高等级公路沥青路面水损害的原因分析

时间:2022-09-25 10:36:10

高等级公路沥青路面水损害的原因分析

摘要:我国高级公路建设质量问题频频出现,路面坍塌,桥面损坏等沥青路面水损害现象时有发生,本文将从对路面水损害的因素进行分析,然后找出产生水损害存在的客观以及主观因素,最后提出一定的防范措施。

关键词:沥青路面;水损害

Abstract: Senior highway construction quality problem in China appeared frequently, pavement collapsed, bridge deck asphalt pavement damage etc water damage frequently occurred, this paper from the road surface water damage to make an analysis of the factors and find out how to produce water damage the objective and subjective factors exist, and finally put forward some preventive measures.

Key words: the asphalt pavement; Water damage

中图分类号:U416.217文献标识码:A 文章编号:

1、水损害的几种因素

路面结构

过去的几十年中,我国公路路面一般采用的都是密级配沥青混凝土,多是不透水的。以传统要求来说,沥青表层需要采用3%-6%的密级配沥青混凝土,这样可以防止水下渗。但是随着经济的发展,道路交通对路面质量的要求越来越高,公路表面徐涛提高构造的深度,因此公路表面必须要采用AK类级配,这种表面的厚度薄,水稳定性差,使得很多高速公路在雨季常出现路面松散等破损问题。

为了解决沥青表面的抗滑性我们采用多碎石沥青混凝土面层。多碎石沥青混合料采用较多的粗碎石形成骨架,沥青砂胶填充骨架中的孔隙并使骨架胶合在一起形成的沥青混合料的形式。其组成为:粗集料含量69%-78%,矿粉6%-10%,油石比5%左右。多碎石沥青混凝土面层表面构造较深,而且空隙小,透水性不强,抗变形能力强。

排水系统

我国的高速公路上的景观多采用植树绿化的方式,为路基渗水埋下了隐患。现在的高速公路的排水设计只是在路肩上设置了碎石盲沟,通过盲沟能够将上中面层间的水排出。然而实际上上表层的水很难通过碎石盲沟排出,积水在路面上停留时间过长会渗透到路面的裂缝空隙里。

路面压实度

早期水损害的一个重要原因就是路面的压实度不足。沥青混合料的空隙率一般都在8%左右,在施工以后,如果空隙率达到了8%范围内,则在一定时间段内,路面不会产生渗水的现象。然而,如果在沥青混合料压实后,空隙率超出了8%这个范围,那么就可能会产生路面渗水的现象,一旦这个指标超过了12%以后,就需要设置排水结构层。我国的普遍工程所采用的沥青混合料水敏感性指标都达不到国际标准,这样就很难做到对水损害的防范,因此我国相关部门应该提高沥青道路路面的材料水敏感性标准,争取与国际水平相接轨。

2、高等级沥青路面水损害原因分析

2.1 自然天气对水损害的助长

因为我国气候差异比较大,因此对于沥青的标准要求也就不尽相同,很难有一个统一标准。以北方为例,北方降水不是特别多,但是对于北方严寒季节后的春天,冰雪溶化后会使路面长期接触冰水混合物,这些混合物无法通过路面的排水系统很好的排出路面,造成了积水的滞留,使得积水有充足的时间渗透到路面的内部结构中对路面造成水损害。因此北方公路的施工要考虑到冬冷夏热的天气,同时考虑到北方冬春交际季节的冰水混合物共存的状态。加强路面的防水材料选择,控制好材料的质量关。而南方大多是雨水天气较多,因此在路面的设计中最重要的是要考虑到排水设计,只有做好排水,才能使得在雨季时节,路面不会滞留积水,才能减少水对路面的损害。

2.2 交通运输压力较大

经济的飞速发展,使得交通运输业飞速发展,因此交通运输压力越来越大,而高等级公路的交通量普遍增大,重型汽车在运输业中发挥着重要的作用。然而重型汽车对高等级公路的破坏性也是很致命的。随着重型汽车技术的提高,承载能力越来越大,而且超载现象实时都在发生。这些车辆在运输时会对公路表面造成碾压的伤害,可能会留下车辙,使路面松裂。这时水顺着裂缝或者车辙渗透到路面,就会造成水损害。根据实际调查显示,对于公路上重型汽车行驶过多的路段都会产生以上所分析的现象,路面水损害较其它的路段严重,因此交通运输压力是造成水损害的一个间接的因素。

2.3 路面设计不合理

路面结构设计不合理,我国公路沥青施工技术规定,表面层集料最大粒径不大于层厚的二分之一,中下层不大于三分之二。然而我国目前沥青路面普遍存在的现象是集料粒径和层厚比例不匹配。当比例超过三分之一时,就容易引起沥青混合料的离析,使得空隙率加大,造成漏水。压实度和空隙率的国际指标是96%和4%,当实际的沥青路面的混合料比例在这指标之下时,混合料的透水性就非常的小,不容易产生水损害,然而当实际的沥青路面混合料高于这个比例时,混合料的空隙率较大,水就非常容易渗透到混合料空隙,产生水损害,同时压实度不够的话,也为水损害埋下隐患。

2.3 原材料选择及材料配比不合理

在原材料的选择上,粘性大的原材料防水性能较好,这是因为粘性大的原材料有很多极性物质,并有很好的湿润性,聚合物改性沥青具有良好的抗水性能。在选择集料过程中选用亲水性材料是造成水损害的重要原因。亲水性材料对水的吸附能力较强,会将水吸附到路面以下,造成路面中下层水分压力过大而产生损害。因此集料要选择碱性的憎水性材料。这样使沥青混合料的水稳定性充足。在材料配比过程中,对于空隙率较大的混合料,要加入相应的抗剥落剂,和稳定剂,以确保沥青混合物的稳定,缩小混合料之间的空隙率。如果混合料的空隙率过大,会使水渗透到路面内部,造成水损害。

2.4 路面排水系统设计不完善

路面排水系统实际的不完善,会直接造成路标排水不通畅,导致路面会滞留很多的水,尤其是在雨水频繁的季节,积水长时间的留在路表面,使得水分有非常充足的时间通过路表面渗透到路面的内部结构中造成水损害。排水设计在夏季的北方以及南方四季都非常重要,因此排水设计要根据当地的实际情况,在符合国家标准的情况下进行设计实施。

3、沥青路面水损害防治措施

根据以上分析,水损害产生原因较多因此我们应该采取相应措施加以防范。首先我们应该做好路面表层结构的优化,按照标准的国家路面表层结构比例来设计。对路面原材料进行优化选择,选择最适合当地气候因素、最能够保证水稳定性的材料,同时要调整好混合料的级配,缩小混合料的整体空隙率。设计好路面的排水系统,保证路面上最小的水量滞留,做好路面排水工作。最后在对路面的施工过程中,我们要加强对沥青路面施工质量的监督和管理,施工结束后我们要定期的对公路进行养护管理工作,对出现水损害的公路进行及时的补救,修整出现问题的路段,对于其它路段进行定期检查,对存在隐患的路段采取提前解决措施。

结语

综上所述,高等级公路沥青路面受到诸多因素的影响,因此我们要根据当地的实际情况,从各个方面对沥青公路防水做好防范,在当地实际高等级公路施工过程中做好质量监督管理,以及后期的公路维护工作,将水损害程度降到最低。

参考文献

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