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我國高速公路出現病害的癥狀及防治

文章出處:網(wǎng)責任編輯:作者:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2014-08-07 13:16:00

 我國高速公路建設近年來(lái)取得了巨大的進(jìn)步,但隨之也出現了許多病害,如破損、裂縫、沉降等,其中裂縫是更常見(jiàn),也是危害更大的一種。裂縫不僅影響路面美觀(guān)、降低平整度,而且會(huì )影響整個(gè)道路的使用壽命,特別是當路面開(kāi)裂后,雨水就會(huì )通過(guò)裂縫滲到路面基層、底基層甚至路基,這樣會(huì )腐蝕混凝土路基,削弱基層、土基的強度,加速道路的破壞,縮短路面的使用壽命。因此,很有必要及時(shí)對高速公路路面裂縫進(jìn)行適當的處理。 

 
常見(jiàn)的裂縫類(lèi)型及防治措施 
  1. 常見(jiàn)的裂縫類(lèi)型 
 ?。?)橫向裂縫。橫縫是高速公路瀝青路面更常見(jiàn)的一種裂縫。橫縫大多數屬于半剛性基層開(kāi)裂引起的路面反射裂縫,但也包括溫縮裂縫,當雨水沿這些裂縫滲入路面結構層內部,會(huì )縮短路面使用壽命。 
 
 ?。?)縱向裂縫。分為自上而下的表面裂縫和自下而上的疲勞裂縫。此類(lèi)裂縫主要是由于路基的不沉降而引起的,當路基施工過(guò)程中壓實(shí)不均勻,就會(huì )存在局部壓實(shí)不足的現象,通車(chē)后,在車(chē)輛荷載的長(cháng)期作用下,路基進(jìn)一步壓實(shí)固結,從而導致縱向裂縫的形成。 
 
 ?。?)網(wǎng)裂。當基層局部強度不足,如膠結料偏少,集料離析,壓實(shí)度不足等,還有路基和面層的強度不足,如變形、下沉、孔隙率過(guò)大等,一旦受到重車(chē)的作用面層就會(huì )拉斷成裂縫,變形成為網(wǎng)裂。 
 
  2. 高速公路路面裂縫產(chǎn)生的原因 
 
  高速公路路面裂縫的產(chǎn)生主要受以下幾個(gè)因素的影響:路面材料的性能和路基的填料,施工工藝,氣候條件,車(chē)輛載荷等。 
 
 ?。?)路面材料及路基填料。高速公路路面基層通常采用“水泥穩定碎石層+二灰碎石+石灰土底基層”結構,這種無(wú)機結合料是由固相、液相和氣相組成,固液氣三相在降溫過(guò)程中相互作用,使無(wú)機結合料穩定材料產(chǎn)生體積收縮。這其中水是此類(lèi)材料溫度收縮的主要影響因素,水對無(wú)機結合料的影響主要通過(guò)毛細管張力、擴張作用和冰凍作用實(shí)現。當毛細水蒸發(fā)完后,半剛性基層材料的吸附水也會(huì )開(kāi)始蒸發(fā),顆粒表面水膜就會(huì )變薄,使得顆粒間距變小,分子力增大,導致整個(gè)路面層體積進(jìn)一步收縮,吸附水引起的收縮量要比毛細管作用的影響大得多,當吸附水膜減薄到一定程度后,就會(huì )停止收縮。由于壓實(shí)后水泥的密度不足,土質(zhì)不均勻,其中的水分蒸發(fā)使水泥穩定基層水分不斷減少,基層發(fā)生體積收縮,形成基層收縮裂縫,并導致裂縫頂端產(chǎn)生應力集中,裂縫向面層擴展,更終到達路表,形成反射裂縫。 
 
 ?。?)氣候溫度條件。高速公路上瀝青面層上的非荷載裂縫主要是溫度裂縫,而裂縫的數量及分布密度與溫度下降幅度關(guān)系密切,隨著(zhù)低溫持續時(shí)間增長(cháng),裂縫也會(huì )不斷增多和加密,同一條裂縫寬度也會(huì )逐漸加寬。當溫度較高的條件下,瀝青材料的良好的應力松弛性能使得溫度升降產(chǎn)生的變形不致產(chǎn)生過(guò)大的溫度應力,但當氣溫下降時(shí),瀝青材料就會(huì )逐漸發(fā)硬并開(kāi)始收縮,瀝青面層中產(chǎn)生的收縮拉應力如果超過(guò)了瀝青混合料的抗拉強度,瀝青面層就會(huì )開(kāi)裂。尤其在日夜溫差大的地區,在瀝青面層中會(huì )產(chǎn)生較大的溫度應力,長(cháng)期的溫度反復升降會(huì )導致瀝青面層溫度應力疲勞,減小瀝青混合料的極限拉伸應變,加上瀝青的老化使瀝青應力松弛性能降低,更終達到極限抗拉強度,使路面產(chǎn)生裂縫。 
 
 ?。?)車(chē)輛載荷作用。在高速公路路面裂縫的各分車(chē)道的分布規律調查中,唧漿、裂縫的分布主要以行車(chē)道為主,路面橫縱裂縫交錯,甚至產(chǎn)生網(wǎng)裂,這充分說(shuō)明重載車(chē)輛對路面裂縫的影響非常大,甚至使道路發(fā)生結構性破壞。調查表明,瀝青路面破壞往往集中在春秋多雨季節,當瀝青路面透水嚴重或排水不暢時(shí),雨水通過(guò)瀝青面層空隙或縫隙,浸濕各結構層材料甚至路基土,使其變形增加,強度下降,承載力降低,使用壽命縮短。尤其是在行車(chē)荷載的作用下,進(jìn)入路面結構層之間的空隙中的水分,會(huì )成為高孔隙水壓力和高流速的水流,沖刷層面材料,促使瀝青面層出現剝落、松散等病害,進(jìn)而破壞整個(gè)路面結構的使用性能。 
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