行業(yè)資訊
淺析二級公路瀝青路面破壞的原因及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
一、二級公路涵義
二級公路為供汽車行駛的雙車道公路。雙車道二級公路應(yīng)能適應(yīng)按各種汽車（包括摩托車）折合成小客車的5000～15000輛的年平均晝夜交通量，為連接政治、經(jīng)濟(jì)中心或大工礦區(qū)、港口、機(jī)場等地的供汽車行駛的公路。二級公路作為干線公路時(shí)，設(shè)計(jì)速度宜采用80Km/h，其路基寬度一般為12m，最小寬度為10m；二級公路作為集散公路時(shí)，混合交通量較大、平面交叉間距較小的路段，設(shè)計(jì)速度宜采用60Km/h，其路基寬度一般為10m，最小寬度為8.5m.二級公路路面類型應(yīng)采用水泥混凝土結(jié)構(gòu)或?yàn)r青混凝土結(jié)構(gòu)。
二、常見瀝青路面破壞形式
目前，我國二級公路瀝青路面存在多種被破壞的現(xiàn)象，本文列舉幾種常見的破壞形式。
（1）裂縫。路面產(chǎn)生裂縫的原因很多，包括非荷載裂縫和荷載裂縫，非荷載裂縫主要是溫度裂縫和基層反射裂縫。溫度裂縫一般有兩種形式：一種是低溫收縮裂縫，一種是溫度疲勞裂縫。荷載型裂縫，即主要由行車荷載作用而產(chǎn)生的裂縫。
（2）沉陷。該破壞主要是由于路基塌陷引起的。二級公路容易產(chǎn)生彈性和殘余變形，殘余變形影響了路基的穩(wěn)定和路面的平整度。主要原因有：
A.零填土中自由水分充分，壓實(shí)荷載的大部分由空隙中自由水承受，土粒有效應(yīng)力減小，土基不能充分碾壓，難以達(dá)到足夠的強(qiáng)度。
B.零填及路塹路基對氣候的變化敏感，水分和溫度的作用使土粒吸脹和收縮作用明顯，毛細(xì)水容易上升至路基工作區(qū)，使路基處于潮濕狀態(tài)，降低了路基的承載力。
C.因路基無填土，動載作用應(yīng)力不能充分?jǐn)U散即達(dá)天然地基上，促使地基變形沉降，或者使天然地基局部不均勻反映到路面上。
（3）泛油。泛油是由于面層油石比過大，含油量過高而形成的。一般輕微泛油可撒石屑或粗砂，并用壓路機(jī)或行車碾壓處治；泛油較重的可先撒5mm～10mm粒徑的碎石，用壓路機(jī)碾壓，待穩(wěn)定后撒石屑或粗砂，并用壓路機(jī)或行車碾壓。
（4）車轍。車轍的形成大致可分為三個(gè)階段：第一階段是瀝青路面進(jìn)一步壓密過程，時(shí)間持續(xù)較短，但變形快速增長。第二階段是瀝青路面壓密穩(wěn)定時(shí)期，該期間變形呈直線形穩(wěn)定增長。第三階段是由于瀝青路面高溫強(qiáng)度不足或抗永久變形能力不強(qiáng)，特別是在高溫季節(jié)又有表面水浸入面層內(nèi)部的情況下，容易產(chǎn)生剪切變形，使變形和應(yīng)變速率迅速增大，直到破壞，也稱為不穩(wěn)定階段。
三、預(yù)防二級公路瀝青路面破壞的措施
1.合理進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)
根據(jù)本地區(qū)的實(shí)際，不同的地區(qū)地理、氣候、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)不同，交通組合也有較大的差距，在進(jìn)行路面設(shè)計(jì)時(shí)，不能千篇一律地采用半剛性基層，在交通量不大，重載交通量很少的地區(qū)路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)應(yīng)考慮使用級配碎石柔性基層和低劑量水泥穩(wěn)定碎石基層；對交通量大，但重載交通量較少的地區(qū)，可以在半剛性基層和瀝青面層之間設(shè)置級配碎石柔性排水層，或采用低劑量的水泥穩(wěn)定碎石基層，減少半剛性材料反射裂縫對路面的早期損害；對于交通量較大且重載交通較多的地區(qū)，在使用半剛性結(jié)構(gòu)層時(shí)，可以考慮使用土工材料加強(qiáng)結(jié)構(gòu)層之間的聯(lián)系，同時(shí)改善層間的受力特性。
2.改性瀝青的使用
