水泥混凝土路面加鋪瀝青的勘察設計注意事項

劉　強

(廣州市公路勘察設計有限公司)

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水泥混凝土路面加鋪瀝青的勘察設計注意事項

劉強

(廣州市公路勘察設計有限公司)

摘要：《國道G105線K2424+056～K2430+862段水毀路面修復工程》及《國道G105線K2458+628～K2466+435段水毀路面修復工程》(以下簡稱《從化G105國道呂田至良口段水泥混凝土路面修復工程》)加鋪瀝青路面后，部分挖方路段路面出現(xiàn)滲水情況。對出現(xiàn)滲水路段的特征進行整理，并針對這些路段進行地質(zhì)勘查后，總結(jié)位于山區(qū)的挖方路段，在進行加鋪設計前應該進行的一些勘查過程，并且對不適合進行加鋪瀝青路面的路段進行了概括。

關鍵詞：水泥混凝土路面；加鋪瀝青；滲水

1概述

本項原有路面為水泥混凝路面，在進行路面加鋪瀝青后出現(xiàn)滲水情況。主要表現(xiàn)為瀝青路面出現(xiàn)濕潤、透水和局部伴有即泥現(xiàn)象。滲水路段分布于G105國道良口段與新豐段的局部挖方路段。滲水路段一側(cè)均為挖方高邊坡。

2現(xiàn)場調(diào)查

2.1　現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查

良口段絕大部分滲水清澈，為裂隙水在水壓作用下或沿級配砂礫層間流動，沿路面裂隙滲出。

新豐段，含彩虹橋以北路段，部分滲水位置呈現(xiàn)黃色或白色，對照周圍山體和路基路面結(jié)構(gòu)層分析，認為以層間水為主，地下水流動經(jīng)過路基填土層或水穩(wěn)層，帶出了粘?；蛏皾{成分。

特點：未加鋪瀝青路面之前，僅在降雨后，在混凝土板塊與土路肩銜接的縱縫位置發(fā)現(xiàn)有即泥現(xiàn)象。滲水點外側(cè)挖方山體對應有明顯的巖石裂隙，其走向和滲水位置吻合。

裂隙水滲出時的特點：在壓力作用下滲出路面，滲水較清澈，不含泥沙等雜質(zhì)。

層間水滲出時的特點：含有粘粒或砂漿成分，干燥后有粉白色的痕跡。

2.2　路面、邊溝底部取芯檢測

為進一步分析滲水原因，對滲水位置的路面及邊溝進行了取芯檢測，范圍見表1。

表1

3調(diào)查結(jié)果及病害分析

3.1　地質(zhì)調(diào)查結(jié)果

G105國道與廣從斷裂帶在項目區(qū)附近基本平行，項目區(qū)位于廣從斷裂帶東南側(cè)，受其影響，項目區(qū)路面多處呈現(xiàn)“浸水”現(xiàn)象。廣從斷裂帶是珠江三角洲地區(qū)最大的斷裂帶，南起佛山南海，北至從化呂田，基本呈北東走向，傾向北西，傾角約40°，屬張性正斷層，斷裂帶內(nèi)存在很多共生和次生張裂隙。

現(xiàn)場調(diào)查顯示，在出現(xiàn)“浸水”的地方，基本全部為巖石挖方路段，道路的修建，改變了原有流水路徑，加之長期降水，水壓升高，地下水就會帶有“承壓”性質(zhì)，沿著裂隙面進入底基層，在路面薄弱部位浸出。

花崗巖屬脆性巖，在受到構(gòu)造作用以后，會發(fā)生脆性變形，產(chǎn)生張裂隙，地下水沿著裂隙匯聚和流向地勢較低的地區(qū)。

3.2　取芯結(jié)果

邊溝取芯：在5個邊溝取芯資料中顯示有3個路基邊溝底部設置了30～90cm厚的沙礫層作為截水盲溝，其余邊溝底部為原狀土。并且在鉆孔深度70cm左右的位置發(fā)現(xiàn)積水，這表明滲水路段的地下水位很高，原有設計已經(jīng)考慮到了設置盲溝來截斷或是降低兩側(cè)流向路基的地下水，但是從水泥穩(wěn)定基層的流水掏空現(xiàn)象來看，截水盲溝并沒有發(fā)揮作用。

路面取芯：路基取芯顯示滲水范圍內(nèi)的路面結(jié)構(gòu)底部均設置有沙礫墊層和水泥穩(wěn)定碎石基層，并且水泥穩(wěn)定碎石呈現(xiàn)松散的板結(jié)狀態(tài)，有明顯的流水掏空情況。路基土平均含水率為14.2%～19.8%，僅在K2426+170 左側(cè)第二車道鉆孔內(nèi)發(fā)現(xiàn)積水。

