道路工程路基路面常見病害及防治
2015-06-09
一、道路路基路面的施工要求分析
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概括來說，對路基的基本要求有兩個。
第一，要有良好的承重能力。道路通車過程中，路基負責對路面車輛的支撐，車輛在行使過程中，會對路基路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的壓力和應力，路基強度和硬度不夠，會導致路基承重能力不足，使道路無法有效的承受汽車所帶來的壓力和應力，使路基出現(xiàn)下沉，隨之而來的將是路面車轍、斷裂等較為嚴重的問題，影響到行車效果，甚至會造成較為嚴重的交通事故。
第二，要具備良好的穩(wěn)定性。道路路基必須要具備良好的穩(wěn)定性，保證道路使用過程中的整體平衡，使道路整體結(jié)構(gòu)不會受外界環(huán)境影響出現(xiàn)變形等問題。
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道路路面要有良好的平整度。道路路面平整度，是確保道路良好使用效果的重要條件，道路平整度不符合施工要求，將會導致行車舒適度大大降低，影響到道路行車效果，嚴重的，還會造成嚴重的交通事故。影響道路路面平整度的因素有很多，比如瀝青材料質(zhì)量、路面碾壓技術(shù)問題等等。
道路工程路基路面常見病害及成因
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1、路面不均勻沉降
填土路堤上的路面竣工后以及開放交通后，路基會產(chǎn)生不均勻沉降，導致其上路面頂面產(chǎn)生波浪式的不平整。在未填筑路堤之前，地基處于平衡狀態(tài)。填筑路堤后，地基受到動靜荷載的共同作用產(chǎn)生固結(jié)形變，直到達到新的平衡狀態(tài)為止。地基產(chǎn)生固結(jié)形變的大小，既與填土高度有關(guān)，又與地基內(nèi)部各層土的壓縮系數(shù)有關(guān)。軟土基層沉降是由于軟土地基引起路面產(chǎn)生很大的不均勻沉降，使路面縱斷面產(chǎn)生大的變形。主要原因是施工期太短，在軟基還沒有固結(jié)沉降達到基穩(wěn)定時就鋪設(shè)瀝青路面。
2、路面產(chǎn)生裂縫
?。?）龜裂、網(wǎng)裂
裂縫與裂縫連接成龜甲紋狀的不規(guī)則裂縫，且其短邊長度不大于40cm 者。在路面縱向有平行密集的裂縫，雖未成網(wǎng)，但其距離不大于30cm 者，都屬龜裂，裂縫測定以面積計。
?。?）不規(guī)則裂縫
包括龜裂和網(wǎng)裂，是相互交錯的疲勞裂縫，通常是由路面結(jié)構(gòu)強度不足,沿輪跡帶出現(xiàn)單條或多條平行縱縫，逐漸在縱裂縫間出現(xiàn)橫向或斜向連接裂縫形成。當瀝青粘結(jié)力差,瀝青用量偏少，或所用的礦料過濕，鋪撒不勻時還會產(chǎn)生路面松散。網(wǎng)裂、龜裂后不及時養(yǎng)護, 容易造成路面坑槽和剝落的出現(xiàn)。
?。?）縱向裂縫
多發(fā)于半填半挖路基處，主要由于路基壓實度不均勻、路基的不均勻沉降造成，也可以是瀝青面層分幅攤鋪時，兩幅接茬未處理好，在行車載荷重復作用下形成。
?。?）橫向裂縫
通常是因低溫收縮或者半剛性基層收縮裂縫造成。
3、路面產(chǎn)生嚴重轍槽鼓起
車轍、擁包等流動變形損壞當高速公路車輛渠道化以后，車轍問題逐漸成為主要病害。尤其是在長大縱坡上坡路段，由于重載車車況差、爬坡車速降低，更為嚴重。嚴重車轍的內(nèi)因是由于瀝青混凝土的礦料級配不合適。
4、凍脹和翻漿
由于低溫冰凍作用，積聚的水凍結(jié)后體積增大，使路基隆起而造成面層開裂，既凍脹現(xiàn)象。春暖化凍時，路面和路基結(jié)構(gòu)由上而下逐漸解凍，而積聚在路基上層的水分先融解，水分難以迅速的排出，造成路基上層的濕度增加，路面結(jié)構(gòu)的承載力便大大降低。若是在交通繁重的地區(qū)，經(jīng)重車反復作用，路基路面結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生較大的變形，嚴重時，路基以泥漿的形式從脹裂的路面縫隙中冒出，形成翻漿。
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1、基層裂縫和形變