改性瀝青是指“摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細(xì)的橡膠粉或其他填料等外摻劑（改性劑），或采取對瀝青輕度氧化加工等措施，使瀝青或?yàn)r青混合料的性能得以改善而制成的瀝青結(jié)合料”。改性劑是指“在瀝青或?yàn)r青混合料中加入天然的或人工的有機(jī)或無機(jī)材料，可熔融、分散在瀝青中，改善或提高瀝青路面性能（與瀝青發(fā)生反應(yīng)或裹覆在集料表面上）的材料”。由于改性瀝青的良好使用性能，近幾年，我國的高速公路路面開始使用改性瀝青。根據(jù)瀝青改性劑聚合物的種類區(qū)分可分為三類：一是熱塑性橡膠類，二是橡膠類，三是樹脂類。通過大量的試驗(yàn)和研究，SBS改性瀝青的高溫穩(wěn)定性、低溫性能、彈性恢復(fù)性能、感溫性等無論從哪方面講，都有非常突出的優(yōu)點(diǎn)，所以我國改性瀝青的發(fā)展方向應(yīng)該以SBS作為主要方向。改性瀝青的合理使用，將有效減少因面層原因引起的病害。
3.完善路面的防水設(shè)計(jì)
首先，應(yīng)迅速排除表面水，防止積水滲入下層，要求路拱和表面平整度符合規(guī)定，路表不得積水；其次，為防止面層滲水滯留基層表面，而使基層被浸軟，在基層上做封層或透層，能夠達(dá)到即使有水滲入也能及時(shí)沿基層表面的路拱排出的效果；第三，面層材料應(yīng)選擇能耐荷載與水分復(fù)合作用的材料；第四，設(shè)置排水層（墊層），既能排水，也能隔斷毛細(xì)水，使上升的毛細(xì)水也能及時(shí)排出。因此，此墊層或下基層應(yīng)有排除上、下兩方來水的作用，應(yīng)用透水材料；第五，與路面結(jié)構(gòu)排水有關(guān)的邊溝、滲溝、排水溝等，必須按規(guī)范要求設(shè)置；第六，各層的強(qiáng)度自上而下逐漸減小，層次較多，雖受力情況較合理，但不同材料過多的層次將會給施工工藝及材料制備帶來較大困難，因此，一般層次不宜過多，層間應(yīng)盡量連續(xù)。
4.施工方面的預(yù)防措施
主要包括以下幾點(diǎn)：
（1）強(qiáng)化施工管理，提高工序控制的科學(xué)性。
（2）為防止因路基沉降而引起的路面沉陷，必須嚴(yán)格控制路基壓實(shí)度和原地面處理：
①路堤基底應(yīng)清理和壓實(shí)，基底強(qiáng)度、穩(wěn)定度不足時(shí)，應(yīng)進(jìn)行處理，以保證路基穩(wěn)定，減少工后沉降。
②壓實(shí)度要求：零填及挖方路段。路基壓實(shí)度≥95%；填方路段，路床頂面以下深度在0～0.8m時(shí)，路基壓實(shí)度≥95%，路床頂面以下深度在0.8～1.5m時(shí)，路基壓實(shí)度≥94%，路床頂面以下深度大于1.5m時(shí)，路基壓實(shí)度≥92%.
（3）保證現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整和準(zhǔn)確，杜絕弄虛作假。特別是瀝青材料、砂石料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，必須做到抽樣合理，數(shù)據(jù)真實(shí)，保證瀝青路面材料的路用性能。
（4）重視并協(xié)調(diào)道路瀝青路面的壓實(shí)度、均勻度、平整度和構(gòu)造深度等指標(biāo)，特別處理好平整度與壓實(shí)度的關(guān)系，保證壓實(shí)度的基礎(chǔ)上追求平整度。
（5）對于路面基層施工要嚴(yán)格按規(guī)范要求選好合格材料，對于水泥穩(wěn)定類材料，要嚴(yán)格按配合比要求控制水泥劑量及含水量，保證路面基層設(shè)計(jì)厚度及頂面標(biāo)高，灑水碾壓至要求密實(shí)度，保證基層表面平整度，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。同時(shí)要重視半剛性基層的養(yǎng)護(hù)，防止反射裂縫的出現(xiàn)。
（6）路面結(jié)構(gòu)層所選材料應(yīng)滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性要求，同時(shí)路面墊層材料宜采用水穩(wěn)定性好的粗粒料或各種穩(wěn)定類材料。
（7）嚴(yán)格控制瀝青混凝土配合比，尤其是瀝青用量的控制。
本文來自網(wǎng)絡(luò),如涉及版權(quán)問題，煩請?jiān)髡呗?lián)系我們，我們會在48小時(shí)內(nèi)做刪除處理。
