浅析沥青混凝土路面破坏的原因及预防措施.docx
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浅析沥青混凝土路面破坏的原因及预防措施
福建林业职业技术学院道路桥梁工程技术专业毕业论文
浅析沥青混凝土路面破坏的原因
及预防措施
学生姓名:
吴文革
专业班级:
道路桥梁工程技术0906
座号:
29
指导教师:
苏彬彬
浅析沥青混凝土路面破坏的原因及施工控制
【摘要】目前,随着城市交通量日益增大,城市道路路面面临着严的考验,很多城市道路沥青路面均呈现出一定的早期破坏,如开裂、泛油、剥落、车辙等现象,有的城市道路甚至当年通车即发生了病害,正常维修期大大提前,直接影响了车辆的运行,也增大了养护管理资金的投入。
对此,现就其原因及对策作出详细的分析。
【关键词】道路施工沥青路面早期破坏,沥青混凝土路面破坏原因防治方法
1沥青路面早期破坏的特点、类型及其成因
沥青路面早期破坏指沥青路面在设计寿命的前四分之一到三分之一期间内发生的各种形式的路面破坏,这些病害基本上也是公路工程质量的通病,对新建公路的正常使用形成了严重的威胁,并且近年来随着城市交通量日益增大,城市道路路面面临着严峻的考验,很多城市道路沥青路面均呈现出一定的早期破坏,一般来说,沥青混凝土路面裂缝大体分为两种类型:
一种是荷载型裂缝,即主要由于行车荷载作用下产生的裂缝。
在车辆荷载作用下,半刚性基层底部产生拉应力,如果拉应力大于基层材料的抗拉强度,则基层底部很快开裂,直至影响到沥青面层;另一种是非荷载型裂缝,以温度裂缝为主的低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝;由于施工工艺不当或用了不合格材料产生的裂缝。
两种类型的裂缝分别通过横向裂缝、纵向裂缝、网裂和反射裂缝等形式表现出来。
有的城市道路甚至当年通车即发生了病害,正常维修期大大提前,直接影响了车辆的运行,也增大了养护管理资金的投入。
对此,现就其原因及对策作出详细的分析。
1.1裂缝
裂缝是路面早期破损最常见的病害之一,它的危害在于从裂缝中不断进入水份使基层甚至路基软化,导致路面承载能力下降,加速路面破坏。
按照形式可分为横向裂缝、纵向裂缝、龟裂(又称网裂)。
1.1.1横向裂缝
横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类。
荷载性裂缝是由于路面设计不当和施工质量低劣或由于车辆严重超载,致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而裂缝。
非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式,它有两种情况:
沥青面层温度收缩性裂缝和基层反射性裂缝。
一般认为这种裂缝不可避免,对路面的整体性没有损害。
1.1.2纵向裂缝
纵向裂缝可分为两种情况。
一种情况是由于路基压实度不均匀,路面不均匀沉陷而引起的,如发生在半填半挖处的裂缝。
另一种情况是沥青面层分幅摊铺时,两幅接茬未处理好,在行车载荷作用下,易形成纵缝。
有时,车辙边缘也会有纵裂缝。
龟裂通常是由于路面整体强度不足,基层软化,稳定性不良等原因引起的,沥青路面老化变脆,也会发展成网状裂缝。
一般多发生在行车道轮迹下。
1.2水破坏
所谓水破坏即降水透人路面结构层后使路面产生早期破坏的现象,它是目前沥青混凝土路面早期病害中最常见也是破坏力最大的一种病害。
水破坏的主要破坏形式有:
网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。
水破坏的产生往往是由于施工中沥青混凝土配合比控制不严、沥青混合料拌和不均、碾压效果不良等导致的沥青路面空隙率过大所造成的。
采用半开式(II型)沥青混凝土表面层时,产生的水破坏尤为严重。
由于水渗入表面层后滞留在表面层的下部和下层的交界面上,因此在长期行车荷载作用下,沥青膜开始从面层的底部剥落并逐渐向上扩展,随着下部大量碎石上沥青的剥落,沥青混凝土也就失去了强度从而产生网裂和形变。
