关于山区沥青路面水毁病害分析及防治方法探讨

2016-01-28 16:45:41郭红卫
大科技 2016年6期
关键词:山区沥青路面雨水

郭红卫

(咸阳公路管理局长武公路管理段 陕西长武 713600)

关于山区沥青路面水毁病害分析及防治方法探讨

郭红卫

(咸阳公路管理局长武公路管理段 陕西长武 713600)

沥青路面铺筑时间短、舒适度高,其广泛应用在公路交通建设中。但是山区沥青路面在使用过程中常出现水毁病害,影响路面的使用耐久性。本文主要根据沥青路面防治水毁措施,从设计、施工、管养三方面做简要的阐述。

山区公路;沥青路面;水毁病害;防治措施

引言

近20年来,公路交通建设得到了快速发展,从原来的水泥路面到现在沥青路面,其公路总里程也在逐年增加。同时山区公路交通建设也得到了较快的发展。随着经济的发展,交通流量的逐年增加,公路交通日常运行中重载交通、超载车辆和环境破坏等多方面因素的影响,导致沥青路面出现不同程度的病害,例如路面水毁病害,严重影响沥青路面的耐久性、舒适性,降低了路面的使用年限,增加了路面维修养护的工程量及成本。特别是分布在山区的沥青路面,由于地理环境的特殊性,其路面易出现水毁病害,很大程度上影响了公路交通的正常运行,下面对山区沥青路面的水毁病害做详细的阐述。

1 山区沥青路面水毁病害的特点

调查及统计显示,山区沥青路面的水毁病害出现频次较高的有龟裂、沉陷、坑槽、松散、翻浆和路面开裂等。这些病害现象大多时候不是单独出现,而是随着时间及环境的影响依次出现甚至交错发生。

山区特殊的自然环境及路面交通压力是导致这些病害的直接原因。首先山区雨水较多,水分会通过路缝等间隙在车载压力形成针孔压力作用下浸入路面结构,破坏路面结构中的矿质集料,由于基层与面层的透水性不同,严重者会在面层与基层的交界面形成一层水膜造成层间分离,长期作用下基层及土基遭受雨水浸泡,导致路面出现翻浆。不仅如此,水分还会通过基层施工缝等缝隙浸入土基,基层承载力会因此降低,导致路面车辙、龟裂等病害。另一方面,在路面交通载荷的反复作用下,被水分侵蚀的沥青混合料路面不断被损坏,出现龟裂、沉陷,若不及时处理,随后将发生松散、坑槽等问题,最终导致路面结构被彻底破坏。

2 沥青路面水毁的原因

2.1 设计原因

(1)设计标高较小。一方面来看目前我国普遍采用的山区路面施工标准及设计规范滞后于当前道路交通重荷载、大流量等特点要求。另一方面,受成本制约,设计方案往往较简单或不周。山区降水量往往较多,由于地势特点及排水设施不完善,地下水位普遍较高。若路面设计标高不够,则地下水将浸入并破坏路面结构。而目前我国经济发展迅猛,山区开发加速等,山区路面交通也日益繁重,路面工作压力较大,传统设计标高很难满足当下需求。

(2)排水设施不完善。①有个别断头水沟,雨水长期滞留浸泡路面造成路面病害。②部分路段路基低于两侧山体,但未修建水沟,雨水侵泡路面导致病害发生。③多数路堤路面雨水以散排为主,在凹形竖曲线处也未修建急流槽或其他排水设施,导致雨水汇集在该处从路基边坡集中排出,造成道路水毁。

2.2 施工原因

①山区路面沥青混合料设计配合比与实际施工配合比偏差。山区施工普遍存在施工条件艰苦,物资条件短缺等问题,因此一些施工单位为了满足交付会在一定程度上更改原设计方案。导致山区沥青路面后期病害。②路面结构施工不符合要求。主要分为三个方面:a.路基施工不符合要求,压实度不够,主要表现为路基承载力不足,弯沉达不到设计要求,道路沉陷,路面裂缝。b.路面基层施工不符合规范要求,施工单位为降低费用不严格按照配合比施工,例如粘结材料用量不足、细集料用量过多等,导致松散、网裂等问题。c.沥青面层施工不符合相关质量规范要求,例如雨天或低温天气下施工,级配较差,孔隙率大等原因造成雨水下渗,导致后期荷载作用下路面裂缝等病害。

