薛寶利
(河北省秦皇島市青龍滿族自治縣交通運(yùn)輸局,河北秦皇島 066000)
瀝青路面水破壞的分析及預(yù)防措施
薛寶利
(河北省秦皇島市青龍滿族自治縣交通運(yùn)輸局,河北秦皇島 066000)
本文論述了公路地表水、地下水的由來(lái),分析了公路水破壞造成的病害現(xiàn)象以及起有效的預(yù)防措施。關(guān)鍵詞:公路;水破壞;分析;預(yù)防措施
近幾年來(lái),公路建設(shè)突飛猛進(jìn),對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,但是許多公路建成運(yùn)營(yíng)后,發(fā)生早期損害較為嚴(yán)重,特別是瀝青路面,主要表現(xiàn)在坑槽、松散、脫皮、麻面等方面。產(chǎn)生這些病害的主要原因是水的破壞,如何有效的控制水破壞,保證公路的安全、舒適、暢通,延長(zhǎng)公路使用壽命,降低工程造價(jià),是廣大公路工程技術(shù)人員的共同愿望。本文從瀝青路面設(shè)計(jì)、施工及管理等方面談?wù)勊畬?duì)瀝青路面造成的破壞及預(yù)防措施。
公路水破壞在公路中的表現(xiàn)有很多種,但主要有一下幾種:軟彈、唧漿、坑洞、沉陷、裂縫、破碎等。
1.水的由來(lái)
造成瀝青路面水損害破壞的主要原因之一是瀝青混合料空隙率過(guò)大。表面水有可能從兩側(cè)路肩或路面與路肩的結(jié)合處以及中央分隔帶緣石(通常是預(yù)制混凝土塊)與路面的結(jié)合處透入路面結(jié)構(gòu)層中。如果瀝青面層上產(chǎn)生了裂縫,表面水更會(huì)從裂縫透入路面結(jié)構(gòu)層中。如果中央分隔帶下部無(wú)排水盲溝,表面又沒(méi)有封閉,則雨水還可能從中央分隔帶透入路面結(jié)構(gòu)層和土基上部。
在地下水位接近地表的地段,特別在路基填土不高時(shí),地下水可通過(guò)毛細(xì)作用進(jìn)入土基上部和路面結(jié)構(gòu)層;在冰凍地區(qū),由于冬季水分重分布的結(jié)果,路基上層和路面底基層都可能處于潮濕或過(guò)分潮濕狀態(tài)。瀝青面層雖不是完全不透水的,但卻能阻礙路面結(jié)構(gòu)層和土基中的水分蒸發(fā)。
2 .瀝青路面的沖刷唧漿現(xiàn)象形成原因
(1)發(fā)生在裂縫處的唧漿、網(wǎng)裂現(xiàn)象
唧漿、網(wǎng)裂。水透過(guò)瀝青面層滯留在半剛性基層頂面,在大量高速行車作用下,自由水產(chǎn)生很大的壓力并沖刷基層混合料表面的細(xì)料,形成灰白色漿。灰漿又被行車壓唧,通過(guò)各種形狀不一和寬窄不一的裂縫(橫縫、縱縫、斜縫、網(wǎng)裂)到路面,灰漿還可能通過(guò)水滲入瀝青混凝土的局部小面積或個(gè)別通道被壓唧到路表面,使路面產(chǎn)生網(wǎng)裂和變形。
(2)局部唧漿和坑洞
坑洞。坑洞是最典型的水破壞現(xiàn)象。當(dāng)自由水侵入并滯留在瀝青混凝土的孔隙中,不管是普通混凝土還是改性瀝青或加抗剝落劑的SMA,在行車作用下,特別是在降雨過(guò)程中和雨后行車道上的局部網(wǎng)裂會(huì)逐漸松散。松散的石料被車輪甩出形成坑洞。
水泥混凝土路面的面板下的基層同樣會(huì)產(chǎn)生沖刷現(xiàn)象?;炷撩姘宓慕涌p處由于板在行車作用下的泵吸作用造成唧漿現(xiàn)象。
(3)凍融現(xiàn)象
在冰凍地區(qū),在地下水位接近地表或路基兩側(cè)有長(zhǎng)期積水的情況下,如果路基填土高度不大,在冬季土路基中會(huì)發(fā)生水分重分布,在0-30C溫度較長(zhǎng)期滯留的深度會(huì)形成嚴(yán)重的聚冰現(xiàn)象,土層中會(huì)有很多冰晶體,甚至冰夾層。這層土長(zhǎng)稱做路基中的聚冰帶。到春融期間該聚冰帶化凍時(shí),土層變的過(guò)分潮濕,使土基的強(qiáng)度急劇下降。
1.地表水的處理
(1)在公路路面設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)進(jìn)一步完善路面排水設(shè)計(jì)。為了防止路面面層的滲透,應(yīng)將其設(shè)計(jì)施工成不透水的密級(jí)配瀝青磨耗層,在路面結(jié)構(gòu)層中設(shè)置防水層、基層頂面設(shè)置封層,在中央分隔帶處設(shè)置縱橫向排水滲溝,在土路肩處采用碎石填料進(jìn)行填筑,在挖方路段應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況有針對(duì)性地進(jìn)行排水設(shè)計(jì),減少水在路面的停留時(shí)間,以減少其對(duì)路面的破壞。
