淺析二級公路瀝青路面破壞的原因及結構設計_工程管理

1、淺析二級公路瀝青路面破壞的原因及結構設計隨著高速大路建設里程的增多，高速大路養(yǎng)護與一般干線大路養(yǎng)護基本分開。一般干線大路由于受資金的限制，路面結構設計受到限制。隨著服務時間的增長，各種緣由所埋伏的質量隱患就暴露出來，一般有裂縫、擁包、沉陷、車轍、波浪、坑槽、泛油、松散、推移、翻漿等。鑒于此，本文對二級大路瀝青路面的破壞形式以及如何在設計方面進行改進進行了探討。一、二級大路涵義二級大路為供汽車行駛的雙車道大路。雙車道二級大路應能適應按各種汽車(包括摩托車)折合成小客車的500015000輛的年平均晝夜交通量，為連接政治、經濟中心或大工礦區(qū)、港口、機場等地的供汽車行駛的大路。二級大路作為干線大路時

2、，設計速度宜采納80Km/h，其路基寬度一般為12m，最小寬度為10m;二級大路作為集散大路時，混合交通量較大、平面交叉間距較小的路段，設計速度宜采納60Km/h，其路基寬度一般為10m，最小寬度為8.5m。二級大路路面類型應采納水泥混凝土結構或瀝青混凝土結構。二、常見瀝青路面破壞形式目前，我國二級大路瀝青路面存在多種被破壞的現(xiàn)象，本文列舉幾種常見的破壞形式。(1)裂縫。路面產生裂縫的緣由許多，包括非荷載裂縫和荷載裂縫，非荷載裂縫主要是溫度裂縫和基層反射裂縫。溫度裂縫一般有兩種形式：一種是低溫收縮裂縫，一種是溫度疲憊裂縫。荷載型裂縫，即主要由行車荷載作用而產生的裂縫。(2)沉陷。該破壞主要是由

3、于路基塌陷引起的。二級大路簡單產生彈性和殘余變形，殘余變形影響了路基的穩(wěn)定和路面的平整度。主要緣由有：A.零填土中自由水分充分，壓實荷載的大部分由空隙中自由水承受，土粒有效應力減小，土基不能充分碾壓，難以達到足夠的強度。B.零填及路塹路基對氣候的變化敏感，水分和溫度的作用使土粒吸脹和收縮作用明顯，毛細水簡單上升至路基工作區(qū)，使路基處于潮濕狀態(tài)，降低了路基的承載力。C.因路基無填土，動載作用應力不能充分集中即達自然地基上，促使地基變形沉降，或者使自然地基局部不勻稱反映到路面上。(3)泛油。泛油是由于面層油石比過大，含油量過高而形成的。一般稍微泛油可撒石屑或粗砂，并用壓路機或行車碾壓處治;泛油較重

4、的可先撒5mm10 mm粒徑的碎石，用壓路機碾壓，待穩(wěn)定后撒石屑或粗砂，并用壓路機或行車碾壓。(4)車轍。車轍的形成大致可分為三個階段：第一階段是瀝青路面進一步壓密過程，時間持續(xù)較短，但變形快速增長。其次階段是瀝青路面壓密穩(wěn)定時期，該期間變形呈直線形穩(wěn)定增長。第三階段是由于瀝青路面高溫強度不足或抗永久變形力量不強，特殊是在高溫季節(jié)又有表面水浸入面層內部的狀況下，簡單產生剪切變形，使變形和應變速率快速增大，直到破壞，也稱為不穩(wěn)定階段。三、預防二級大路瀝青路面破壞的措施1.合理進行路面結構組合設計依據本地區(qū)的實際，不同的地區(qū)地理、氣候、環(huán)境和經濟進展特點不同，交通組合也有較大的差距，在進行路面設計

