万红伟 秦腾飞
【摘要】近年来,我国经济快速健康发展,随着各方面需求不断增长,不论是作为骨干交通网络的高速公路还是城市道路,都取得了飞跃的发展,全国公路总里程在呈线性增长,但随之而来的是由于各方面的原因导致各种道路病害逐渐凸显出来。因为道路质量的好坏直接影响着车辆的运行情况,包括车辆的通行量和交通安全等因素。本文分析了路基路面(沥青)一般的病害形式及原因,并从规划、设计以及施工的角度提出了保证路基及路面的稳定性的一些措施。
【关键词】路基;路面;规划;设计;施工
前言
道路一般包括路基和路面两个部分,路基作为道路的基础,是路面的支撑结构物,需要具备足够的强度和刚度,足够的整体稳定性和水温稳定性,因路基裸露在自然环境中,经受着车辆荷载,土体自重等外力作用,日积月累,路基的各个部分将产生变形,路基作为路面的支撑物,路基的变形必然导致路面发生机构变化出现各种病害,当然对于路面,若因设计不合理,施工不规范以及后期养护不及时等原因,也会导致路面出现各种病害。
一、路基的破坏形式及原因分析
1、路基的破坏形式
(1)边坡的坍塌。路基边坡的滑塌是最常见的病害之一,根据边坡土质类别、破坏原因和规模的不同,可分为由于少量土体沿土质边坡向下移动所形成的溜方和一部分土体在重力作用下沿路堤的某一滑动面滑动而引起的滑坡两种。(2)路基的沉陷。路基沉陷是指路基在垂直方向产生较大的沉落。路基的不均匀下陷,将造成局部路段破坏,影响交通。路基沉陷有以下两种情况:一是路基本身的沉缩;二是由于路基下部天然地面承载能力不足,在路基自重的作用下引起沉陷。(3)不良地质和水文条件造成的路基破坏。
2、路基破坏原因分析
路基破坏的形式如上所述,其原因是多方面的,可归纳为以下几方面:
(1)、不良的工程地质和水文地质条件。如地质构造复杂,岩层走向及倾角不利,岩性松散,风化严重,土质较差,地下水位较高以及特殊不良地质灾害等。(2)、不利的水文与气候因素。如降水量大,洪水,干旱,冰冻,积雪或温差过大等。(3)、设计不合理。如断面尺寸不符合要求,边坡率选取不当,挖填布置不符合要求,路基处于潮湿或过湿状态,排水不良,防护与加固不妥等。(4)、施工不符合有关规定。如填筑顺序不当,土基压实度达不到要求,以及不按设计要求和操作规范进行施工,工程质量没有达到应有标准等。
二、路面常见破坏形式
现在各级公路均普遍采用沥青混凝土作为路面材料。其中的沥青碎石基本属于嵌挤型结构,是一种以嵌挤为主,粘结为辅的路面材料,它的主要缺点是空隙率大,易透水,因而降低了石料与沥青之间的粘结力,沥青老化后,路面结构容易疏松,使路面裂缝、剥落、拥包、车辙、沉陷等;归纳起来,沥青路面常见主要病害如下:
1、裂缝
(1)轻微裂缝。该裂缝多属局部裂缝,一般是在路面使用3-5年后发生的,其表现是细线状裂缝。(2)严重裂缝。龟裂:路面由于压实不足、路基下沉等原因产生的小网格式的、成块的、不规则破碎性的网状裂缝,由于其形状类似于乌龟贝壳,故俗称为龟裂;网裂:不规则的大网格式片网状裂缝,裂缝间距大小相近,形状和尺寸上都有别于龟裂;纵横裂:顺路方向出现在行车道的纵向长条裂缝,或横断方向有规则的裂缝。其中横向裂缝通常在温差变化较大地区发生。夏季完好的路面到了冬季会由于路面温度收缩,产生纵向近似间距的横向裂缝。横向裂缝翼板贯穿整个路面宽度,纵向间距为5-30m不等。纵向裂缝通常以单挑裂缝出现。
2、坑槽