在行车荷载作用下,特别在降雨过程中和雨后行车道上的局部网裂会逐渐松散,松散的石料被车轮甩出形成坑洞。
由于沥青混凝土的不均匀性,坑洞总是先在沥青混凝土空隙率较大处产生,随着时间推移,将会造成路面大面积破损。
当水透入沥青面层并滞留在半刚性基层顶面时,在大量高速行车作用下,自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料形成灰浆,灰浆又被行车压唧,通过各种形状不一的裂缝(纵、横、斜裂缝及网裂)到路表面形成唧浆。
在灰浆数量大的情况下,可能很快形成更为严重的裂缝,在数量小的情况下,可使路面形成网裂或形变。
某处一旦有灰浆唧出,该处很快就会产生网裂和形变,随后的降水就更容易透入,并形成恶性循环,最终导致路面严重破坏。
自由水进入面层后,使沥青与碎石的黏结力减弱。
在行车荷载作用下,滞留在面层下部的水使矿料特别是粗集料表面裹覆的沥青膜逐渐剥落,使沥青混凝土的强度逐渐降低,直至完全松散。
在行车轮迹下向两侧(特别向外侧)挤出,使轮迹带下陷,同时使其两侧鼓起,形成严重辙槽。
形成辙槽后,降雨过程和雨后辙槽就会变成积水槽,致使水有更长的时间透入沥青面层形成更加严重的水破坏。
形成水破坏的原因除与沥青混合料不均匀、空隙率过大有关外,还与沥青和碎石间的黏结性能或有无抗剥落剂、交通量大小、重载车比重及公路沿线降雨量等因素有关。
在我国南方潮湿地区,沥青路面的水破坏数量及速度比北方干旱地区严重得多。
近年来我国部分高速公路开始采用改性沥青或加抗剥落剂的SMA路面,虽然产生水破坏的数量和速度明显改观,但只要混凝土不均匀自由水能够进入并滞留的地方也不同程度的产生了水破坏。
1.2.1路面排水系统不健全
水对道路工程路基路面结构以及道路沿线构造物的侵害十分严重。
在道路工程的设计、施工以及养护工作中,必须进行全方面、系统化的考虑,建立完善的道路工程排水系统,使道路工程排水系统形成一个完善的网络体系,保证排水工程的有效性。
排水系统失效,会对道路的路基路面产生广泛的影响。
道路排水工程失效对路面的影响道路积水会对路基的强度造成破坏,使道路质量受到严重影响。
在夏季的雨后我们经常可以看见一些建好的沥青路面上出现坑槽。
出现这种现象的原因是由于道路排水不畅,使路面积水在气温的影响下形成可以剥落沥青的高温水。
沥青在高温水以及道路负载的共同作用下,逐渐从碎石上剥离,形成路面坑洞,影响行车舒适度。
近几年来,我省新建的高速公路均不同程度的出现了早期破坏现象,很多破坏的根本原因就是损坏,由于忽视了路面排水系统的设计,致使路面水和渗入结构层内部的水分不能迅速排除,在车辆荷载机不利气候条件的综合作用下,路面产生松散坑槽等早期水损害的破坏现象,严重影响路面的使用性能。
因此路面排水系统的设计是高等级公路路面设计的重要组成部分,需引起我们的足够重视。
沥青路面排水系统的设计主要包括路面表面的排水、中央分隔带排水和路面内部排水等。
沥青路面表面排水设计原则路面表面排水设计的基本原则,即是把降落在路面上的雨水,通过路面表面的纵横向坡度向两侧排流,迅速将其排离路表面,以防止降雨滞留在行车道上,形成水膜,从而严高速公路路基较宽,汇水面及相应较大,若在中内分隔带上开孔,将超高外侧的降水沿内侧的行车道路路面表面排至路基以外,则在内侧行车道路面表面形成一层较厚的水膜,这种间断的水膜,,将给高速行车带来安全隐患。
1.2.2路面压实度不够
沥青混凝土路面的压实质量,取决于多方面共同作用的综合结果,它不仅要受外界温度、气候、人为因素等一些客观因素的影响,还取决于骨料级配、沥青粘度、碾压温度等因素。
对此,我们在进行沥青路面的压实作业时,不能只对其个方面进行局部控制,还必须通盘考虑材料性能、沥青粘度、碾压温度等各个环节去把关控制,并在正式施工前制订出符合工程施工实际、切实可行的防范措施来,只有这样才能有效确保沥青路面的压实质量。
1.2.3路面离析
