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瀝青路面病害及形成原因

文章出處:網(wǎng)責任編輯:作者:LS人氣:-發(fā)表時(shí)間:2021-05-27 14:17:00

瀝青路面裂縫是公路路面各類(lèi)破損中更常見(jiàn)、更易發(fā)生的早期病害之一,它幾乎伴隨著(zhù)瀝青路面整個(gè)使用期,并隨著(zhù)路齡的增長(cháng)而加重。瀝青路面出現裂縫不但影響路容美觀(guān)和行車(chē)的舒適性,而且容易擴展造成路面結構性破壞,縮短路面的使用壽命。瀝青路面出現裂縫應及時(shí)用灌縫膠或者貼縫帶進(jìn)行灌縫修補,否則雨水及其他雜物就會(huì )沿裂縫進(jìn)入面層結構及路基,導致路面承載能力下降,加速路面局部或成片損壞。瀝青路面更常見(jiàn)的早期病害為:橫縫、縱縫、交叉裂縫。

  

從上述圖片上我們可以看到不同路段路面病害產(chǎn)生的情況。這些裂縫是瀝青路面更早期,更易發(fā)生的病害,也是不可避免的。在裂縫還沒(méi)有發(fā)生進(jìn)一步如龜裂、網(wǎng)裂等情況下,選擇適當的修補方式及時(shí)處理是十分必要的。瀝青裂縫產(chǎn)生的原因主要為:

 

1、新建公路碾壓的不足,填土未壓實(shí)或兩側密實(shí)度不均,產(chǎn)生不均勻的深陷而形成裂縫。

2、路基填挖結合部或填高沿橫向變化較大處理地段,其裂縫是連續的。

3、橫向裂縫起初大多出現于路面兩側,逐漸發(fā)展而貫通全路幅。這類(lèi)病害的主要原因為溫度疲勞裂縫或稱(chēng)由溫度應力引起的溫度裂縫及基層開(kāi)裂導致的反射裂縫。

4、瀝青未達到適合于本地區氣候條件和使用要求的質(zhì)量標準,致使瀝青面層溫度收縮或溫度疲勞應力(應變)大于瀝青混合料的抗拉強度(應變)。

5、橋梁、涵洞或通道兩側的填土產(chǎn)生固結或地基沉降?!纠碚摲治觥繖M向裂縫形成是與路中線(xiàn)近乎垂直的裂縫,間或伴有少量支縫。橫向裂縫主要是由溫度應力引起的溫度裂縫和基層開(kāi)裂導致的反射裂縫。路面面層低溫收縮是產(chǎn)生橫向溫度裂縫的主要原因。當瀝青路面在氣候變化下產(chǎn)生的累計溫度應力超過(guò)瀝青路面的抗拉強度時(shí),便會(huì )首先在瀝表混合料抗拉強度的薄弱面或某點(diǎn)開(kāi)裂。開(kāi)裂后,裂縫尖端產(chǎn)生應力集中而繼續發(fā)展并貫穿整個(gè)瀝青面層。瀝青混凝土的低溫針入度、低漸感溫比及流變指數對瀝青混合料的抗裂性能影響較大。低溫針入度越大,代溫感漸比越小以及瀝青低溫的流變指數越小,則其低溫抗裂性能越好。低溫模量較低且收縮系數小的瀝青混合料產(chǎn)生的溫度應力較小,同時(shí)變形能力較強且強度也較高的混合料低溫抗裂性能較為。

盡管這些表面裂縫對路面結構的承載能力暫沒(méi)有影響,但是對磨耗層的耐久性和功能壽命有強裂的影響,同時(shí)由于這類(lèi)裂縫上寬下窄,水和其他雜質(zhì)更容易滲入到路面結構中。它發(fā)生在瀝青路面表層,從瀝青面層向下擴展,并沿輪跡帶的方向延伸,它隨著(zhù)路齡的增長(cháng),可能會(huì )擴展穿透磨耗層、粘結層、甚至整個(gè)瀝青面層。瀝青路面裂縫形成后,在行車(chē)荷載和溫度應力的反復作用下,會(huì )不斷擴展延伸,直至貫穿整個(gè)路面結構。根據斷裂力學(xué)理論,裂縫擴展主要有3種模式(如圖2):拉裂(Ⅰ型)、剪裂(Ⅱ型)和撕裂(Ⅲ型),所以縱向裂縫另外一種產(chǎn)生原因是行車(chē)荷載作用引發(fā)的。由溫度變化產(chǎn)生的應力也是導致裂縫擴展的一個(gè)重要因素,這種破壞主要發(fā)生在冬季降溫天氣。

以上分析的是針對瀝青公路路面裂縫產(chǎn)生的主要原因,另外也不排除多種原因復合出現的如:

1、路基加固處理不當,路基邊緣浸水,導致路基濕軟、承載力不足,形成啃邊,有時(shí)也會(huì )導致路面邊緣的裂縫(下圖.Ⅰ型)。

2、混合料攤鋪時(shí)接縫處理不當,路基邊啃邊,有時(shí)也會(huì )導致路面邊緣的裂縫。

3、混合料攤鋪時(shí)接縫處理不當、壓實(shí)度未達到要求,或攤鋪時(shí)間過(guò)長(cháng)等造成路面滲水,在行車(chē)荷載作用下形成裂縫。

4、瀝青含蠟量偏高以及其它質(zhì)量上的原因,延度偏于下限或瀝青老化、變質(zhì),抗拉強度降低,長(cháng)期在行車(chē)荷載的作用下也會(huì )形成縱向裂縫(下圖3.Ⅱ型)。

5、車(chē)輛荷載在瀝青面層輪跡帶上重復作用導致深陷而在行車(chē)道上形成W或U形車(chē)轍。這時(shí)輪跡帶兩側由于拉應力的反復作用而產(chǎn)生縱向疲勞裂縫。

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