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        水泥混凝土路面加鋪瀝青的勘察設(shè)計注意事項

        2015-02-26 04:57:38
        黑龍江交通科技 2015年8期

        劉 強

        (廣州市公路勘察設(shè)計有限公司)

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        水泥混凝土路面加鋪瀝青的勘察設(shè)計注意事項

        劉強

        (廣州市公路勘察設(shè)計有限公司)

        摘要:《國道G105線K2424+056~K2430+862段水毀路面修復(fù)工程》及《國道G105線K2458+628~K2466+435段水毀路面修復(fù)工程》(以下簡稱《從化G105國道呂田至良口段水泥混凝土路面修復(fù)工程》)加鋪瀝青路面后,部分挖方路段路面出現(xiàn)滲水情況。對出現(xiàn)滲水路段的特征進行整理,并針對這些路段進行地質(zhì)勘查后,總結(jié)位于山區(qū)的挖方路段,在進行加鋪設(shè)計前應(yīng)該進行的一些勘查過程,并且對不適合進行加鋪瀝青路面的路段進行了概括。

        關(guān)鍵詞:水泥混凝土路面;加鋪瀝青;滲水

        1概述

        本項原有路面為水泥混凝路面,在進行路面加鋪瀝青后出現(xiàn)滲水情況。主要表現(xiàn)為瀝青路面出現(xiàn)濕潤、透水和局部伴有即泥現(xiàn)象。滲水路段分布于G105國道良口段與新豐段的局部挖方路段。滲水路段一側(cè)均為挖方高邊坡。

        2現(xiàn)場調(diào)查

        2.1 現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查

        良口段絕大部分滲水清澈,為裂隙水在水壓作用下或沿級配砂礫層間流動,沿路面裂隙滲出。

        新豐段,含彩虹橋以北路段,部分滲水位置呈現(xiàn)黃色或白色,對照周圍山體和路基路面結(jié)構(gòu)層分析,認為以層間水為主,地下水流動經(jīng)過路基填土層或水穩(wěn)層,帶出了粘粒或砂漿成分。

        特點:未加鋪瀝青路面之前,僅在降雨后,在混凝土板塊與土路肩銜接的縱縫位置發(fā)現(xiàn)有即泥現(xiàn)象。滲水點外側(cè)挖方山體對應(yīng)有明顯的巖石裂隙,其走向和滲水位置吻合。

        裂隙水滲出時的特點:在壓力作用下滲出路面,滲水較清澈,不含泥沙等雜質(zhì)。

        層間水滲出時的特點:含有粘粒或砂漿成分,干燥后有粉白色的痕跡。

        2.2 路面、邊溝底部取芯檢測

        為進一步分析滲水原因,對滲水位置的路面及邊溝進行了取芯檢測,范圍見表1。

        表1

        3調(diào)查結(jié)果及病害分析

        3.1 地質(zhì)調(diào)查結(jié)果

        G105國道與廣從斷裂帶在項目區(qū)附近基本平行,項目區(qū)位于廣從斷裂帶東南側(cè),受其影響,項目區(qū)路面多處呈現(xiàn)“浸水”現(xiàn)象。廣從斷裂帶是珠江三角洲地區(qū)最大的斷裂帶,南起佛山南海,北至從化呂田,基本呈北東走向,傾向北西,傾角約40°,屬張性正斷層,斷裂帶內(nèi)存在很多共生和次生張裂隙。

        現(xiàn)場調(diào)查顯示,在出現(xiàn)“浸水”的地方,基本全部為巖石挖方路段,道路的修建,改變了原有流水路徑,加之長期降水,水壓升高,地下水就會帶有“承壓”性質(zhì),沿著裂隙面進入底基層,在路面薄弱部位浸出。

        花崗巖屬脆性巖,在受到構(gòu)造作用以后,會發(fā)生脆性變形,產(chǎn)生張裂隙,地下水沿著裂隙匯聚和流向地勢較低的地區(qū)。

        3.2 取芯結(jié)果

        邊溝取芯:在5個邊溝取芯資料中顯示有3個路基邊溝底部設(shè)置了30~90cm厚的沙礫層作為截水盲溝,其余邊溝底部為原狀土。并且在鉆孔深度70cm左右的位置發(fā)現(xiàn)積水,這表明滲水路段的地下水位很高,原有設(shè)計已經(jīng)考慮到了設(shè)置盲溝來截斷或是降低兩側(cè)流向路基的地下水,但是從水泥穩(wěn)定基層的流水掏空現(xiàn)象來看,截水盲溝并沒有發(fā)揮作用。

        路面取芯:路基取芯顯示滲水范圍內(nèi)的路面結(jié)構(gòu)底部均設(shè)置有沙礫墊層和水泥穩(wěn)定碎石基層,并且水泥穩(wěn)定碎石呈現(xiàn)松散的板結(jié)狀態(tài),有明顯的流水掏空情況。路基土平均含水率為14.2%~19.8%,僅在K2426+170 左側(cè)第二車道鉆孔內(nèi)發(fā)現(xiàn)積水。