沥青路面离析是在指路面某一区域内沥青混合料主要性质的不均匀,包括沥青含量、级配组成、添加剂含量以及路面的空隙率等,从而加速了沥青路面的损害。
热拌沥青混合料的离析大致有三种类型:
(1)级配离析 热拌沥青混合料在生产、运输、摊铺过程中的不当操作造成混合料粗细集料分布不均,产生离析。
粗骨料较为集中的地方沥青路面的空隙率较大、沥青含量低,导致沥青路面产生水损害及耐久性降低,从而产生疲劳裂缝、坑洞以及剥落等其它病害;细集料较为集中的区域沥青路面的空隙率小、沥青含量大,容易产生车辙、泛油等病害。
(2)温度离析 热拌沥青混合料在运输、摊铺的过程中,由于不同位置的混合料温度下降不一致,导致混合料的温度差异,产生温度离析。
运料车表面的混合料、运料车车箱的两侧以及摊铺机两翼的混合料易产生温度离析。
(3)集料—沥青离析 含油量较大的混合料易发生这种离析,类似于沥青混合料的析漏,SMA混合料易产生这种离析。
1.3车辙
车辙是指在渠化交通的道路上在行车荷载的反复作用下,路面发生的不可恢复的永久变形,由于沥青路面的车辙主要发生在高温季节,所以车辙问题被认为是高温稳定性问题。
车辙的产生不仅影响路面的平整度,导致行车舒适性降低;较大车辙的路段,车辆变向难以控制,且雨天时路面排水不畅,车辆易于发生漂滑而影响高速行车的安全;另外,经过车轮反复的碾压,在轮辙边缘会形成纵向开裂,进而导致路面的水损坏。
1.4松散
沥青路面松散,是指沥青路面粗细集料散失,路面结合料失去粘结力,而在沥青路面表面形成的脱皮、麻面、露骨、表面剥落、有小坑洞等现象。
沥青路面松散形成的机理雨水通过沥青面层空隙或缝隙,或者由分隔带或路肩渗入到路面结构中,若不能及时排除,就会浸湿各结构层材料甚至路基土,使其强度下降,变形增加,承载力降低,使用寿命缩短。
更为严重的是,进入路面结构层之间的空隙水压力和高流速的水流,冲刷层面材料,促使沥青面层出现剥落、松散等病害,从而使整个路面的使用性能迅速变坏。
1.5推移
推移的产生一般与基层施工质量、透油层洒布质量、超载车辆比重加大、沥青混合料性能不良等因素有关。
在沥青混凝土路面铺筑前,由于基层表面清扫不干净、透油层洒布不均等都容易造成沥青面层和基层黏结不良。
沥青面层建成运营后在大量行车荷载(超载车辆)作用下,由于与基层黏结不良特别在沥青面层施工接缝处开始产生推移,随着时间增长,轮迹带两侧会产生壅包,甚至会出现由于推移而造成的严重裂缝。
在基层平整度较差、面层厚度较薄的地段往往由于施工质量等原因,车辆荷载作用下面层不平整会愈加明显,形成波浪。
1.6坑槽
坑槽主要原因是面层的网裂、龟裂后不及时养护而逐渐形成的。
另外基层局部强度不足,在行车作用下也易产生坑槽(如图2)。
是由龟裂和松散等其它损坏进一步发展的结果。
1.7沉陷
沉陷一般是由基层局部成形不足,强度不够,在行车载荷和自然因素等作用下形成的。
对于大面积沉陷往往是由于路基(高填方地段)不均匀沉降或局部滑移面引起的(如图3)。
主要原因是路基压实度不足引起。
1.8剥落
剥落如果沥青混合料中使用了中性或酸性石料,将会造成集料与沥青之间的粘附性不足,在行车荷载的作用下,集料从路面剥落,使路面形成麻面,进而可能发展成为坑槽、松散等病害。
2沥青混凝土路面早期病害预防措施
沥青混凝土路面早期病害不能彻底消除。
但是可以通过优化设计、加强施工管理、提高现场施工质量等措施去预防,将其危害降到最低,从而延长沥青混凝土路面的使用寿命。
2.1设计方面
目前路面施工存在以下几个方面的问题:
其一,路面结构设计不合理,体现在设计指标单一、设计指标不可控制、理论验算条件不准确。
其二,路面材料设计参数与实际路用性能缺乏关联性。
其三,路面基层、底基层排水设计考虑不周。
其四,路面所处地段土质和水文情况与实际出入较大,使得路面设计参数不符合实际。
其五,地基处理设计不合理,使得地基沉降超过规定允许的工后沉降等。
针对目前状况可从以下几个方面改善。
(1)优化路面设计:
尽可能减薄沥青面层厚度,由于以下四方面原因,高速公路路面厚度可酌情减薄,控制在9一12cm之内。
