自然環(huán)境因素對(duì)瀝青路面的影響分析

1、自然環(huán)境因素對(duì)瀝青路面的影響分析    1、溫度 1.1氣溫是引起路面裂縫的一個(gè)重要原因 若當(dāng)?shù)貧鉁貢円箿夭畲螅蜁?huì)使路面長(zhǎng)期經(jīng)受反復(fù)的膨脹和收縮，使物質(zhì)內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。隨著氣溫的降低，瀝青的黏滯度增高，強(qiáng)度增大，變形能力降低，此時(shí)易出現(xiàn)脆性破壞。氣溫下降，特別是急驟降溫時(shí)，瀝青層受基層的約束而不能迅速收縮就會(huì)生產(chǎn)很大的溫度應(yīng)力，若累計(jì)溫度應(yīng)力超過(guò)瀝青混合料的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)路面便會(huì)開(kāi)裂。在高溫條件或荷載作用下，瀝青路面會(huì)產(chǎn)生變形，其中不能恢復(fù)的部分形成車(chē)轍病害。如果得不到及時(shí)、恰當(dāng)?shù)木S修，路面車(chē)轍病害將加劇路況的惡化，直接威脅行車(chē)安全，也會(huì)大大縮

2、短瀝青路面使用壽命。 1.2驟然降溫引起的路面裂縫如果路面的基層為半剛性基層，由于其自身剛度大，抗變形能力較差，在溫度驟然下降時(shí)會(huì)產(chǎn)生收縮變形，而其下臥層（土基或底基層）與該層之間的摩阻作用抑制了其收縮，從而在該層內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí)基層就會(huì)產(chǎn)生裂縫。半剛性基層開(kāi)裂以后，在瀝青面層與半剛性基層間的裂縫處會(huì)形成一個(gè)“薄弱點(diǎn)”，該點(diǎn)在荷載應(yīng)力與溫度應(yīng)力的共同作用下會(huì)使瀝青面層底面產(chǎn)生應(yīng)力集中。如果瀝青面層較薄，則會(huì)引起開(kāi)裂，隨之在行車(chē)和大氣因素的反復(fù)作用下，裂縫逐漸向上擴(kuò)展。直至瀝青層表面。這種裂縫稱(chēng)為反射裂縫，它一般為橫向裂縫。 1.3年溫差太大引起的路面裂縫 因冬季氣溫下降

3、引起瀝青路面或基層收縮而產(chǎn)生的裂縫，其路面裂縫的原理與上述相同，一般為與道路垂直的橫縫?；鶎痈煽s或凍縮產(chǎn)生裂縫以橫縫居多。另外，瀝青混合料碾壓溫度太高或速度太快也會(huì)產(chǎn)生橫向裂縫。 對(duì)于已出現(xiàn)的裂縫，應(yīng)采取以下措施：對(duì)較小的縱縫和橫縫，一般用灌注熱瀝青材料加以封閉處理。對(duì)于較大的裂縫。則用填塞瀝青石屑混合料處理。對(duì)于大面積的龜裂、網(wǎng)裂，通常采用加鋪封層或?yàn)r青表面處置的方法進(jìn)行處理。網(wǎng)裂、龜裂嚴(yán)重的路段在補(bǔ)強(qiáng)基層后重新翻修，瀝青面層常有因基層施工質(zhì)量不高而引起的反射裂縫。因此，在基層施工中，及時(shí)的養(yǎng)護(hù)、良好的接頭處理及整體強(qiáng)度是有效防治瀝青面層反射裂縫的有效方法之一。為了延緩和減少反射裂縫的發(fā)生，

4、可采取以下幾種措施：選用符合“重交通道路石油瀝青技術(shù)要求”的瀝青，或采用實(shí)踐證明行之有效的改性瀝青；采用適當(dāng)?shù)臑r青面層厚度，或在瀝青面層與半剛性基層之間設(shè)12cm15cm的碎石過(guò)渡層；當(dāng)采用二灰穩(wěn)定粒料或灰土穩(wěn)定粒料時(shí)，集料含量應(yīng)控制在75-85，以增強(qiáng)抗裂性能；在半剛性基層頂面或?yàn)r青層之間設(shè)置各種土工合成材料，或者提高瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度和抗變形能力。 2、水破壞 水是危害公路的主要自然因素冰對(duì)路基路面的作用主要來(lái)自大氣的降水和蒸發(fā)、地面水的滲透以及地下水的影響。當(dāng)路基內(nèi)出現(xiàn)溫度差異時(shí)，在溫差作用下水還會(huì)以液態(tài)或氣態(tài)的方式從熱處向冷處移動(dòng)和積聚，從而改變路基的濕度狀態(tài)。水浸濕路基可因其強(qiáng)度和

5、穩(wěn)定性的下降，使路基失穩(wěn)，引起塌方、滑坡等病害。路基沉陷、沖刷、坍塌、翻漿，瀝青路面松散、剝落、龜裂等病害。都不同程度地與地表水和地下水的侵蝕有關(guān)。水的作用加劇了路基和路面結(jié)構(gòu)的損壞，加快了路面使用性能的變壞，縮短了它們的使用壽命。所謂水破壞即降水透入路面結(jié)構(gòu)層后使路面產(chǎn)生早期破壞的現(xiàn)象，它是目前瀝青混凝土路面早期病害中最常見(jiàn)也是破壞力最大的一種病害。水破壞的主要破壞形式有：網(wǎng)裂、坑洞、唧漿、轍槽等，水破壞的產(chǎn)生往往是由于施工中瀝青混凝土配合比控制不嚴(yán)、瀝青混合料拌合不均、碾壓效果不良等導(dǎo)致的瀝青路面空隙率過(guò)大所造成的。采用半開(kāi)式瀝青混凝土表面層時(shí)，產(chǎn)生的水破壞尤為嚴(yán)重。 形成水破壞的原因分析

