豆云偉
摘要:路基路面被破壞的時候,不僅會使得外觀的形狀發(fā)生較大的變化,而且會產生比較大的安全隱患,例如坑槽、翻漿之類的,這些問題都最終會導致行車的安全。
關鍵詞:路基路面;水損害;解決辦法
所謂瀝青路面水損害,是指瀝青路面在有孔隙水的工作條件下,由于交通動荷載和溫濕脹縮的反復作用,進入路面孔隙的水不斷產生動水壓力或真空負壓抽吸的循環(huán)作用,致使水分逐漸侵入瀝青與集料的界面,造成瀝青膜從集料表面剝落、瀝青混合料內部逐漸喪失粘結力、路面結構使用性能下降,并伴隨麻面、松散、掉粒、坑洞或唧漿、網裂、轍槽等病害發(fā)生,同時誘發(fā)其他路面病害的損壞現象。瀝青路面水毀是公路最主要的自然災害之一,它指的是公路路面及其相關工程設施由于受到水的作用而遭到破壞的現象與過程,它屬于一種常見的自然現象。昌江縣公路分局所管養(yǎng)的線路長為193.254km,其中瀝青路面長為97.994km,近年來,有些路段(石昌線、林海線、烏新線等)由于建成時間太久,目前瀝青路面主要表現在翻漿、沉陷、坑槽、松散、脫皮、麻面等方面。
1路基路面水損害問題的常見表現
我們說的水損害是指路基路面在存在水分的前提下,過度負荷的行車和溫度變化造成的熱脹冷縮的共同作用之下,路基路面的水分就會逐漸地向瀝青與集料的界面進行滲透,這就會導致瀝青膜慢慢剝離,進而會導致集料之間的粘結力大大受損,最終就使得路基路面被破壞。其中最為明顯的變化就是當瀝青的水分像集料滲透之后,集料之間的粘結力就會消失,瀝青就會變得十分地松散而導致脫落問題的發(fā)生。
2水損害的類型及其作用機理
2.1松散類
松散類的道路瀝青路面水損害現象主要是指瀝青面層長時間受到孔隙水壓力影響,造成混合料中集料的黏結力逐漸喪失。整個過程還伴隨著集料表面的瀝青膜剝落,進而出現嚴重的麻面和松散現象,其中,在某些嚴重的部分還會出現集料的黏結力消失的情況,導致出現許多大小不同的坑洞。因此,松散類的道路瀝青路面水損害現象主要包括麻面、松散、掉粒、坑洞等表現。
2.2裂縫類
裂縫類的道路瀝青路面水損害現象主要是指路面的裂縫問題比較嚴重,裂縫狀況的程度可以有所不同,有的只是局部比較嚴重,有的則是出現大面積的裂縫。裂縫類的道路瀝青路面水損害現象主要是由于半剛性基層結合料與從路表連通孔隙及裂縫處下滲的水混合造成的,再加上道路上的行駛車輛壓力較大,經過反復作用后裂縫問題更加凸顯。
2.3變形類
隨著人們生活水平的不斷提高,私家車大量增加,對路面造成巨大的車輛行駛荷載壓力,為滿足人們對出行的安全要求,必須采取積極有效的措施加以解決。過大的車輛行駛荷載壓力使瀝青膜逐漸從路基的粗集料表面脫落,同時降低混合料之間的黏結力和強度,逐漸呈現松散狀態(tài),最終完全破壞瀝青路面的混合料。因此,車輛行駛荷載壓力不僅會引起瀝青路面的壓縮變形,還會使剪切破壞更加嚴重。
3道路水損害防治措施
3.1降低水進入道路結構層的可能性
對于路面,主要是減少水進入道路結構層的通道數量。水泥混凝土路面中選擇性能優(yōu)良的填縫料,瀝青路面采用透水性小的密集配瀝青混凝土等措施,盡量避免路面產生各種接縫和裂縫。對于路基,主要是加大路基工作區(qū)和地下水位的距離。人為抬高路基標高,降低地下水位都屬于此種。降低地下水位主要是設置明溝、暗溝(管)、滲溝等排水設施。明溝的用途是阻攔和截引路塹邊坡上側或邊溝外側的上層滯水。暗溝(管)的用途是排除路基范圍內的外涌泉水或地下水源。滲溝的用途收集地面以下流向路基的地下水,排至影響區(qū)范圍以外。
3.2提高道路結構排水能力
應用此原理主要的防治措施是設置路面排水設施,包括表面排水,內部排水和設置排水面層。路面表面排水主要是設置路肩路面的橫坡、路面內部排水主要是設置排水基層、防水層、路面邊緣排水系統(tǒng)(縱向邊緣集水溝、橫向排水管、反濾織物等)。
3.3合理設計路面表面排水
(1)正確選取超高漸變段的合成坡度是避免路表局部積水的有效途徑。《公路路線設計規(guī)范》(JTGD20-2006)規(guī)定當線型設計須采用較長的回旋線時,橫坡由2%過度到0%路段的超高漸變率不得小于1/330,限制了橫向排水不暢路段的長度,同時又規(guī)定了在超高過度的變化處,合成坡度不應設計為0%。在設計中應驗算超高緩和段中的最小合成坡度,避免路表局部積水而影響行車安全。另外,挖方段縱坡不宜設計在凹形豎曲線最低點上。如控方段較長時其縱坡不宜小于3%,一般情況不得小于1%。(2)合理設計路基與路肩橫坡是有效排除路表水的關鍵。從有利于排水的角度考慮,路基與路肩橫坡的坡值宜取高值,但路基橫坡過大會影響行車安全。因此應綜合考慮,在多雨區(qū)宜取高值。從施工方便考慮,硬路肩橫坡宜與路基橫坡相同,但在超高路段,硬路肩橫坡與行車道相反,這樣,避免硬路肩積水流到行車道上。當路基為軟土時,路面橫坡應適當加大為2.5%~3%;當位于縱坡小于或超高緩和段路面時,最小合成坡度應小于0.5%,有條件的應盡可能采用不設超高的平曲線半徑。(3)精心設置路面內部與外部排水系統(tǒng)是確保瀝青路面排水暢通的重要手段。在潮濕路基段,路面結構層設置高透水材料的碎石墊層,路基兩側設置邊緣滲溝,充分利用其透水性,及時把滲入路面結構層內的水排出路基外;在路肩處填筑透水材料,如中砂碎石等,布設反濾層,及時將下滲水排出:在路基邊坡,對于縱坡較大,豎曲線凹部,高路堤等路段及設有彎道超高路段的內側路緣帶處,為防止集中水流對路基路肩邊坡的沖刷,應考慮設置擋水帶,并通過急流槽將水排出路基。
3.4增強瀝青與混合料的粘結性
想要增強路基路面的工程質量,防止其過早地出現松散剝落的問題就要確保好路基的穩(wěn)定性,也就是說要增強路基層面上瀝青混合料的粘結力。進一步加強瀝青與混合料的粘結性,就要進一步確保礦料的選擇。
4結語
由上面我們就可以知道,假如路基路面出現水損害問題,就會產生比較嚴重的一系列的影響。因此,我們不僅僅是要注意到水損害問題的重要性,更多的是要采取積極有效的方式來解決問題,通過各方面各層次之間的共同努力,來進一步降低路基路面的水損害問題的發(fā)生,進一步提升道路工程質量。
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(作者單位:河北建設集團股份有限公司)