(2)對(duì)于路緣石的施工應(yīng)加以改進(jìn),在施工中多采用現(xiàn)澆(或預(yù)制)路緣石,這種施工方法,增加了路緣石的整體性能,外觀也達(dá)到了平整順暢。但它隔斷了路面滲水的排出,極易造成路面與路緣石的結(jié)合部產(chǎn)生水破壞。
(3)中央分隔帶滲水的處理,為了減少中央分隔帶滲水對(duì)路面的水破壞,在中央分隔帶中增設(shè)小型明溝或盲溝,將滲水從盲溝中排出,消除因滲水對(duì)路面產(chǎn)生的水破壞。
(4)嚴(yán)格控制集料規(guī)格。瀝青路面的材料、集料規(guī)格,直接影響到瀝青與集料粘附性能,直接影響到水損害的程度。所以應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)原材料的把關(guān),保證每批進(jìn)場(chǎng)充分保證瀝青混合料的粘結(jié)性能,提高瀝青集料的粘結(jié)力,降低水對(duì)瀝青路面的破壞能力。
(5)壓實(shí)度對(duì)瀝青路面的使用性能和壽命影響很大,它是保證瀝青混合料密實(shí)度與空隙率大小的關(guān)鍵。因此在施工過(guò)程中,進(jìn)一步加強(qiáng)管理,提高壓實(shí)機(jī)具標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)施工規(guī)范要求的壓實(shí)度抽檢頻率,進(jìn)行抽檢。發(fā)現(xiàn)壓實(shí)度不足的地方堅(jiān)決返工,保證壓實(shí)度符合要求,降低混合料空隙率,減少水的侵入破壞。
(6)一是使泄水孔口高度設(shè)置在低于水泥混凝土面層0.5厘米的位置上,避免孔口積水;二是在橋面兩側(cè)設(shè)置易透水的結(jié)構(gòu)層,使橋面滲水及時(shí)排出;三是施工時(shí)注意契口縫震搗密實(shí),吊裝前將梁體內(nèi)積水清除干凈。
2 地下水的處理
對(duì)于地下水的處理根據(jù)各地地質(zhì)、地理?xiàng)l件的不同有很多不同的處理方法。
(1)排除公路邊溝積水
當(dāng)公路沿線有良好的排疏宣泄條件時(shí),可采用疏干路基邊溝范圍內(nèi)的淺水層,加快路基自然固結(jié)的方法,將低軟土內(nèi)的含水量,改善土壤物理性質(zhì)。
(2)設(shè)置墊層
修筑適宜的結(jié)構(gòu)墊層,以調(diào)節(jié)路基的水溫狀態(tài),也是一種有效的處理方法。目前主要應(yīng)用的是防水層和割斷層。防水層主要設(shè)置于路基和路面之間或路基底部,起到防止地下水侵入的作用。割斷層與防水層類似,主要目的在于割斷地下水的上升路徑,從而減小或消除其對(duì)路基的破壞作用。
(3)提高路基標(biāo)高
人工提高路基標(biāo)高主要考慮地下水位高度和選擇合格的路基填料,保證公路路基穩(wěn)定性所要求的路基標(biāo)高應(yīng)至少高出地下水位2M以上,同時(shí)提高標(biāo)高可以預(yù)防和消除路基深層凍漲,兩者綜合確定高度。
公路建成后,養(yǎng)護(hù)是關(guān)鍵。要延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命,必須加強(qiáng)路面的養(yǎng)護(hù)管理。雨后要及時(shí)補(bǔ)洞,補(bǔ)洞要及時(shí),補(bǔ)洞要規(guī)范、整齊,嚴(yán)格按照《瀝青公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》要求及操作規(guī)程進(jìn)行養(yǎng)護(hù),把瀝青路面的病害消滅在萌芽狀態(tài),避免雨水從病害處滲入,造成路基彈簧路面大面積破壞。
瀝青路面發(fā)生的早期損害主要是水的破壞造成的,應(yīng)著重從設(shè)計(jì)、施工、管理的角度出發(fā),采取切實(shí)有效的措施,減少瀝青路面水的滲透,盡量降低水的破壞,相信只要我們共同努力,分析透公路水產(chǎn)生的原因,采取相應(yīng)的治理措施,一定能夠消除隱患,減少公路破壞。
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1007-6344(2016)02-0220-01