2.3 路面管养原因

①山区道路养护不及时、不规范、不认真。山区地形复杂,路面窄、急弯陡坡较多,不利于机械化道路养护设备进行日常养护,且山区道路防护构筑物施工困难,对山区道路养护的工作带来不便。而且有关部门对山区道路养护工作不够重视,导致一些山路只建不养,只修不管的错误做法。有些路面看似简单的沉陷,实际是路基已被雨水淘空,如果不仔细检查分析原因,只是一味修补路面沉陷,久而久之或遇暴雨将造成更大的水毁。②山区公路多为一面依山另一面临崖的半填半挖式结构,临崖面在雨雪季极易发生边坡冲刷下滑,导致基层破坏等病害。③山路依山面一般情况下植被覆盖良好,尤其是在雨雪季节常常含水量处于饱和状态,一方面易发生山体整体滑坡而侵蚀路面;另一方面水分可进入公路内部结构降低路面承载能力。④山区人民对公路的依赖性很强,村民的生活与公路息息相关,很多民建设施依路而建,村民家中雨水和日常污水随意流入公路,院内积雪清理后堆积在路面上,使路面长期遭受水的侵害造成破坏,甚至出现占用路面晾晒农作物等危险行为,造成安全隐患的同时还给道路养护带来很大不便。

3 沥青路面水毁的防治措施

3.1 设计阶段

(1)强基厚面设计

根据笔者施工经验可知,山区公路修建等级一般较低,沥青路面的铺筑层仅为一层,或是两层但厚度较薄,易发生沥青路面水毁病害。因此,在山区沥青路面结构设计时,需要改变传统的强基薄面设计方式,改为强基厚面设计方式,从而有效地确保了路面结构的强度,并改善路面的防水效果,有效地避免沥青路面出现水毁病害。

(2)加强路表排水设计

重视沥青路表排水设计。在沥青路面排水设计时,需要设置合适的横坡,并提高路肩的排水设计,可以采取将路缘石设置成平面,或者将拦水带向外侧移动,从而很大程度上减小路面雨水汇集现象。另一方面,由于山区路多为低等级公路,大多采用沥青碎石路面,渗水系数较大,导致雨水下渗破坏路面结构层。

(3)路面结构层中设置排水系统

由于沥青路面雨水可以通过集料颗粒间的缝隙渗透到路面结构内部,需要及时将内部雨水排出路面,可以在沥青路面设计时,在沥青表层下的路面结构外侧和路缘石向接触部位设置集水盲沟,且盲沟宽度设置在6~10cm之间,并在路面纵向布置间距为5m的软式排水管,从而可以将盲沟内的雨水排出路面结构,有效地解决了路面排水问题,避免路面结构出现水毁病害。

3.2 施工阶段

为避免沥青路面出现水毁病害,需要在沥青路面施工阶段重视以下几点:①优化配合比,选择合适的颗粒级配,并在实验室内做颗粒级配试验,确保其性能满足沥青路面设计要求,提高路面结构层的密实性;②重视沥青路面的辗压施工质量,在沥青路面辗压阶段,需要对沥青路面进行试铺,从而确定摊铺厚度、辗压方式、辗压遍数等,并在正式辗压阶段,需要确保压路机匀速连续的辗压,禁止紧急制动、掉头等现象,提高路面结构的密实性,减少路面雨水下渗现象,增强沥青路面结构抵抗水毁病害的性能。

3.3 管养阶段

(1)重视沥青路面的日常性保养工作,预防沥青路面的水毁病害。①对沥青路面进行经常性清洁,并定期对路面结构开展病害调查工作,及时发现路表病害,分析病害产生原因,并做有效处理;②重视沥青路表的排水系统正常,及时疏通堵塞部位;③定期检测桥涵接头等路面薄弱部位,及早发现病害。

(2)加强预防性养护,合理安排大中修工程。任何结构均有其使用寿命,如果超出正常的服役年限,必然会加快其破坏。在沥青路面正常使用阶段,需要根据路况调查结果,对路面进行大中修施工,及时对路面结构进行封层、罩面等有效的强化措施,可以适当避免路面出现水毁病害。对发现的水毁冲沟、路基淘空等病害应采取小修措施及时处治,以免留下隐患,在雨季造成更大的水毁。

(3)在沥青路面运行阶段,重视对通行车辆的管理,禁止超载车辆通行,控制日交通流量,减少对沥青路面的破坏,避免路面结构出现水毁病害的可能性。

4 结束语

综上所述,在山区沥青路面运营中,由于地势结构的特殊性,路面结构易出现水毁病害,需要加强对山区沥青路面抵抗水毁病害的研究,可以从沥青路面结构的设计方面(强基厚面、加强路表排水设计、路面结构层排水设计)、施工方面(集料级配、辗压方式)、管养方面(日常性保养、预防性养护)等,避免山区沥青路面发生水毁病害。

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U418.6

A

1004-7344(2016)06-0127-02

2016-2-3

郭红卫(1972-),男,助理工程师,专科,主要从事公路养护工作。

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