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瀝青路面常見病害有哪些?如何形成的
2樓:匿名使用者
1、車轍是路面結構層及土基在行車重複荷載作用下的補充壓實,以致結構層材料的側向位移所產生的累積永久變形。車轍屬變形類,是指路面上沿行車輪跡產生的縱向帶狀凹槽,深度1.5cm以上。
車轍是在行車荷載重複作用下,路面產生永久性變形積累形成的帶狀凹槽。
車轍降低了路面平整度,當車轍達到一定深度時,由於轍槽內積水,極易發生汽車飄滑而導致交通事故。產生車轍的原因主要是由於設計不合理以及車輛嚴重超載導致的。
影響瀝青路面車轍深度的主要因素是瀝青路面結構和瀝青混凝土本身的內在因素,以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素。車轍產生的主要原因有:
(1)瀝青混合料油石比過大;
(2)表面磨損過度;
(3)雨水侵入瀝青混凝土內部;
(4)由於基層含不穩定夾層而導致路面橫向推擠形成波形車轍。
2、推移擁包,主要是由於瀝青混合料路面在水平荷載作用下抗剪強度不足所引起的。導致此類瀝青混合料抗剪強度不足的內在原因主要有:混合料用油量過大,細集料或填料過多,瀝青標號選擇不合適,在瀝青混合料鋪築之前表面平整度差,上下層間光滑接觸,無層間黏結力等。
實際的原因則是其中一種或數種原因的共同作用,其外界原因可能是夏季高溫時間長、交通量大、車速慢,特別是剎車較多的路段,易產生推移、擁包等。
3、泛油是指瀝青混合料內部多餘的瀝青在車輛荷載作用下向瀝青路面表面遷移的結果。泛油的主要原因是瀝青用量過大或壓實瀝青混合料的殘留空隙率太小。
4、裂縫,瀝青路面開裂的主要原因可分為兩大類:一種是由於行車荷載的作用而產生的結構性破壞裂縫,一般稱之為荷載型裂縫。
另一種主要是由於瀝青面層溫度變化而產生的溫度裂縫,包括低溫收縮裂縫和疲勞裂縫,一般稱之為非荷載型裂縫。
5、瀝青路面的鬆散,鬆散是直接影響行車安全的路面病害,鬆散可能出現在整個路面表面。也可能在區域性區域出現,但由於行車作用,一般在輪跡帶比較嚴重。其產生的主要原因有:
(1)區域性路基和基層不均勻沉降引起路面破壞;
(2)碎石中含有風化顆粒,水侵入後引起瀝青剝離;
(3)隨著使用時間的增多,瀝青結合料本身的粘結效能降低,促使面層與輪胎接觸部分的瀝青磨耗,造成瀝青含量減少,細集料散失;
(4)機械損害或油汙染。
6、瀝青路面在存在水分的條件下,經受交通荷載和溫度漲縮的反覆作用,一方面水分逐步侵入到瀝青與集料的介面上,同時由於水動力的作用。瀝青膜漸漸地從集料表面剝離,並導致集料之間的粘結力喪失而發生路面破壞。
瀝青路面產生水損害的原因主要有材料、設計、施工、土基和基層、超載車輛等原因。脫皮(鬆散類)瀝青路面脫皮是指路面面層層狀脫落,面積0.1 m2以上。
導致瀝青路面脫皮主要是因為水損害。
7、瀝青路面的凍脹和翻漿,瀝青路面產生凍脹和翻漿主要是在凍融時期,因為水的侵入和路基土的水穩定效能差,由於冰凍的作用,路基上層積聚的水分凍結後引起路面脹起並開裂。
道路翻漿是水、土質、溫度、路面和行車荷載五個主要因素綜合作用的結果。其中水、土、溫度構成翻漿的三個自然因素,缺少任何一個因素都不可能形成翻漿。
8、瀝青路面的沉陷,沉陷是路面變形中最普遍的一種,特點是面積大,涉及的結構層次深,主要出現在挖方段和填挖交界處。其產生的主要原因是:
(1)土質路塹排水不暢,路床下部路基過溼潤而產生不均勻沉降,引起路面區域性下沉;
(2)路面強度不能適應日益增長的交通量,易發生疲勞破壞;
(3)路基或基層強度不足或填挖路基強度不一致,在車輛荷載作用下,路基或基層結構遭破壞而引起沉陷;
(4)橋頭路面沉降不均勻而引起沉陷並與橋面發生錯位。
擴充套件資料
針對以上分析的瀝青路面病害的原因,主要從施工材料、設計、施工、養護和交通管理等5個方面採取相應的預防措施。
通過路面結構設計和厚度計算可以滿足瀝青路面強度和承載能力要求,基本解決荷載型裂縫產生的問題。對於如何避免或減輕非荷載型裂縫的產生,應從設計與施工兩個方面來進行考慮。