3.3　病害分析

從設置截水盲溝的路段依然存在滲水的現(xiàn)象來看，路面的滲水并不是從路基兩側(cè)流向路面結(jié)構(gòu)層的，并且結(jié)合沿線的地質(zhì)裂隙與病害點非常吻合的情況分析，路面滲水主要由高邊坡位置的裂隙水經(jīng)“承壓”作用進入砂礫墊層及水泥穩(wěn)定碎石基層，并且不斷地對層間水進行補充，最后在瀝青路面孔隙較大的位置滲出。在未加鋪瀝青混凝土之前，原有道路為水泥混凝土路面時，各個板塊間的橫縫、縱縫為層間水提供了流向土路肩的路徑及蒸發(fā)的空間，所以加鋪前并未發(fā)現(xiàn)路面及板塊裂縫處存在滲水現(xiàn)象，但在降雨數(shù)天后，仍然在混凝土板塊與土路肩銜接的縱縫位置發(fā)現(xiàn)有即泥現(xiàn)象，這也驗證了路面結(jié)構(gòu)層存在層間水及裂隙水補充現(xiàn)象的前兆。

4設計反思

4.1　沿線調(diào)查破碎板時應注意的情況

加鋪設計之前都要對沿線水泥混凝土板塊的破損情況進行調(diào)查，此時應該注意觀察混凝土板塊間是否有即泥現(xiàn)象，如果是在非雨季進行調(diào)查，可以通過詢問養(yǎng)護人員對道路降雨后的情況進行了解。如果在降雨數(shù)天后仍然存在即泥現(xiàn)象，則有可能存在層間水滲出的情況。

4.2　對地質(zhì)條件的了解

如果路線走向與地質(zhì)斷裂帶分布方向一致，并且沿線巖石裂隙發(fā)育，石質(zhì)挖方邊坡坡面有地下水沿裂隙涌出，就需要通過鉆孔取芯的方法，對項目范圍內(nèi)的地下水水位情況進行了解。尤其要對石質(zhì)挖方高邊坡路段進行取芯摸查。

4.3　對地質(zhì)及鉆孔資料進行分析

如果鉆孔芯樣可以驗證項目路段地下水位較高(距離路面小于1m)，并且挖方邊坡坡面裂隙所對應的路面鉆孔內(nèi)存在積水的話，就需要對項目方案進行調(diào)整。如確定需要對路段進行瀝青路面加鋪，則需要在加鋪前采取排水、降水措施。

4.4　滲水處理方案對比

對于已經(jīng)布設了縱向盲溝的位置依然存在滲水現(xiàn)象的情況，說明縱向盲溝在處理層間水時效果有限。以下是經(jīng)過多種方案必選后，比較適合處理層間水及裂隙水滲出路面的兩種方法。

水平定向鉆：利用道路縱坡，由坡低點向高點鉆進,并將排水管與邊溝底連接。將透水管埋置于路面結(jié)構(gòu)中的可透水層中，將層間水經(jīng)透水管沿縱坡排入兩側(cè)邊溝。如果邊溝溝底高程高于路基可透水層，可在溝底設置縱向盲溝，將透水管引入縱向盲溝后，由填方段出口引入排水溝。每道透水管按照間隔30m進行布設。

橫向盲溝：橫向盲溝要設置在滲水明顯或有凹陷處，以達到最佳排水效果。橫向盲溝一般路段坡度i=2%，超高路段應保證盲溝坡度i≥0.5%，當超高橫坡與排水方向相反時可加深盲溝深度。盲溝設置5%無砂混凝土及Φ110mm軟式透水管一道，然后在盲溝上參照原有瀝青路面結(jié)構(gòu)鋪設瀝青混凝土面層。每道橫向盲溝管按照間隔30m進行布設。

橫向盲溝中采用的無砂混凝土具有透水性好、凝結(jié)后抗壓強度高的特點，澆筑后可在上面直接鋪筑瀝青面層。無砂混凝土中碎石采用3~5cm，碎石最小粒徑不得小于3cm，最大粒徑為5cm。水泥含量為5%，無砂混凝土和砂漿均采用525水泥。水泥砂漿水泥同砂漿的比例為1∶2。

表2

5結(jié)束語

水泥混凝土路面加鋪瀝青已經(jīng)成為公路及市政工程改建和養(yǎng)護工程的主要內(nèi)容，在加鋪設計前都會對現(xiàn)場的破碎板情況進行調(diào)查，以此來計算需要更換水泥混凝土面板的數(shù)量，以及是否需要對破碎板底部基層進行處理。這些常規(guī)的設計流程適用于絕大多數(shù)的項目。但是在地下水豐富的山區(qū)，在加鋪設計前，就需要對沿線的地質(zhì)水文進行了解，在對所得到的資料進行分析后，再來決定是否需要對項目進行瀝青路面的加鋪。

收稿日期：2015-01-12

中圖分類號：U416.1

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2015)08-0055-02