薛寶利
(河北省秦皇島市青龍滿族自治縣交通運輸局,河北秦皇島 066000)
瀝青路面水破壞的分析及預防措施
薛寶利
(河北省秦皇島市青龍滿族自治縣交通運輸局,河北秦皇島 066000)
本文論述了公路地表水、地下水的由來,分析了公路水破壞造成的病害現(xiàn)象以及起有效的預防措施。關(guān)鍵詞:公路;水破壞;分析;預防措施
近幾年來,公路建設突飛猛進,對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,但是許多公路建成運營后,發(fā)生早期損害較為嚴重,特別是瀝青路面,主要表現(xiàn)在坑槽、松散、脫皮、麻面等方面。產(chǎn)生這些病害的主要原因是水的破壞,如何有效的控制水破壞,保證公路的安全、舒適、暢通,延長公路使用壽命,降低工程造價,是廣大公路工程技術(shù)人員的共同愿望。本文從瀝青路面設計、施工及管理等方面談談水對瀝青路面造成的破壞及預防措施。
公路水破壞在公路中的表現(xiàn)有很多種,但主要有一下幾種:軟彈、唧漿、坑洞、沉陷、裂縫、破碎等。
1.水的由來
造成瀝青路面水損害破壞的主要原因之一是瀝青混合料空隙率過大。表面水有可能從兩側(cè)路肩或路面與路肩的結(jié)合處以及中央分隔帶緣石(通常是預制混凝土塊)與路面的結(jié)合處透入路面結(jié)構(gòu)層中。如果瀝青面層上產(chǎn)生了裂縫,表面水更會從裂縫透入路面結(jié)構(gòu)層中。如果中央分隔帶下部無排水盲溝,表面又沒有封閉,則雨水還可能從中央分隔帶透入路面結(jié)構(gòu)層和土基上部。
在地下水位接近地表的地段,特別在路基填土不高時,地下水可通過毛細作用進入土基上部和路面結(jié)構(gòu)層;在冰凍地區(qū),由于冬季水分重分布的結(jié)果,路基上層和路面底基層都可能處于潮濕或過分潮濕狀態(tài)。瀝青面層雖不是完全不透水的,但卻能阻礙路面結(jié)構(gòu)層和土基中的水分蒸發(fā)。
2 .瀝青路面的沖刷唧漿現(xiàn)象形成原因
(1)發(fā)生在裂縫處的唧漿、網(wǎng)裂現(xiàn)象
唧漿、網(wǎng)裂。水透過瀝青面層滯留在半剛性基層頂面,在大量高速行車作用下,自由水產(chǎn)生很大的壓力并沖刷基層混合料表面的細料,形成灰白色漿?;覞{又被行車壓唧,通過各種形狀不一和寬窄不一的裂縫(橫縫、縱縫、斜縫、網(wǎng)裂)到路面,灰漿還可能通過水滲入瀝青混凝土的局部小面積或個別通道被壓唧到路表面,使路面產(chǎn)生網(wǎng)裂和變形。
(2)局部唧漿和坑洞
坑洞??佣词亲畹湫偷乃茐默F(xiàn)象。當自由水侵入并滯留在瀝青混凝土的孔隙中,不管是普通混凝土還是改性瀝青或加抗剝落劑的SMA,在行車作用下,特別是在降雨過程中和雨后行車道上的局部網(wǎng)裂會逐漸松散。松散的石料被車輪甩出形成坑洞。
水泥混凝土路面的面板下的基層同樣會產(chǎn)生沖刷現(xiàn)象。混凝土面板的接縫處由于板在行車作用下的泵吸作用造成唧漿現(xiàn)象。
(3)凍融現(xiàn)象
在冰凍地區(qū),在地下水位接近地表或路基兩側(cè)有長期積水的情況下,如果路基填土高度不大,在冬季土路基中會發(fā)生水分重分布,在0-30C溫度較長期滯留的深度會形成嚴重的聚冰現(xiàn)象,土層中會有很多冰晶體,甚至冰夾層。這層土長稱做路基中的聚冰帶。到春融期間該聚冰帶化凍時,土層變的過分潮濕,使土基的強度急劇下降。
1.地表水的處理
