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沥青路面的裂缝成因以及防治对策

2016-05-23孟松松

科技视界 2016年11期
关键词:防治措施沥青路面裂缝

孟松松

【摘 要】沥青路面是用沥青等材料作结合料、粘结矿料以及其他的外掺剂按比例混合而组成的单层或者多层的结构层,适用于大多数的公路。本文主要介绍了沥青路面裂缝的类型以及产生的主要原因,并根据主要的原因制定了裂缝的防治措施以及治理方法。

【关键词】沥青路面;裂缝;防治措施

0 引言

沥青路面是我国道路中采用的最为广泛的面层,他的优点众多,行车舒适、施工方便是其最大的优点。但是,它和水泥混凝土路相比仍然有一些不足之处,其主要的缺点在于寿命较短、容易发生开裂的现象、强度较弱。在车辆的荷载作用下,周围环境中的温度以及湿度的变化容易使沥青路面发生裂缝,这种情况意味着整个路面遭到了破坏,随着裂缝的增大,整个公路的路面就会出现沉陷、翻浆以及坑槽等现象,影响了公路的正常的交通运输。所以在公路的养护过程中应该重视沥青路面裂缝的预防和治理,根据产生的原因制定出合理的措施,防止裂缝的出现,延长公路的使用寿命。

1 沥青路面的种类和成因

沥青路面上经常出现的裂缝的类型有横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝(也称龟裂)和块状裂缝四种。

1.1 纵向裂缝成因分析

在沥青道路的建设过程中,由于地基的处理不合理或者路基的压实程度不够,这使得路基的沉降水平不一,导致了纵向裂缝的产生。这种纵向裂缝的成因在实际的道路修筑中表现为在道路扩宽的过程中,新旧路面的衔接位置没有按照相应的规定进行台阶式分层压实处理,造成下部的路基软弱。

在纵向沟槽的回填土的过程中,压实度较差致使沥青的路面发生沉陷,从而产生纵向的裂缝。

在实际的路基填筑过程中,有时填筑的宽度不够,需要进行后续的贴坡;或者设计的边坡的坡度小于实际的边坡坡度,加之路基边缘的压实度较低,不符合规范的要求,最终导致边坡失稳,形成纵向的裂缝。

在沥青路面的实际修筑过程中,铺筑的沥青层面采用了分幅摊铺的形式,前后摊铺没有严格按照施工的要求进行处理,对接处压实程度不够。

1.2 横向裂缝的成因分析

横向的施工缝处理不合理,接缝处密实程度不够,结合不良;路面采用的沥青的质量不达标,导致沥青路面的疲劳应力或者层面温度收缩应力远大于沥青路面结合材料的抗拉强度,导致层面被拉裂,所有路面的横向尺度均小于路面的纵向尺度,即路面的纵向约束远大与横向,导致横向裂缝的产生。

路面以及土基受到周围环境变化的影响,或者在冬季水分冻结产生膨胀,导致基层或者路基产生膨胀,最终在沥青面层产生裂缝。

1.3 网状裂缝(龟裂)

网状裂缝(龟裂)产生的原因有很多,其主要的原因是由于路面的整体强度不够而造成的。

整个路面在设计上存在缺陷,路面上沥青层的厚度不够,基层的强度达不到相应的需求,层间的粘结性较差。

路面沥青层直接的结合料的质量较差,其延展度较低,抗裂性较弱,路面材料的配合比例不合适或者搅拌不均匀。

1.4 块状裂缝的成因分析

块状裂缝产生的主要原因是由于沥青路面材料的收缩以及周围环境维度的周期性变化而产生的,块状裂缝产生的原因与公路的荷载关系并不密切。在道路的修筑过程中选用的沥青的质量较差,搅拌时间过长以及仓储时间过长等都容易是沥青的理化性质发生变化,产生块状的裂缝。

2 沥青路面裂缝的防治对策

2.1 材料的选用

为了防止沥青路面裂缝的产生,在选用沥青时,应该选用延度大、低温劲度较小、温度敏感性较低以及含蜡量较低的优质沥青。在混合料的选用上应该选用低温延伸性能优良、应力松弛性能较好的优质混合料,此举能够在很大的程度上提升沥青路面的低温抗裂性能。认真选用沥青面层的矿料级配,优化沥青混合料的配比,在保证沥青路面高温稳定的基础之上,最好选用粘稠度较低和沥青含量较高的沥青混合料。

