害包括车辙、沉陷、拥包、波浪和搓板等。
车辙表现为路面沿行车轮迹产生的纵向带状凹槽,深度大于1.5cm。其产生的原因:一是,由于路面基层、路基强度不够,在行车荷载反复作用下,使面层和基层发生永久性的结构变形;二是,由于高温季节行车荷载反复碾压在沥青面层,形成塑性流动和永久性变形,这种变形主要是高温时行车荷载应力超过沥青混合料稳定性应力极限,从而造成不断累积和流动的变形。
沉陷表现为路面、路基有竖向变形,路面下凹,深度3cm以上。路面沉陷形成的主要原因:一是,路基强度不够,桥头两端、高填方路堤以及旧路利用局部加宽处,因压实不足及不均匀沉降造成变形;二是,对裂缝病害没有及时处理,地表水渗入基层和路基,造成基层强度破坏和路基稳定性削弱,导致位移和沉降变形。
拥包表现为路面局部隆起,高度大于1.5cm。波浪和搓板表现为路面纵向产生连续起伏,有似搓板状,峰谷高差大于1.5cm的变形。产生三者的主要原因是沥青表层过厚,热稳定性较差,面层和基层之间粘结性差,在行车荷载作用下产生推动位移,形成高低不平波浪状的,或类似搓板状的变形,严重时形成拥包。
1.3 松散类病害形成的原因
松散类病害主要有松散、掉料、剥落、坑槽、脱皮、啃边等。
松散表现为路面结合料失去粘结力,集料松动,面积0.1m2以上;坑槽表现为路面破坏成坑洼,深度大于2cm,面积在0.04m2以上;脱皮表现为路面面层层状脱落,面积在0.1m2以上;啃边表现为路面边缘破碎脱落,宽度10cm以上。松散类病害形成的主要原因:一是,由于水的侵蚀造成的。沥青与混合料粘结的好坏,直接影响路面强度和耐久性。由于水与石料的粘附性高于水与沥青的粘附性,而且水容易穿过沥青膜进入石料表面,逐渐将沥青剥落,使其失去粘结力。如路面排水不良处,在水和行车荷载共同作用下,路面由于沥青粘结力的减弱易产生松散、脱皮、掉料等病害;二是,在半刚性基层结构上,透水性
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