第一是半刚性基层沥青路面结构的承载能力可由半刚性材料层(基层和底基层)来承担,无需用增厚面层来提高承载能力。
第二是提高沥青路面使用性能不是用厚的沥青面层,而是用优质沥青。
(2)加强沥青路面防水设计,选用合理的基层和底基层结构,严格控制沥青混合料的质量,沥青的选取选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高黏度的优质国产或进口沥青。
在条件许可的情况下,可在沥青中掺加各种类型的改性剂,以提高其性能指标。
2.1.1合理设计路面结构
道路整体强度和稳定性不足是引起沥青面层产生推移的直接原因,要保证道路的整体强度和稳定性,在进行路面结构组合设计时,既要考虑各结构层的强度和稳定性,又要注意层间结合问题。
各结构层的强度在进行设计时都有明确的标准要求,而层间结合问题,应采取相应的技术措施。
采取的措施一般为:
(1)在沥青面层与半刚性基层或粒料基层之间洒透层沥青,
(2)考虑到半刚性基层表面有可能出现细集料松散现象,或因不能立即加铺沥青层而要通行时,应考虑在透层沥青上撒铺粗砂或石屑,另外在多雨地区或多雨季节施工时为防止雨水渗入基层宜用层铺法的单层沥青表面处治做下封层;(3)当沥青层由双层或三层组成时,若不能连续施工而可能造成沥青表面被污染时,或在旧沥青面层或水泥混凝土面层上加铺沥青时,均应在旧面层上洒布粘层沥青。
2.1.2严格控制沥青混合料的质量
沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性,路面表面特性和耐久性是两对矛盾,相互制约,照顾了某一方面性能,可能会降低另一方面性能。
混合料配合比设计,实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计,根据当地的气候条件和交通情况做具体分析,尽量互相兼顾。
当然为提高沥青路面使用性能还可以考虑以下两个途径:
第一是改善矿料级配,采用沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)。
第二是改善沥青结合料,采用改性沥青。
2.2施工质量控制方面
施工质量控制不严,早期破损必然出现。
沥青路面施工必须按全面质量管理的要求,建立健全有效的质量保证体系,对施工全过程,每道工序的质量要进行严格的检查、控制、评定,以保证其达到质量标准。
严格控制沥青混合料的拌和质量,拌合过程中发现“糊料”或“离析”等异常情况应立即进行处理;加大马歇尔试验频率,严格控制沥青混合料的油石比、稳定度、流值等指标,必要时对混合料进行特殊配合比设计。
保证基层顶面粗糙度。
改善基层材料级配,增加粗骨料,提高大中粒径集料含量;控制最佳含水量,改进碾压方法,避免过振过湿,不能使基层顶面形成灰浆硬壳,不能用细料进行压实后找平。
合理洒布透层油、粘层油。
在进行各层铺筑前,必须保持顶面清洁。
根据近年来的施工经验,透层油应以慢裂型乳化沥青为宜。
用沥青洒布车喷洒时,应保持稳定的车速和喷洒量,不能流淌和形成油膜,更不能有空白,并立即撒布2立方米/1000平方米的石屑或粗砂,用8T钢筒式压路机稳压一遍,将多余的浮料扫走。
提高面层摊铺质量。
在摊铺混合料时,运距不能过远,摊铺温度应控制在130℃~50℃为宜,摊铺厚度均匀,压实设备数量应配套;速度控制在2m/min左右,碾压遍数不能太少,以免混合料孔隙过大;一般不能进行补料,尤其是下面层;基层雨后潮湿未干,不得摊铺,更不得冒雨摊铺;纵向、横向接缝应紧密、平顺,各幅之间重叠的混合料应用人工铲走。
2.2.1材料的选择
目前我国的城市道路大部分都选用优质进口沥青,上面层采用改性沥青,但在调查中发现,有些建设部门为了确保沥青的质量,在进行时将指标值定得过高,以至于有些沥青供应商为了迎合主管部门的需要,在沥青中加入某种成分以提高指标值,严重影响了沥青路面的寿命。
(1)沥青:
沥青质量的优劣与沥青路面的好坏有密切关系,直接影响到沥青路面的使用性能。
从大量的路面结构破坏原因的调查分析来看,路用沥青品质不良是其主要原因之一。
