淺析新疆沙漠公路瀝青試驗(yàn)路面使用性能

蔣 波

1 概述

瀝青路面在行車荷載的反復(fù)作用和自然因素的不斷影響下會逐漸出現(xiàn)損壞,使其使用性能逐步惡化。由于荷載、環(huán)境、材料組成、結(jié)構(gòu)層組合、施工和養(yǎng)護(hù)條件的變異,損壞的形態(tài)是多種多樣的。從表象上看,有各式各樣的裂縫,如橫向或縱向裂縫、塊狀裂縫和網(wǎng)狀裂縫等;也有各種類型的變形,如沉陷、車轍、搓板、推移和泛油等現(xiàn)象出現(xiàn)。這些損壞現(xiàn)象,有時(shí)單獨(dú)出現(xiàn);有時(shí)則幾種形態(tài)同時(shí)出現(xiàn),顯得錯綜復(fù)雜。然而,如果透過表象進(jìn)一步分析造成這些損壞的原因,便可發(fā)現(xiàn)其中存在著一定的規(guī)律性。各種損壞現(xiàn)象的產(chǎn)生,都是行車和自然因素同路面相互作用的結(jié)果,隨著路面工作特性和外界因素影響程度的不同而變化。

本文以阿拉爾—和田沙漠公路為工程背景,通過現(xiàn)場調(diào)查其瀝青混凝土試驗(yàn)路面出現(xiàn)的主要病害類型,根據(jù)這些損壞現(xiàn)象的原因和危害,簡要闡述了瀝青混凝土路面使用性能的影響。

2 現(xiàn)有道路使用狀況調(diào)查

工程位于南疆塔克拉瑪干沙漠,為連接阿拉爾—和田的一條新建沙漠公路,全長424 km,二級公路,是自治區(qū)2005年～2006年重點(diǎn)工程。于2006年與2007年分2年度鋪筑了瀝青混凝土試驗(yàn)路面。試驗(yàn)路位于阿拉爾—和田公路工程第二合同段K170+000～K350+000段。從 K173～K178段,攤鋪中國“東海牌”90A瀝青試驗(yàn)路,其余路段采用克拉瑪依90號道路石油液體瀝青,試驗(yàn)路主要驗(yàn)證塔石化瀝青在試驗(yàn)路屬于夏炎熱冬寒冷極端干旱區(qū)。工程于2007年11月完工通車,交通量不大。

該路線所屬自然區(qū)劃VI2-H區(qū)(即塔克拉瑪干流動沙漠區(qū)),路線位于塔里木盆地中綠色走廊之一,和田河?xùn)|岸的綠色走廊帶邊緣、塔克拉瑪干沙漠中,路線兩側(cè)為高低起伏的新月形沙丘、新月形沙丘鏈、格狀沙丘和平坦沙地,路線海拔1 255 m～1 375 m,地勢由南向北逐漸降低,全線路段均位于沙漠中,地表土為風(fēng)積沙或粉土質(zhì)沙,由于路線靠近和田河附近,因此地下水位較高,加之沙漠地區(qū)蒸發(fā)量較大,除各種不同沙包外,原地面部分為鹽澤土。

3 路面病害調(diào)查

這次調(diào)查主要對試驗(yàn)路段主要出現(xiàn)的路面病害類型進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查。調(diào)查段落樁號為K169+000～K175+000,K184+700～K185+700段。

1)東海瀝青試驗(yàn)路,K169～K171段,此2 km病害以橫向裂縫和縱向裂縫為主。橫向裂縫主要是面層材料本身在低溫時(shí)的收縮受到阻礙會產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過了瀝青混合料極限抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生,面層便會出現(xiàn)橫向斷裂。根據(jù)路面平整度調(diào)查表可知,此路段路面平整度較好。所測的構(gòu)造深度10個點(diǎn)中,有2個不滿足規(guī)范要求(見表1),路面抗滑性能較好。

表1 瀝青混凝土路面平整度調(diào)查表

2)東海瀝青試驗(yàn)路,K171～K172段,出現(xiàn)了少量的橫向裂縫,基本路況良好。

3)東海瀝青試驗(yàn)路,K172～K173段,病害以橫向裂縫為主,這些橫向裂縫雖然在出現(xiàn)時(shí)不會影響行車,但在行車荷載作用下,其邊緣出現(xiàn)碎裂而使縫隙擴(kuò)大,且這種情況路面右幅比左幅少。據(jù)當(dāng)?shù)毓莛B(yǎng)部門介紹,由于施工中攤鋪的最低溫度控制不當(dāng),路表面局部出現(xiàn)了離析現(xiàn)象(見圖1,圖2)。其余K173～K175段路面整體上使用性能良好。根據(jù)平整度調(diào)查表可知,此路段路面平整度良好,構(gòu)造深度均能滿足規(guī)范要求。

4)東海瀝青試驗(yàn)路,K184+700～K185+700段,構(gòu)造深度滿足規(guī)范要求,病害主要以裂縫類為主?？v向裂縫多出現(xiàn)在路面中線上,產(chǎn)生原因歸結(jié)于路基的不穩(wěn)定性導(dǎo)致地基的不均勻沉降,且裂縫多表現(xiàn)為通縫,貫穿了整個路面寬度,從調(diào)查結(jié)果看,裂縫開裂向下延伸至基層,使得雨水很容易侵蝕路基,影響了路基的穩(wěn)定性。

瀝青路面邊緣出現(xiàn)的破碎見圖3,裂縫深度的量測見圖4。瀝青路面構(gòu)造深度調(diào)查表見表2。

表2 瀝青路面構(gòu)造深度調(diào)查表

4 結(jié)語

上述各項(xiàng)損壞模式中,有些損壞是由于面層材料的組成不當(dāng)或者施工和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量欠佳所引起的,但用東海瀝青鋪筑的瀝青混凝土試驗(yàn)路面,是能適用于夏炎熱冬寒冷的干旱地區(qū)的。對其出現(xiàn)的裂縫病害可通過采用改善路基水溫狀況和加設(shè)墊層以減少路基應(yīng)力等結(jié)構(gòu)組合措施予以處理,可取其效。

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