(1)材料方面
合理確定瀝青路面結構,瀝青面層的裂縫主要由瀝青面層本身的低溫收縮引起的。選用低溫勁度小、延度大、溫度敏感性差、含蠟量低的優質瀝青,精選礦料。
準確級配瀝青面層的礦料和合理配置瀝青混合料配合比,配製出效能優良的瀝青混合料,控制瀝青用量,保證瀝青混合料效能優良,均可有效減少裂縫。
(2)設計方面
在進行半剛性路面設計時,在穩定度滿足要求的前提下,優先選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。瀝青面層採用密實型瀝青混凝土。採用合適的瀝青面層厚度,確保半剛性基層在使用期間一般不會產生幹縮裂縫和溫縮裂縫。
精心設計,對地形複雜地段做好地質調查工作。
要特別注意加固地基,防止因地基軟弱而出現不均勻沉降,使用合格填料填築路基,或對填料進行處理後再填築路基,確保路基有足夠的強度和穩定性,以保證路面具有穩定的基礎。
選用抗沖刷效能好、幹縮係數和溫縮係數小及抗拉強度高的半剛性材料做基層:選用優質瀝青做瀝青面層;在穩定度滿足要求的前提下,應該選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。
(3)施工方面
精心施工,選擇先進施工工藝和機械裝置,制定完善的施工方案,確保壓實度達到規範要求,嚴格按設計要求進行軟基處理,提高軟基處理的施工質量,嚴格控制半剛性基層施工碾壓時的含水量,混合料的含水量不能超過壓實需要的最佳含水量或控制在施工規範容許的範圍內。
半剛性基層碾壓完成後,要及時養生,防止其產生裂縫反射到表面層,保護混合料的含水量不受損失;養生結束後,應立即噴灑透層油,並儘快鋪築瀝青面層。
(4)養護方面
嚴格養護管理,加強路面保潔,確保排水效能良好。及時對裂縫的進行科學的處理,避免病害的進一步擴充套件。
(5)加強交通管理
加強交通管理,限制大型超載車通行;在夏季連續高溫時段,運營管理單位可將重車安排在夜間、凌晨路表氣溫較低時段通過:禁止帶釘輪胎對路面的過度磨損或者更加嚴厲地限制使用。
3樓:淵源
常見的病害主要為裂縫、車轍和推移、坑槽和泛油四大類。
一、裂 縫
裂縫病害有縱向裂縫,橫向裂縫和網裂三種形式,以下將分別介紹。
(一)縱向裂縫
縱向裂縫一般有兩種:一種主要發生在緊急停車帶或路肩部位,其形狀是沿路肩邊緣向內逐步擴大,呈月牙形,這種裂縫容易使路基發生滑移,危險性很大;另一種是發生在行車道部位,多為縱向條帶狀,裂縫兩端未延伸到路堤邊緣。
1.縱向裂縫形成的主要原因有以下三個方面
(1)地基原因。有些路段處於丘陵低窪、河谷處,地基土天然含水量較高,在設計及施工時未做處理,在高填土後,由於地基承載能力的差別出現不均勻沉降,造成路面縱向開裂。
(2)路基施工原因。如果土基施工時天氣乾燥,區域性路堤填料土塊粉碎不足,路基壓實不均勻,暗埋式構造處因構造物長度限制,路基邊緣不能超寬碾壓,致使路基邊緣壓實度不夠,或者混合料攤鋪時縱向施工搭接質量不好,都會造成縱向裂縫。
(3)水的滲透破壞。**分隔帶、路表、邊坡等滲水,使區域性路基受水浸泡後承載力值降低,在動靜荷載的作用下,路基滑動產生裂縫,另外填料若為弱膨脹土,如施工中未做處理,滲水後含水量變化,也會導致裂縫產生。
(二)橫向裂縫
橫向裂縫是與路面中線近於垂直的裂縫,裂縫起初大多出現於路面兩側的硬路肩,逐漸發展而貫通全路幅。貫通裂縫沿路面大致呈均勻分佈。
1.橫向裂縫通常不是由於荷載作用引起的。
其成因主要有三個:
(1)材料收縮引起橫向裂縫。一方面在基層成型過程中,因基層材料失水收縮而形成規則的橫向裂縫,另一方面基層材料因溫度驟降而發生低溫收縮開裂。這兩種收縮變形使面層底面承受拉力,當拉力超過瀝青面層的抗拉強度時就使瀝青面層底部拉裂,並隨著溫溼的迴圈變化及行車荷載的反覆作用而導致瀝青面層低面裂縫。
(2)瀝青及混凝土的溫縮引起的裂縫。因瀝青是一種對溫度變化比較敏感的粘彈性材料,溫度下降時,瀝青混合料逐漸變硬變脆,併發生收縮變形.當收縮拉應力超過瀝青混凝土的抗拉強度時,瀝青路面表面就會被拉裂,並逐步向下發展,形成上寬下窄的橫向裂縫,這種溫縮裂縫在北方溫差較大地區初冬一般寬度為3~5mm,到嚴冬可加寬到10mm,最寬達到20mm,而到春季則又縮回。