按现行《公路沥青路面施工技术规范》(JT032—94)规定,凡修筑高速公路及一级公路沥青路面,必须使用符合交通道路石油沥青技术要求的沥青。
(2)矿料:
矿料质量的好坏直接影响到沥青混合料的强度,是沥青路面早期破坏的主要因素。
沥青混合料中骨料的性质对路面的强度有着直接的关系。
骨料的尺寸越大,稳定性越高,在设计中骨料的大小应根据面层摊铺的厚度和设计车辆荷载来确定。
我们在选择合适公称尺寸的同时往往使用较硬的骨料,碎石的压碎值、磨耗值要符合要求,沥青混合料一般使用碱性矿料,若使用酸性矿料,通常添加一定数量的抗剥落剂。
表一矿料筛分结构及合成级配
材料
1#热
2#热
矿粉
级配
范围
合成
级配
名称
料仓
料仓
筛径(mm)
通过百分率(%)
9.5
100
100
100
100
4.75
99.8
98.9
80-100
99.4
2.36
95.7
19.9
60-85
64.8
1.18
73.2
7.2
40-70
47.2
0.6
45.8
4.0
100
25-55
30.8
0.3
26.3
0.9
99
15-35
18.8
0.15
12.9
0.5
85
8-20
11.3
(3)矿料的级配及空隙率见表1:
认真选择面层矿料级配非常重要,最主要的指标是混合料的设计空隙率和路面的实际空隙率。
合理选择矿料的级配可获得良好的嵌挤作用,达到要求的密实度和足够的稳定性。
研究数据表明,沥青路面的实际空隙率在7%以下时,沥青层中的水在荷载作用下一般不会产生动水压力而造成中国公路学会2006年学术论文集(中)烟台公路建设与管理论文集(2003---2006)破坏。
排水性混合料的路面空隙率大于15%时,水能够在空隙中自由流动,也不易造成破坏。
而当路面的实际空隙率在7%~15%范围内时,水容易进入混合料内,并且在荷载作用下易产生较大的毛细压力或为动水压力,造成沥青混合料的破坏。
在具体选择某层的矿料级配时除考虑不透水性外,还要考虑混合料的高温强度性,对表面层混合料则还要考虑抗滑性。
2.2.2实际施工中弊端
在实际生产中,施工人员一般都严格按照实验室配合比中的骨料用量应用于实际生产。
但这种方法生产的混合料往往达不到设计要求,有的甚至出现较大偏差,出现了“目标配合比设计”与“生产配合比设计”不相符的情况,其原因就在于骨料的吸水性上。
我国现行的沥青混凝土路面设计方法中,集料密度采用的是视密度,而在实际生产过程中,因为自然条件、环境因素的影响,使生产配合比与实验室配合比出入很大。
2.2.3混合料的拌和、摊铺和压实
摊铺和压实两项工作是路面施工的重要环节。
摊铺质量不好往往伴随着裂缝、车辙等病害的发生。
摊铺过程中除严格按要求施工外,还应着重控制摊铺温度、供料速度与前进速度相协调、防止大料滚动离析等环节。
碾压过程应遵循少量喷水,保持高温,梯形迭进的原则。
决不能片面追求平整度,进行低温碾压,降低压实度标准;低温碾压易造成空隙率大,压实度不足,使路面渗水,导致早期破坏;过度碾压易造成构造深度偏小,甚至出现泛油病害,影响行车安全。
碾压过程要及时、迅速,并要保持碾压要求。
绝对不允许压路机中途急停、转向,以免发生推挤、拥包现象,从而影响平整度。
2.2.4路基施工缺陷的影响
有些道路早期破坏与路基施工质量有关,特别是软土地区。
路基软土地基不稳定、地基换填或挤淤处理不彻底、路基填筑压实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。
2.2.5桥梁施工缺陷的影响
桥面沥青路面早期破坏通常发生在那些预拱度设置不合理造成桥面沥青面层厚度达不到设计要求、简支粱桥伸缩缝施工质量差的桥梁结构上。
由于桥面的变形条件和弹性状态受桥梁的整体刚度和局部刚度控制,与一般路基上路面变形状态不同,未达到设计厚度的沥青面层往往受到剪切破坏。
而且一旦有病害发生,便迅速扩展到全桥,很难局部修复。
2.3后期养护、管理方面
沥青路面的早期病害消除,必须坚持以预防为主,防治结合。