2.2 设计合理

2.2.1 路基的设计

合理的设计是防止沥青路面发生裂缝的重要保证,沥青路面的设计应该从实际出发,在地形复杂的路段做好地质调查工作,做到调查到位,设计合理。在道路的建设过程中,特别要加强地面路基的加固工作,防止因为路基不牢固而是沥青路面发生不均匀的沉降,在路基的填筑过程中,应该保证路基填筑材料达标,以此来保证路基的稳定性和具有足够的强度,保证整个道路具有稳定的基础。

2.2.2 路面的设计

在进行路面的设计之前应该实现做好交通调查工作,并由专业的人员进行公路荷载情况的预测,保证路面结构设计组合和沥青路面的整体强度能够满足公路的荷载需求,并在使用的年限范围内不发生重大的公路裂缝事件。在选用基层和底基层的过程中,应该保证基层和底基层具有一定的厚度,如果条件允许,可以将刚性、半刚性以及柔性的基层混合使用,发挥刚性基层强度大、刚度高的优势,防止因为裂缝反射或者结构排水不良而对路面产生一定的破坏。沥青面应该选用三层结构,即表面层。中间层以及地面层等三层结构,并保证各层的厚度满足施工所要求的最小的厚度要求,保证各层之间粘结良好。

2.2.3 道路扩宽的设计

在进行道路扩宽设计的过程中,应该使基层的厚度和材料和老的路面保持一致或者比原来的设计稍厚一些,应该保证土路基稳定、密实,还应该在各层之间增加一定数量的土工格栅。如果在旧路的路面上铺设沥青的面层时,先用铣刨路面后加设一些土工织物,玻璃纤维网之后再进行沥青路面的铺设,防止发射裂缝的形成。

2.3 施工设计

加强原材料(沥青等)的检验工作,保证原材料的质量,优化沥青混合料的配比,保证原材料符合沥青公路路面的使用要求。在施工的过程中应该合理的使用机械设备,使用先进的施工工艺,在进行施工之前制定合理的施工方案,并进行相应的铺筑试验保证铺筑方案的可实施性。

在施工的过程中应该严格按照设计以及相应规范的要求进行软基的处理,保证软基的处理质量,保证在施工完成以后的沉降量小于允许的最大值。在进行路基的填筑或者沟槽的回填过程中,应该严格按照施工的要求分层进行,在保证路基宽度的基础之上进行分层的压实,并保证压实度,公路路基的边坡要充分压实,在施工的过程中要充分注意到这一点。在进行老路的加宽或者半挖半填的路段,施工人员应该认真施工,保证衔接处的质量以及压实质量。在进行路基的填筑之前,应该先将边坡底部的松土清理干净,按照施工设计的填筑厚度进行分级处理,严格分层压实。在施工的过程中应该选择较好的基层混合料,基层材料的选用尽量保证性能的一致性,降低基层材料的变易性,对于刚性、半刚性的基层施工质量要严格控制,保证其压实度。

3 结束语

沥青路面的裂缝较多,本文总结了常见的几种沥青路面裂缝的类型,并分析了裂缝形成的原因,从沥青材料的选用,路面的设计,施工的设计等几个方面提出了沥青路面裂缝的防治措施,希望对于沥青路面裂缝的防治以及延长公路的使用寿命略有帮助。

【参考文献】

[1]董贤芸.沥青路面裂缝及预防措施研究[D].山东大学,2009.

[2]彭思远.半刚性基层沥青路面的裂缝成因及控制[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010,06:131-132.

[3]仲小玲.新疆干旱大温差条件下沥青路面抗裂结构研究[D].新疆农业大学,2013.

[4]姬猛.福泉高速公路沥青路面病害成因分析与治理技术研究[D].长安大学,2013.

[5]刘兵.新疆地区半刚性基层沥青路面病害成因分析[D].长安大学,2013.

[6]王新星.道路沥青路面裂缝的成因及预防措施分析[J].门窗,2013,11:129-130.

[责任编辑:汤静]

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