(3)差異沉降引起的橫向裂縫。在軟土地基與非軟土地基交界處、軟土地基處理方法變化處或構造物臺背與路段交接處,因地基或路基與構造物差異沉降導致基層開裂,並反射到瀝青面層,形成橫向裂縫。
因為溫度變化引起的瀝青面層本身收縮是造成橫向裂縫的重要原因,所以自由瀝青含量越多裂縫越多,選用符合重交通道路石油瀝青技術要求的瀝青,控制瀝青用量,精選礦料,準確組成級配,或使用纖維等新增劑,均可有效減少裂縫。另外還應設計合理的路面結構並且精心施工。
(三)網 裂
網裂是相互交錯的疲勞裂縫,形成一系列多邊形小塊組成的網狀開裂,它的初始形態是沿輪跡帶出現單條或多條平行的縱縫,而後,在縱縫間出現橫向和斜向連線縫,形成縫網。
網裂主要是由於路面的整體強度不足而引起的。一個原因可能是路面結構設計不合理,路基路面壓實度不足,路面材料配合不當或未拌和均勻等使瀝青與石料粘結性差;另一個原因可能是由於路面出現橫向或縱向裂縫後未及時封填,致使水分滲入下層,使基層表面被泡軟,在汽車荷載反覆作用下,粉漿通過面層裂縫及空隙被壓到表面產生唧漿,基層表面被逐步淘空,產生網裂。另外,瀝青老化和汽車嚴重超載,使基層產生疲勞破壞也是導致瀝青面層形成網裂的重要原因。
二、坑 槽
路面上出現的坑槽,是龜裂、鬆散等其它損壞進一步發展的結果。
(一)坑槽的形成可歸結為水損害和油損害兩個主要方面
1.水損害形成坑槽是瀝青路面早期破壞的最常見的現象之一。在開始階段,雨水由瀝青路面大空隙或破損處滲入,停留在基層表面上,在行車荷載反覆作用下動水沖刷半剛性基層的細料並逐漸形成灰漿,使瀝青面層與基層脫開,灰漿被行車荷載擠壓,通過面層裂縫或面層混合料中的空隙唧到表面。
在產生唧漿的位置,瀝青面層產生網裂,接著一些碎裂的小塊面層或基層材料被車輪帶走,而逐步形成坑洞,並不斷的擴大,最後形成坑槽。
2.車輛修理或機動車用油滲入路面,汙染使瀝青混合料鬆散,經行車碾壓逐步形成坑槽。預防坑槽損害,首先要選用粘附性和抗老化性強的瀝青,恰當採用集料,合理設計混合料級配; 其次要嚴格控制混合料的出廠、攤鋪、碾壓及終了溫度,確保壓實度達到規範要求,確保瀝青面層的厚度和平整度;再次要確保路表排水暢通,以預防為主,對裂縫、小面積鬆散、沉陷等作用及時科學的維修,避免其迅速發展為坑槽。
三、車轍和推移
車轍是在行車荷載重複作用下,路面產生永久性變形積累形成的帶狀凹槽。車轍和推移降低了路面平整度,當車轍達到一定深度時,由於轍槽內積水,極易發生汽車飄滑而導致交通事故。
(一)車轍和推移形成的主要原因如下
1.行車荷載的影響。車輛按規定正常在行車道行駛,使得高速公路的交通渠化現象非常突出,隨著車輛荷載作用次數增加,行車道車輛輪跡處進一步壓實並逐漸形成不同程度的車槽。
2.基層施工質量差。因基層的厚度不足或因基層材料、施工、養生不當導致基層整體強度不足,由於荷載作用超過路面各層的強度,使得路表變形過大而形成轍槽和推移。
3.瀝青面層高溫穩定性差。由於瀝青混合料是一種彈塑性材料,如瀝青、礦料的選材不當或混合料組成不當會導致瀝青混合料的高溫穩定性差、抗塑性變形能力低,在高溫條件下,車輪碾壓反覆作用,荷載應力超過瀝青混合料的穩定極限,使流動變形不斷積累形成車轍和推移。
四、泛 油
瀝青混合料中的瀝青在天氣炎熱時向上遷移到路面表面,而在冷天時又不存在逆過程,因而瀝青積聚在路面表面,形成一層有光澤的瀝青膜的現象為泛油。
(一)泛油的成因如下
1.混合料組成設計不當。混合料中瀝青用量過多或空隙率過小,在車輛荷載反覆作用下,多餘瀝青由下部泛到路表形成泛油。
2.混合料拌和控制不嚴。細料含量過少,混合料比表面積較小,則瀝青用量相對較多,也易出現泛油。
3.粘層油用量不當。噴灑過多或灑布不均勻也會區域性出現泛油。
4.施工質量差。攤鋪時混合料產生離析,區域性細料過分集中,也易泛油。
5.水破壞。雨水滲入使下層瀝青與石料剝離,在水作用下瀝青膜剝落,上泛引起表層泛油。
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