5、時，不能千篇一律地采納半剛性基層，在交通量不大，重載交通量很少的地區(qū)路面結構組合設計應考慮使用級配碎石柔性基層和低劑量水泥穩(wěn)定碎石基層;對交通量大，但重載交通量較少的地區(qū)，可以在半剛性基層和瀝青面層之間設置級配碎石柔性排水層，或采納低劑量的水泥穩(wěn)定碎石基層，削減半剛性材料反射裂縫對路面的早期損害;對于交通量較大且重載交通較多的地區(qū)，在使用半剛性結構層時，可以考慮使用土工材料加強結構層之間的聯(lián)系，同時改善層間的受力特性。2.改性瀝青的使用改性瀝青是指“摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細的橡膠粉或其他填料等外摻劑(改性劑)，或實行對瀝青輕度氧化加工等措施，使瀝青或瀝青混合料的性能得以改善而制成的瀝

6、青結合料”。改性劑是指“在瀝青或瀝青混合料中加入自然的或人工的有機或無機材料，可熔融、分散在瀝青中，改善或提高瀝青路面性能(與瀝青發(fā)生反應或裹覆在集料表面上)的材料”。由于改性瀝青的良好使用性能，近幾年，我國的高速大路路面開頭使用改性瀝青。依據瀝青改性劑聚合物的種類區(qū)分可分為三類:一是熱塑性橡膠類，二是橡膠類，三是樹脂類。通過大量的試驗和討論，SBS改性瀝青的高溫穩(wěn)定性、低溫性能、彈性恢復性能、感溫性等無論從哪方面講，都有特別突出的優(yōu)點，所以我國改性瀝青的進展方向應當以SBS作為主要方向。改性瀝青的合理使用，將有效削減因面層緣由引起的病害。3.完善路面的防水設計首先，應快速排解表面水，防止積水

7、滲入下層，要求路拱和表面平整度符合規(guī) 定，路表不得積水;其次，為防止面層滲水滯留基層表面，而使基層被浸軟，在基層上做封層或透層，能夠達到即使有水滲入也能準時沿基層表面的路拱排出的效果;第三，面層材料應選擇能耐荷載與水分復合作用的材料;第四，設置排水層(墊層)，既能排水，也能隔斷毛細水，使上升的毛細水也能準時排出。因此，此墊層或下基層應有排解上、下兩方來水的作用，應用透水材料;第五，與路面結構排水有關的邊溝、滲溝、排水溝等，必需按規(guī)范要求設置;第六，各層的強度自上而下漸漸減小，層次較多，雖受力狀況較合理，但不同材料過多的層次將會給施工工藝及材料制備帶來較大困難，因此，一般層次不宜過多，層間應盡量

8、連續(xù)。4.施工方面的預防措施主要包括以下幾點:(1)強化施工管理，提高工序掌握的科學性。(2)為防止因路基沉降而引起的路面沉陷，必需嚴格掌握路基壓實度和原地面處理：路堤基底應清理和壓實，基底強度、穩(wěn)定度不足時，應進行處理，以保證路基穩(wěn)定，削減工后沉降。壓實度要求：零填及挖方路段。路基壓實度95%;填方路段，路床頂面以下深度在00.8m時，路基壓實度95%，路床頂面以下深度在0.81.5m時，路基壓實度94%，路床頂面以下深度大于1.5m時，路基壓實度92%。(3)保證現(xiàn)場試驗數(shù)據的完整和精確，杜絕弄虛作假。特殊是瀝青材料、砂石料的試驗數(shù)據，必需做到抽樣合理，數(shù)據真實，保證瀝青路面材料的路用性能。(4)重視并協(xié)調道路瀝青路面的壓實度、勻稱度、平整度和構造深度等指標，特殊處理好平整度與壓實度的關系，保證壓實度的基礎上追求平整度。(5)對于路面基層施工要嚴格按規(guī)范要求選好合格材料，對于水泥穩(wěn)定類材料，要嚴格按協(xié)作比要求掌握水泥劑量及含水量，保證路面基層設計厚度及頂面標高，灑水碾壓至要求密實度，保證基層