(1)在公路路面設計時,應進一步完善路面排水設計。為了防止路面面層的滲透,應將其設計施工成不透水的密級配瀝青磨耗層,在路面結(jié)構(gòu)層中設置防水層、基層頂面設置封層,在中央分隔帶處設置縱橫向排水滲溝,在土路肩處采用碎石填料進行填筑,在挖方路段應根據(jù)現(xiàn)場實際情況有針對性地進行排水設計,減少水在路面的停留時間,以減少其對路面的破壞。
(2)對于路緣石的施工應加以改進,在施工中多采用現(xiàn)澆(或預制)路緣石,這種施工方法,增加了路緣石的整體性能,外觀也達到了平整順暢。但它隔斷了路面滲水的排出,極易造成路面與路緣石的結(jié)合部產(chǎn)生水破壞。
(3)中央分隔帶滲水的處理,為了減少中央分隔帶滲水對路面的水破壞,在中央分隔帶中增設小型明溝或盲溝,將滲水從盲溝中排出,消除因滲水對路面產(chǎn)生的水破壞。
(4)嚴格控制集料規(guī)格。瀝青路面的材料、集料規(guī)格,直接影響到瀝青與集料粘附性能,直接影響到水損害的程度。所以應該加強對原材料的把關(guān),保證每批進場充分保證瀝青混合料的粘結(jié)性能,提高瀝青集料的粘結(jié)力,降低水對瀝青路面的破壞能力。
(5)壓實度對瀝青路面的使用性能和壽命影響很大,它是保證瀝青混合料密實度與空隙率大小的關(guān)鍵。因此在施工過程中,進一步加強管理,提高壓實機具標準。根據(jù)施工規(guī)范要求的壓實度抽檢頻率,進行抽檢。發(fā)現(xiàn)壓實度不足的地方堅決返工,保證壓實度符合要求,降低混合料空隙率,減少水的侵入破壞。
(6)一是使泄水孔口高度設置在低于水泥混凝土面層0.5厘米的位置上,避免孔口積水;二是在橋面兩側(cè)設置易透水的結(jié)構(gòu)層,使橋面滲水及時排出;三是施工時注意契口縫震搗密實,吊裝前將梁體內(nèi)積水清除干凈。
2 地下水的處理
對于地下水的處理根據(jù)各地地質(zhì)、地理條件的不同有很多不同的處理方法。
(1)排除公路邊溝積水
當公路沿線有良好的排疏宣泄條件時,可采用疏干路基邊溝范圍內(nèi)的淺水層,加快路基自然固結(jié)的方法,將低軟土內(nèi)的含水量,改善土壤物理性質(zhì)。
(2)設置墊層
修筑適宜的結(jié)構(gòu)墊層,以調(diào)節(jié)路基的水溫狀態(tài),也是一種有效的處理方法。目前主要應用的是防水層和割斷層。防水層主要設置于路基和路面之間或路基底部,起到防止地下水侵入的作用。割斷層與防水層類似,主要目的在于割斷地下水的上升路徑,從而減小或消除其對路基的破壞作用。
(3)提高路基標高
人工提高路基標高主要考慮地下水位高度和選擇合格的路基填料,保證公路路基穩(wěn)定性所要求的路基標高應至少高出地下水位2M以上,同時提高標高可以預防和消除路基深層凍漲,兩者綜合確定高度。
公路建成后,養(yǎng)護是關(guān)鍵。要延長瀝青路面的使用壽命,必須加強路面的養(yǎng)護管理。雨后要及時補洞,補洞要及時,補洞要規(guī)范、整齊,嚴格按照《瀝青公路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》要求及操作規(guī)程進行養(yǎng)護,把瀝青路面的病害消滅在萌芽狀態(tài),避免雨水從病害處滲入,造成路基彈簧路面大面積破壞。
瀝青路面發(fā)生的早期損害主要是水的破壞造成的,應著重從設計、施工、管理的角度出發(fā),采取切實有效的措施,減少瀝青路面水的滲透,盡量降低水的破壞,相信只要我們共同努力,分析透公路水產(chǎn)生的原因,采取相應的治理措施,一定能夠消除隱患,減少公路破壞。
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1007-6344(2016)02-0220-01