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二級建造師公路工程知識:高速公路路面病害分類(lèi)及形成原因

2015-07-15 13:43  來(lái)源:建設工程教育網(wǎng)整理  字體:  打印 收藏

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  高速公路通車(chē)后,在行車(chē)載荷和自然因素作用下,路面可能發(fā)生裂縫、車(chē)轍、坑槽、推移、擁包、沉陷、橋頭涵頂跳車(chē)、橋面瀝青脫落等常見(jiàn)病害。

  1.裂縫

  路面裂縫可分為龜裂(網(wǎng)裂)、縱裂縫、橫裂縫。

 ?。?)龜裂又稱(chēng)網(wǎng)裂,通常由于路面整體強度不足、基層濕軟、穩定性不良等原因引起。瀝青路面老化變脆,也會(huì )發(fā)展成網(wǎng)狀裂縫。

 ?。?)縱裂縫通常產(chǎn)生在拓寬的新舊路面交界處或路基半填半挖處,由路面不均勻沉陷引起。;或在瀝青路面施工的縱向接縫處,由施工接茬處理不善引起;在行車(chē)載荷作用下,車(chē)轍邊緣也易形成縱縫。

 ?。?)橫裂縫通常是由于溫度、濕度的變化,路面結構層產(chǎn)生收縮而弓愧的;半剛性基層的收縮裂縫及其面層的反射裂縫,大多是橫向裂縫。不論什么樣的裂縫,在行車(chē)載荷和氣溫、雨雪等自然因素反復作用下,都有加速和擴展的趨勢。

  2.車(chē)轍

  車(chē)轍是在行車(chē)載荷重復作用下,路面產(chǎn)生積累永久性的帶狀凹槽。車(chē)轍的產(chǎn)生受內因和外因的綜影響,內因包括路面結構層次及材料組成,外因包括設計、施工、交通條件和氣象條件。

 ?。?)路面結構及材料組成

  瀝青材料在路面結構中厚度越大,在行車(chē)作用下發(fā)生永久變形的變形量越大。故路面結構厚度既要有足夠的承載能力,又要有較好的抗車(chē)轍能力。采用剛性或半剛性基層,可以大大減少基層和路基的變形,從而減少路面的整體車(chē)轍。瀝青混合料具有一定的蠕變和應力松弛現象,在行車(chē)載荷作用下,當瀝青混合料的受力超過(guò)其彈性極限和屈服點(diǎn),就可能產(chǎn)生塑性變形,不斷積累形成車(chē)轍。車(chē)轍的形成還與混合料的選擇有一定的關(guān)系。

 ?。?)設計與施工

  瀝青混合料配合比、基層材料配合比以及路基土壤組成等設計,都可能影響車(chē)轍的產(chǎn)生。施工時(shí)路基的壓實(shí)度、排水性能、基層壓實(shí)度、路面熱穩定性等是否達到規范要求也都會(huì )影響車(chē)轍的產(chǎn)生。

 ?。?)道路交通條件

  大量重型或超載車(chē)輛在路上行駛,由于其單軸載荷加大,從而更容易產(chǎn)生車(chē)轍。

  同時(shí)車(chē)輪在不斷地磨損路面,特別是在車(chē)輛行駛較多的主車(chē)道上,也是產(chǎn)生車(chē)轍的原因。

 ?。?)氣象條件

  由于瀝青混合料是彈塑性材料,瀝青路面是黑色路面,吸收熱量能力強,所以在氣溫較高時(shí),路面在行車(chē)載荷反復作用下極易產(chǎn)生車(chē)轍。在下雨或下雪時(shí),由于雨水滲透侵蝕了基層材料,使其軟化,從而使車(chē)轍擴大。

  3.坑槽

  坑槽是瀝青混凝土路面常見(jiàn)的病害,其產(chǎn)生的原因有:

 ?。?)施工時(shí)混合料溫度太高,使瀝青老化,粘結力降低,脆性增加,在行車(chē)載荷作用下易形成坑槽;混合料溫度太低,使攤鋪不夠均勻,壓實(shí)不充分,導致壓實(shí)度不夠,也易形成坑槽。

 ?。?)路面的下面層標高控制不嚴,導致瀝青上面層結構厚度不夠,從而在行車(chē)載荷作用下,這部分混合料易被“帶走”,形成坑槽。

 ?。?)路面裂縫后,水滲到基層,在行車(chē)載荷作用下,基層可能發(fā)生松散、沉陷,從而造成面層進(jìn)一步龜裂。如此反復循環(huán),瀝青面層將發(fā)生脫落沉陷,形成坑槽。

  4.沉陷

  路面發(fā)生的沉陷可分為兩類(lèi):局部沉陷和大面積的下陷。

 ?。?)局部小面積沉陷一般是由基層局部成形不足、強度不夠,在行車(chē)載荷作用下,路面發(fā)生龜裂,當水滲人后,將已經(jīng)損壞的基層進(jìn)一步軟化,從而使面層形成沉陷。

 ?。?)大面積下陷一般是由路基不均勻沉降或局部滑移而引起的。

  5.推移、擁包

  推移擁包在高速公路上不是很常見(jiàn)的病害,其形成原因有:

 ?。?)瀝青混合料配合比不合理,瀝青含量偏高,在氣溫較高時(shí),在行車(chē)載荷反復作用下,面層可能發(fā)生推移。

 ?。?)基層和面層沒(méi)有粘結好,在車(chē)輛高速行駛時(shí),面層可能相對于基層發(fā)生移動(dòng),從而發(fā)生擁包推移。

  6.橋頭涵頂跳車(chē)

  橋臺臺背填土時(shí)壓實(shí)不夠而引起路基不均勻沉降,從而使路面產(chǎn)生沉陷,形成跳車(chē)。

  7.橋面脫落

  中粗粒式瀝青混凝土封水性能不佳,當橋面排水不暢時(shí),容易在瀝青面層與橋面之間存水,冬季易產(chǎn)生凍脹破壞,在行車(chē)載荷作用下,路面容易產(chǎn)生龜裂甚至脫落。特別是在冬季降雪或結冰后,進(jìn)行撒鹽融化,由于鹽水對水泥混凝土有腐蝕作用,故當鹽水滲透到橋面上時(shí),會(huì )對橋面產(chǎn)生不同程度的腐蝕,形成灰漿,從裂縫里反滲到路面面層上,在行車(chē)載荷作用下,路面面層很快產(chǎn)生龜裂、脫落、坑槽。

  高速公路路面病害雖然從理論上分為以上幾種,但實(shí)際上往往是一塊損壞的路面多種病害并存,如裂縫、車(chē)轍、坑槽、沉陷并存。

責任編輯:紅豆

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