根据积累的技术经济资料和科学的分析,加强防范,消除导致公路路面损坏的因素,增强路面的耐久性,提高防御灾害的能力。
我们通常所说的坑槽挖补就是属于“头痛医头,脚痛医脚”的消极养护措施。
科学的论证结果已经说明,前后两者投资比例是1:
5。
早期预防性专业养护该如何实施,必须从本地区的实际情况出发,秉着科学规划、经济安全、便于操作的原则,尽快形成沥青路面预防性养护管理规范,并在实际养护工作中得以应用。
2.3.1养护与管理不及时的影响
沥青混凝土路面具有强度高、经久耐用、养护费用低等优点。
但是,其养护方面依然存在一些问题有待解决,这值得我们不断的探讨与研究。
沥青路面养护现状首先,路面养护管理技术还比较落后。
我国在路面养护管理技术方面,总体水平仍比较落后。
就检测方面来说,配备的路况检测设备和手段落后,不能及时采集和更新路面病害数据。
从决策方面来讲,我们还没有真正建立起预防性养护的理念,往往错过最加养护时机;仍然实行“坏路优先”的原则;决策不够科学,不能做到有针对性的采取合理的养护措施。
其次,路面养护工程技术未达到国际先进水平。
我国在路面养护工程技术方面,总体水平也较为落后。
其最大原因在于:
维修养护技术研究工作和标准规范制修订工作滞后,不能满足公路养护的实际需要;采用的养护技术仍以补坑和铣刨罩面等传统手段为主,这样就决定了我们在公路养护工作上的措施单一、针对性不强、养护成本高、效果不佳。
2.3.2防护对策
重视并协调沥青路面的压实度、均匀度、平整度和构造深度等指标,特别处理好平整度与压实度的关系。
不能过分追求平整度而牺牲压实度,而是要在保证压实度的基础上追求平整度,否则通车后的路面极易发生水破坏以及松散、车辙等早期病害。
加强养护管理,提高养护管理水平。
经验表明,科学有效的养护不但保证了沥青路面的服务性能,也是防止早期病害的进一步发展、节省养护资金的有效手段。
3要依法治路,严厉打击车辆的超限超载运输
由于受经济利益的驱动,载货车辆中,除空车外,80%的车有超载现象,特别是一些大型半挂车及特种车辆超载率从50%~200%不等。
引起沥青路面早期破坏的后天原因中最普遍、最大的原因就是超限运输。
3.1车辆超载的影响
对沥青混凝土路面在车辆超限超载情况下产生破坏的原因进行了具体分析,提出了减少和避免超限超载对沥青路面产生破坏的建议与措施。
3.1.1超载车辆对路面设计弯沉值的影响
由于载货汽车的超载情况日趋严重,造成被换算车型的各级轴载增大,当车辆超载50%时,标准轴的数量增大约3倍;当车辆超载100%时,标准轴的数量增大6~7倍;当车辆超载200%时,标准轴的数量增大23,--,25倍。
可见车辆的超载对折算后标准轴数量影响很大。
3.1.2车辆超载对结构弯拉应力的影响
依据设计弯沉值进行路面厚度计算时,应对面层及半刚性基层、底基层的拉应力进行验算,以此来确定路面的设计厚度。
目前,就全国来讲,基层几乎均为半刚性材料,底基层也多为半刚性材料,对高等级公路均需进行层底拉应力验算。
如果按超载50%,100%,200%对车辆进行当量轴次的换算,一辆超载200%的黄河JNl50货车折算为BZZ一100标准轴时为445次,就其疲劳作用来讲,已远超过正常设计及规范允许的超载规定。
由于半刚性基层及底基层产生拉应力的大小完全取决于标准轴的数量,所以直接造成正常设计路面基层或底基层抗拉强度不足,使其提前在层底产生拉裂,造成路面提前破坏。
另外,由于超载车辆重力大,加之车辆振动产生的冲击作用,很可能一次作用就会使底基层产生微裂缝,造成一次性破坏。
因此,公路管理部门要依据《公路法》及各省市与之相配套实施办法,加强对超限超载车辆的管理,实行计重收费,严重超载卸载放行,从而防止公路路面病害的早期产生。
4结束语
总之,沥青混凝土路面早期病害的产生有多方面的因素,无论设计方面、还是施工方面都存在一些不足。
鉴于目前沥青混凝土路面病害早期化的特点,在优化设计的同时,更为重要的是应该加强施工管理、提高现场施工质量,规范施工,尽量在提高沥青路面使用性能的同时,延长使用寿命,提高投资效益。
参考文献
[1]沈金安.沥青