淺析新疆沙漠公路瀝青試驗路面使用性能

蔣 波

1 概述

瀝青路面在行車荷載的反復作用和自然因素的不斷影響下會逐漸出現損壞,使其使用性能逐步惡化。由于荷載、環境、材料組成、結構層組合、施工和養護條件的變異,損壞的形態是多種多樣的。從表象上看,有各式各樣的裂縫,如橫向或縱向裂縫、塊狀裂縫和網狀裂縫等;也有各種類型的變形,如沉陷、車轍、搓板、推移和泛油等現象出現。這些損壞現象,有時單獨出現;有時則幾種形態同時出現,顯得錯綜復雜。然而,如果透過表象進一步分析造成這些損壞的原因,便可發現其中存在著一定的規律性。各種損壞現象的產生,都是行車和自然因素同路面相互作用的結果,隨著路面工作特性和外界因素影響程度的不同而變化。

本文以阿拉爾—和田沙漠公路為工程背景,通過現場調查其瀝青混凝土試驗路面出現的主要病害類型,根據這些損壞現象的原因和危害,簡要闡述了瀝青混凝土路面使用性能的影響。

2 現有道路使用狀況調查

工程位于南疆塔克拉瑪干沙漠,為連接阿拉爾—和田的一條新建沙漠公路,全長424 km,二級公路,是自治區2005年～2006年重點工程。于2006年與2007年分2年度鋪筑了瀝青混凝土試驗路面。試驗路位于阿拉爾—和田公路工程第二合同段K170+000～K350+000段。從 K173～K178段,攤鋪中國“東海牌”90A瀝青試驗路,其余路段采用克拉瑪依90號道路石油液體瀝青,試驗路主要驗證塔石化瀝青在試驗路屬于夏炎熱冬寒冷極端干旱區。工程于2007年11月完工通車,交通量不大。

該路線所屬自然區劃VI2-H區(即塔克拉瑪干流動沙漠區),路線位于塔里木盆地中綠色走廊之一,和田河東岸的綠色走廊帶邊緣、塔克拉瑪干沙漠中,路線兩側為高低起伏的新月形沙丘、新月形沙丘鏈、格狀沙丘和平坦沙地,路線海拔1 255 m～1 375 m,地勢由南向北逐漸降低,全線路段均位于沙漠中,地表土為風積沙或粉土質沙,由于路線靠近和田河附近,因此地下水位較高,加之沙漠地區蒸發量較大,除各種不同沙包外,原地面部分為鹽澤土。

3 路面病害調查

這次調查主要對試驗路段主要出現的路面病害類型進行了系統調查。調查段落樁號為K169+000～K175+000,K184+700～K185+700段。

1)東海瀝青試驗路,K169～K171段,此2 km病害以橫向裂縫和縱向裂縫為主。橫向裂縫主要是面層材料本身在低溫時的收縮受到阻礙會產生的拉應力超過了瀝青混合料極限抗拉強度而產生,面層便會出現橫向斷裂。根據路面平整度調查表可知,此路段路面平整度較好。所測的構造深度10個點中,有2個不滿足規范要求(見表1),路面抗滑性能較好。

表1 瀝青混凝土路面平整度調查表

2)東海瀝青試驗路,K171～K172段,出現了少量的橫向裂縫,基本路況良好。

3)東海瀝青試驗路,K172～K173段,病害以橫向裂縫為主,這些橫向裂縫雖然在出現時不會影響行車,但在行車荷載作用下,其邊緣出現碎裂而使縫隙擴大,且這種情況路面右幅比左幅少。據當地管養部門介紹,由于施工中攤鋪的最低溫度控制不當,路表面局部出現了離析現象(見圖1,圖2)。其余K173～K175段路面整體上使用性能良好。根據平整度調查表可知,此路段路面平整度良好,構造深度均能滿足規范要求。

4)東海瀝青試驗路,K184+700～K185+700段,構造深度滿足規范要求,病害主要以裂縫類為主。縱向裂縫多出現在路面中線上,產生原因歸結于路基的不穩定性導致地基的不均勻沉降,且裂縫多表現為通縫,貫穿了整個路面寬度,從調查結果看,裂縫開裂向下延伸至基層,使得雨水很容易侵蝕路基,影響了路基的穩定性。

瀝青路面邊緣出現的破碎見圖3,裂縫深度的量測見圖4。瀝青路面構造深度調查表見表2。

表2 瀝青路面構造深度調查表

4 結語

上述各項損壞模式中,有些損壞是由于面層材料的組成不當或者施工和養護質量欠佳所引起的,但用東海瀝青鋪筑的瀝青混凝土試驗路面,是能適用于夏炎熱冬寒冷的干旱地區的。對其出現的裂縫病害可通過采用改善路基水溫狀況和加設墊層以減少路基應力等結構組合措施予以處理,可取其效。

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