        3.3 病害分析

        從設(shè)置截水盲溝的路段依然存在滲水的現(xiàn)象來看,路面的滲水并不是從路基兩側(cè)流向路面結(jié)構(gòu)層的,并且結(jié)合沿線的地質(zhì)裂隙與病害點非常吻合的情況分析,路面滲水主要由高邊坡位置的裂隙水經(jīng)“承壓”作用進入砂礫墊層及水泥穩(wěn)定碎石基層,并且不斷地對層間水進行補充,最后在瀝青路面孔隙較大的位置滲出。在未加鋪瀝青混凝土之前,原有道路為水泥混凝土路面時,各個板塊間的橫縫、縱縫為層間水提供了流向土路肩的路徑及蒸發(fā)的空間,所以加鋪前并未發(fā)現(xiàn)路面及板塊裂縫處存在滲水現(xiàn)象,但在降雨數(shù)天后,仍然在混凝土板塊與土路肩銜接的縱縫位置發(fā)現(xiàn)有即泥現(xiàn)象,這也驗證了路面結(jié)構(gòu)層存在層間水及裂隙水補充現(xiàn)象的前兆。

        4設(shè)計反思

        4.1 沿線調(diào)查破碎板時應(yīng)注意的情況

        加鋪設(shè)計之前都要對沿線水泥混凝土板塊的破損情況進行調(diào)查,此時應(yīng)該注意觀察混凝土板塊間是否有即泥現(xiàn)象,如果是在非雨季進行調(diào)查,可以通過詢問養(yǎng)護人員對道路降雨后的情況進行了解。如果在降雨數(shù)天后仍然存在即泥現(xiàn)象,則有可能存在層間水滲出的情況。

        4.2 對地質(zhì)條件的了解

        如果路線走向與地質(zhì)斷裂帶分布方向一致,并且沿線巖石裂隙發(fā)育,石質(zhì)挖方邊坡坡面有地下水沿裂隙涌出,就需要通過鉆孔取芯的方法,對項目范圍內(nèi)的地下水水位情況進行了解。尤其要對石質(zhì)挖方高邊坡路段進行取芯摸查。

        4.3 對地質(zhì)及鉆孔資料進行分析

        如果鉆孔芯樣可以驗證項目路段地下水位較高(距離路面小于1m),并且挖方邊坡坡面裂隙所對應(yīng)的路面鉆孔內(nèi)存在積水的話,就需要對項目方案進行調(diào)整。如確定需要對路段進行瀝青路面加鋪,則需要在加鋪前采取排水、降水措施。

        4.4 滲水處理方案對比

        對于已經(jīng)布設(shè)了縱向盲溝的位置依然存在滲水現(xiàn)象的情況,說明縱向盲溝在處理層間水時效果有限。以下是經(jīng)過多種方案必選后,比較適合處理層間水及裂隙水滲出路面的兩種方法。

        水平定向鉆:利用道路縱坡,由坡低點向高點鉆進,并將排水管與邊溝底連接。將透水管埋置于路面結(jié)構(gòu)中的可透水層中,將層間水經(jīng)透水管沿縱坡排入兩側(cè)邊溝。如果邊溝溝底高程高于路基可透水層,可在溝底設(shè)置縱向盲溝,將透水管引入縱向盲溝后,由填方段出口引入排水溝。每道透水管按照間隔30m進行布設(shè)。

        橫向盲溝:橫向盲溝要設(shè)置在滲水明顯或有凹陷處,以達到最佳排水效果。橫向盲溝一般路段坡度i=2%,超高路段應(yīng)保證盲溝坡度i≥0.5%,當(dāng)超高橫坡與排水方向相反時可加深盲溝深度。盲溝設(shè)置5%無砂混凝土及Φ110mm軟式透水管一道,然后在盲溝上參照原有瀝青路面結(jié)構(gòu)鋪設(shè)瀝青混凝土面層。每道橫向盲溝管按照間隔30m進行布設(shè)。

        橫向盲溝中采用的無砂混凝土具有透水性好、凝結(jié)后抗壓強度高的特點,澆筑后可在上面直接鋪筑瀝青面層。無砂混凝土中碎石采用3~5cm,碎石最小粒徑不得小于3cm,最大粒徑為5cm。水泥含量為5%,無砂混凝土和砂漿均采用525水泥。水泥砂漿水泥同砂漿的比例為1∶2。

        表2

        5結(jié)束語

        水泥混凝土路面加鋪瀝青已經(jīng)成為公路及市政工程改建和養(yǎng)護工程的主要內(nèi)容,在加鋪設(shè)計前都會對現(xiàn)場的破碎板情況進行調(diào)查,以此來計算需要更換水泥混凝土面板的數(shù)量,以及是否需要對破碎板底部基層進行處理。這些常規(guī)的設(shè)計流程適用于絕大多數(shù)的項目。但是在地下水豐富的山區(qū),在加鋪設(shè)計前,就需要對沿線的地質(zhì)水文進行了解,在對所得到的資料進行分析后,再來決定是否需要對項目進行瀝青路面的加鋪。

        收稿日期:2015-01-12

        中圖分類號:U416.1

        文獻標(biāo)識碼:C

        文章編號:1008-3383(2015)08-0055-02

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