(1)轻微坑槽:面层集料局部脱落而产生的路面洞穴或小坑槽。(2)严重坑槽:坑槽连片或者由小坑槽破损连成大而深的洞穴或坑槽。
3、车辙
车辙是在道路横断面由于车辆轮胎重复行驶久而久之产生的一种路面横向凹凸沉陷的现象。
4、沉陷
(1)局部下陷:路面局部产生小面积的下陷变形。(2)塌陷:路面较大面积的下陷变形;桥头跳车:常发生在桥梁或涵洞等构造物与路面交接的部位。一般是由于路面材料压实不均匀。或桥梁两端路基沉陷,路面与构造物间形成一定程度的高差而造成的行车颠跳。
5、翻浆
路面表面鼓起以致破裂,从裂缝中冒出泥浆的现象。
三、路基路面破坏的防治措施
1、规划、设计方面
首先,根据路网内路基的现有状况,选择地质条件较好的地区进行设计,认真分析现有路况和具体环境,合理安排道路施工时间;在设计路基横断面形状和边坡坡度时要根据路线设计确定路基填挖高度和顶宽。在确定路基填挖高度时必须根据地质情况来指导路基的设计,对沿线岩质或土质进行斟探,土质不行的地方要进行处理。其次,避免水对路面路基的损坏,排水设计要遵循如下原则:排水设施要结合当地具体环境,合理规划和布局。各種路基排水沟渠考虑与农田水利的配合。设计前必须对道路选址地区进行详细的水源与地质调查,重点路段要进行排水系统的全面规划,要与周围环境相协调,要经济、坚固。
2、施工方面
首先,基层平整度控制不严,路面会出现波浪式起伏;路面施工控制不力,摊铺机及压路机的操作人员水平较低;基准线或滑靴失控,都会导致路面不平。从目前路面施工情况看,滑靴已基本取代基准线但仍有其局限性。因此,施工时应从路基开始层层严格控制高程和平整度。并在保证压实度的基础上,合理控制路面面层微观构造和外观构造平整度。要保证路基施工的质量,主要是控制路基压实厚度、宽度。路基应该分层填筑,填筑过程中首先要按照技术规范规定控制路基的层厚度;在碾压之前要严格控制含水量,使土壤达到最优含水率,确保压实效果。不要片面追求个别指标不合理的高水平,要全面考虑基层、面层的综合强度、舒适性、安全性和耐久性。其次,对于路面施工应该从原材料的质量控制入手,严格按照各种路面的施工工艺进行施工。对于沥青混凝土路面,在摊铺的过程中要严格记录混合料的温度和厚度,对混合料的压实要初压、复压、终压,同时注意对于路面接缝的碾压方法;对于水泥路面要注意集料的级配,控制水泥用量,注意振捣方法以及铺摊厚度的控制。优质的混凝土混合物可以增大铺设路面的抗压度、弯拉程度和平整度等。混合物质必须要调制均匀,通常情况下,混凝土混合物的坍塌度为±10mm左右。对铺设工程的细节要加强重视,不允许出现丝毫偏差。再次,在道路铺设工程进行中要加强路面的铺设质量检查,严格保证道路的施工质量。道路铺设的监管工作在整个道路铺设工作中应起到重要保证作用。制定严格的监管程序,为工程的每一个技术细节保驾护航。相关技术人员必须严格加强对施工试验路段的测试率,以此来实地勘察项目的可行度,进一步提高工程质量,并根据实际检测情况随时改定不适合公路路段铺设的方案。
结语
路基路面是道路最主要的两部分,而路基是路面的基础,路面的破坏主要是由于路基变形、水引起的,要针对路基路面不同的破坏原因,从设计、施工到运营期的维护管理,对公路质量进行全方位的控制,以保证公路的正常使用,保证行车安全的同时,发挥公路的最大经济效益。
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