6、如下： （1）除瀝青混合料不均勻、空隙率過(guò)大有關(guān)外，還與瀝青和碎石間的黏結(jié)性能或有無(wú)抗剝落劑、交通量大小、重載車(chē)比重及公路沿線(xiàn)降雨量等因素有關(guān)。在中國(guó)南方潮濕地區(qū)，瀝青路面的水破壞數(shù)量及速度比北方干旱地區(qū)嚴(yán)重得多。近年來(lái)，部分高速公路開(kāi)始采用改性瀝青或加抗剝落劑的SMA路面，雖然產(chǎn)生水破壞的數(shù)量和速度明顯改觀，但只要混凝土不均勻自由水能夠進(jìn)入并滯留的地方也不同程度地產(chǎn)生了水破壞。 （2）在施工前原材料的選用必須規(guī)格、均勻、合理，配合比設(shè)計(jì)必須嚴(yán)密。在施工過(guò)程中必須注意瀝青混凝土拌合的均勻性，防止粗細(xì)集料離析。嚴(yán)格控制瀝青混合料拌合溫度、出場(chǎng)溫度及碾壓溫度，混合料拌合溫度過(guò)高會(huì)容易造成瀝青老化，

7、與集料的黏附性也會(huì)明顯降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成面層局部色澤不一致等現(xiàn)象。據(jù)國(guó)外有關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，瀝青混合料的溫度低于90，實(shí)際上已不可能再被進(jìn)一步壓實(shí)。再者，盡量通過(guò)使用高效配套的碾壓設(shè)備、增加碾壓遍數(shù)等提高壓實(shí)度以減小空隙率，空隙率大的位置越多水破壞現(xiàn)象越嚴(yán)重，設(shè)法加強(qiáng)瀝青面層間黏結(jié)力也是有效防治水破壞的措施之一。 （3）優(yōu)化設(shè)計(jì)。瀝青面層層間應(yīng)使用防水材料，無(wú)論是何種瀝青混合料，必然有一定的空隙率存在，就會(huì)遭受一定的水破壞。在瀝青面層表面涂上防水材料，形成一種不透水的薄膜封層，能使瀝青面層中因降雨而聚集的水大大減少。 在行車(chē)作用和自然因素影響下，瀝青路面還會(huì)出現(xiàn)：瀝青路面邊緣不斷卻損，參差不齊，

8、路面寬度減小，這種現(xiàn)象稱(chēng)為啃邊。產(chǎn)生的原因是路面過(guò)窄，行車(chē)壓倒路面邊緣而造成缺損邊緣強(qiáng)度不足，路肩太高或太低，雨水沖刷路面邊緣都會(huì)造成啃邊。對(duì)啃邊病害的處治方法是設(shè)置路緣石、加寬路面、加固路肩，有條件時(shí)設(shè)法加寬路面基層到面層寬度外20cm30cm. 例如：羅夏（羅城夏家營(yíng)）所養(yǎng)護(hù)路段晉祠特大橋全長(zhǎng)2.6km，結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力鋼筋砼箱梁，通車(chē)運(yùn)營(yíng)6年。由于2007年雨水較大且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，路面滲水現(xiàn)象嚴(yán)重，加之重型、大型車(chē)輛頗多，在車(chē)輛不間斷的重復(fù)碾壓及振動(dòng)下，致使路面出現(xiàn)較為嚴(yán)重的推移、松散、坑槽、裂縫等病害。2008年4月份公司組織人員對(duì)其病害進(jìn)行了集中處治，首對(duì)損壞部分路面進(jìn)行了徹底洗刨，其次對(duì)

9、橋面鋪裝層損壞部分進(jìn)行了修復(fù)，同時(shí)對(duì)路面進(jìn)行了重新鋪設(shè)，將其改為改性瀝青路面，最后對(duì)瀝青路面表面進(jìn)行了微表處理，大大提高了瀝青路面防水能力和路面質(zhì)量，大修后的瀝青路面通車(chē)運(yùn)營(yíng)良好，修復(fù)后至今未出現(xiàn)類(lèi)似病害，節(jié)約了養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)，同時(shí)大大提升了服務(wù)質(zhì)量，社會(huì)反映良好。 3、全面質(zhì)量管理，建養(yǎng)并重 要預(yù)防瀝青路面早期病害，必須從業(yè)主、施工、監(jiān)理、養(yǎng)護(hù)、各個(gè)環(huán)節(jié)重視質(zhì)量。嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程辦事，把好材料、工藝各個(gè)環(huán)節(jié)，嚴(yán)格各個(gè)檢查、試驗(yàn)、監(jiān)理、監(jiān)督環(huán)節(jié)。采用有效的設(shè)備、機(jī)械；精心設(shè)計(jì)、精心施工。不合格材料，不入場(chǎng)。不合格設(shè)備，機(jī)械不使用。不符合要求的工藝，不開(kāi)工。不虛該施工的時(shí)間，不作業(yè)。要進(jìn)行充分調(diào)研，進(jìn)行必要試驗(yàn)，安排一定試驗(yàn)路。不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。指導(dǎo)生產(chǎn)。 要不僅重建，也要重養(yǎng)。由于各種原因所潛伏的路面隱患，多在竣工后1-2年內(nèi)顯露出來(lái)，因此應(yīng)特別是重視路面竣工后至交、竣工驗(yàn)收階段的養(yǎng)護(hù)管理，使路面得到及時(shí)養(yǎng)護(hù)。 （1）要經(jīng)常保持路面清潔，無(wú)雜物和硬物存于瀝青路面上。 （2）要疏通排水系統(tǒng)，特別是雨季到來(lái)之前，以防積水滲入路基