董光彬
[摘 要]近年来,高速公路的使用年限不断增加,在长年累月的重压以及自然环境的影响下,使得当前高速公路的沥青路面有越来越多影响高速公路安全行驶的危害出现,而在此影响高速公路安全行驶的重要因素之一就是沥青路面的水损坏。高速公路沥青路面水损坏一般来说,就是指的路面结构层在水透入后,从而破坏路面的早期现象。水损坏会使的高速公路因沥青膜从集料表面脱落而对附着力丧失,从而能够对车辆的安全行驶造成极大的危害。对此,本文对其水损坏的类型以及导致其产生水损坏的成因基于高速公路沥青路面管理养护的实践经验进行论述,并对此进一步对相应的养护措施进行探究,希望能在最大程度使沥青路面水损坏降低的情况下,进一步保证我国高速公路的安全性。
[关键词]高速公路;沥青路面;水损坏;类型;水源;养护措施
中图分类号:U418.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)23-0202-01
引文:水损坏一定程度上使高速公路的使用寿命缩短了,而且在后期维修和养护的费用也有较大的投入,从而对高速公路建设的经济效益和社会效益造成了严重的影响。而且当前高速公路建设相关部门所面临的一项重要任务就是对高速公路沥青路面水损坏进行养护,从而使高速公路运营的安全性和舒适性提高。
1 高速公路沥青路面水损坏
高速公路沥青路面水损坏的最直接原因就是因为水的存在,而关于水损坏主要有两种方式,第一种就是静水损坏,其主要是软化和剥落高速公路沥青混合料,并且在一定程度上软化作用能够使沥青混合料的实际强度降低,从而使高速公路沥青路面的实际承载能力降低。在水分的影响下剥落作用能够使沥青胶结料与集料的黏结力降低,从而最终使的二者分离,进而对高速公路的沥青路面的强度和刚度造成影响。第二种就是动水损坏,其的形成是在静水损坏的基础上,并且,沥青路面损坏过程在外界车辆荷载影响下加速,使松散和坑槽等问题逐渐出现。导致高速公路沥青路面水损坏有很多的原因,但是,除了水因素影响以外,还有很多原因,比如沥青路面结构设计合理性不足、结构材料的不当应用、施工不规范以及交通量过大等,因此,这就需要我们深入的对高速公路沥青路面水损坏原因进行分析,并对可行的养护措施进一步探讨,希望能够延长高速公路沥青路面的使用寿命。
2 高速公路沥青路面水损坏的类型
根据水对高速公路沥青路面所造成的损坏不同,其水损坏主要有以下几种:①沥青面层空隙率过大而导致的渗水,根据相关沥青路面水损坏的研究表明,通常情况下沥青路面空隙率控制在8%内,沥青层中水在荷载作用下一般不会产生动水压力而造成水损坏。而当我们在排水性混合料中使用改性沥青时,即便空隙率超过了15%也不难以造成水损坏。只有沥青路面的实际空隙率在8%到巧%时,且没有使用改性沥青排水性混合料时,沥青路面会产生水损坏的现象;②表面产生坑洞,导致损坏的原因主要集中在沥青路面空隙率较大的区域,这是因为沥青混凝土不均匀性所导致的;③桥面坑洞。相对于沥青路面,高速公路的桥梁与通道由于大多是采用水泥混凝土铺装层上的沥青混凝土面层,其更易于出现坑洞的现象。通常来说桥面坑洞的形成主要经历卿浆(白浆)、形变以及网裂等阶段后才最终形成坑洞。
3 导致高速公路沥青路面水损坏的水源
导致高速公路沥青路面水损坏的原因在于水的渗人,因而要想更好地对其进行养护,弄清楚导致水损坏的水源具有极其重要的意义。笔者认为导致高速公路沥青路面水损坏的常见水源主要有下面这几种。
3.1 自然降雨
在众多导致高速公路沥青路面水损坏的水源中,自然降雨是最为常见的因素,其在渗人沥青路面后由于无法得到及时排出时,便会导致路面基层的PEP浆被冲刷而逐渐产生坑洞。自然降雨对高速公路沥青路面所造成的水损坏与其降水量、地区不同以及季节有着极其密切的联系。通常来说,在降水量较充沛地区的高速公路,其水损坏的情况比干旱地区严重。由此我们不难发现,南方地区的高速公路水损坏情况交北方严重。此外,同一条高速公路沥青路面在不同的季节其水损坏程度也是有所不同的,例如春季连绵不断的细雨以及冬季雨雪天气时沥青路面的水损坏情况比夏秋季少雨干燥严重。
3.2 挖方路段的地下水
在高速公路沥青路面中与填方路段相比,挖方路段由于挖方造成了山体的水力平衡出现了破坏,从而使得路基下方出现水压力而向上涌水,与此同时挖方路段的边沟几乎全部都是浆砌片石,从而致使其自身的路堤内水会被堵住滞留于路基内而产生较为严重的水损坏情况。
4 针对不同水源导致的水损坏养护措施
通过对上述不同水源所造成的高速公路沥青路面水损坏的分析,笔者认为沥青路面的水损坏的根本原因在于两点:无法阻止水的渗人以及不能及时将水排出,这就导致了高速公路沥青路面因水的滞留而产生水损坏的情况。鉴于当前的沥青路面建设的技术尚无法完全做到阻止水分的渗人,因而要想做好水损坏的养护措施,高速公路沥青路面的排水至关重要。
4.1 做好高速公路沥青路面的排水系统
针对自然降雨所造成的高速公路沥青路面的水损坏,做好它的排水系统是养护的关键。由于为了最大程度确保高速行车安全的要求,高速公路的沥青路面大多数都是采取沥青层直接铺筑在非常致密的无机结合料稳定集料基层上,虽然这极大地提高了沥青路面的结构稳定性,但这也为其迅速排水带来了极大困难。因而在综合考量后,笔者认为做好高速公路沥青路面排水系统的重点应在路面边缘,其主要做法是在路肩设置纵向排水盲沟将层间水排出。对此,在路面边缘排水系统的建设中,我们首先要在纵向排水沟中央部分填人单一粒径的碎石、多孔混凝土以及砂滤层等或设纵向带孔的PVC管,并在纵向排水沟外包上单向渗透的土工布,随后间隔一定距离再设一横向沟将水排至边沟。而对于盲沟深度及宽度要求中,其深度应当结合高速公路的实际情况挖掘,而宽度通常为25到50厘米。
4.2 针对挖方路段的地下水的养护措施
鉴于挖方路段对水力平衡造成的破坏以及边沟浆砌片石封堵所造成的地下水对高速公路沥青路面水损坏,其养护措施主要有以下两方面。首先,我们可以通过重做路面结构层的方式,在沥青路面的路基中通过采取措施将挖方路段的地下水并人基层下设排水垫层中,从而使得挖方地段的地下水能够通过基层的排水垫层排出。其次,我们还可以对地下水造成高速公路沥青路面水损坏情况严重的挖方地段,采取措施将其路基边沟底部的标高进行降低,使得它低于路面结构层,并且需要在路基顶面设级配碎石排水层,最后在排水层上铺筑水泥稳定碎石层取代遇水软化的灰土层,以此有效地提升挖方地段的排水能力。
5 结束语
总而言之,为了有效地降低水损坏对高速公路沥青路面行车安全的影响,广大工程建设者应当加强对水损坏的重视程度前提下,对其所造成的损坏类型以及常见的导致水损坏的水源给予充分的了解,从而采取有针对性的养护措施,最大程度的降低水损坏对高速公路沥青路面安全行驶的危害。
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中国科技博览2016年23期