道路的半剛性基層厚度多在20cm左右，采用水泥穩(wěn)定碎石（或礫石）或石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石（或礫石）半剛性底基層厚20～40cm，采用的材料有石灰土、水泥土、二灰土、二灰砂、二灰和水泥石灰土等。在路面設(shè)計和施工都符合要求的情況下，半剛性路面的結(jié)構(gòu)性破壞常發(fā)生在行車道的輪跡帶上。在輪跡帶上先產(chǎn)生縱向細小裂縫，爾后產(chǎn)生通過輪跡帶的橫向裂縫，最后發(fā)展成網(wǎng)裂和形變。
2、填土地基變形
填土路堤路基產(chǎn)生縱向不均勻沉降，使路面頂面產(chǎn)生波滾式的不平整。其產(chǎn)生沉降的原因：
一是原土地基產(chǎn)生固結(jié)變形，在填筑路堤之后，地基收到加載作用，產(chǎn)生壓縮變形。
二是路堤本身產(chǎn)生固結(jié)變形，是與填土高度、土的性質(zhì)和壓實度密切相關(guān)。
3、路基塌滑
地基位于不良地質(zhì)體，如滑坡、空穴，由于道路的修建改變了微地貌環(huán)境，水地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件均發(fā)生了變化，在持續(xù)動荷載作用下，原有的不利地質(zhì)條件被進一步激發(fā)、擴大，從而引起路面沉陷、裂縫，甚至大范圍的路基塌滑。道路位于滑坡體上，路基的一部分位于滑動面上，在動載荷作用下，引發(fā)路基邊坡大范圍失穩(wěn)和路基深部的空穴，在路基填土的壓力和車輛動荷載作用下發(fā)生沉陷，引起路面沉陷。
道路工程路基路面病害的防治對策
（一）道路路基的根本性防治措施
1、保證路基材料質(zhì)量
道路路基材料質(zhì)量問題，是造成路基承重和荷載能力不足的重要原因。因此在施工過程中，要選擇符合要求的填充材料對道路路基進行施工，提高道路路基的整體穩(wěn)定性。道路路基填充材料中的沙土比例，粘合程度等性質(zhì)都要充分保證，并強調(diào)良好的水溫穩(wěn)定性，水溫穩(wěn)定性較差的劣質(zhì)地基土不能作為道路路基施工環(huán)節(jié)中的填充材料，必須選擇透水性較好、水穩(wěn)定性較強的砂性土或亞砂土作為路基的上層材料，以保證道路路基材料質(zhì)量，保證路基的整體穩(wěn)定性。
保證路基的施工高度
道路路基臨界高度，是保證路基在不利季節(jié)中良好的排水性能，避免路面滯水現(xiàn)象發(fā)生的重要條件，因此，道路路基施工過程中，應該根據(jù)道路實際施工情況，適當調(diào)整道路路基臨界道路，以保證道路良好的使用效果。在工程開展之前，需要對道路施工環(huán)境的降水量進行合理的計算以及數(shù)據(jù)的分析，并評估降水對道路質(zhì)量的影響，并對道路路基臨界高度進而出現(xiàn)雨水侵蝕路基路面等問題的出現(xiàn)，影響到道路的實際使用效果，造成嚴重的道路質(zhì)量問題。
做好道路的地基壓實工作
在保證道路地基填充材料質(zhì)量的同時，需要對道路地基壓實工作進行有效而合理的監(jiān)督，以保證道路地基的整體穩(wěn)定性和密實性，避免坍塌等事故的發(fā)生。在道路地基的壓實工作施工過程中，一定要綜合考慮外界環(huán)境因素以及行車荷載因素，全面的考慮相關(guān)影響因素對道路路基的影響，然后針對相關(guān)影響因素采取一定的保護措施，如粘合劑的添加等，配合道路地基壓實工作的開展，壓實次數(shù)一定要充分保證，以保證足夠的壓實力度，以保證路基的密實度，保證路基的整體性，避免道路質(zhì)量問題的發(fā)生。
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1、要進行試鋪施工
在大規(guī)模施工之前，要用正常施工所需采用的全部設(shè)備，按照技術(shù)規(guī)范要求，在嚴密的監(jiān)督和質(zhì)量控制下進行試鋪，試鋪長度一般為200～500m。在此過程中
要解決如下問題。驗證混料生產(chǎn)配合比，確定混合料的標準生產(chǎn)配合比；確定攤鋪機的作業(yè)模式，主要有攤鋪溫度、速度、振動振搗強度、自我找平方式等；選擇壓實機具、確定碾壓組合、壓實順序、碾壓溫度速度及遍數(shù)；確定松鋪系數(shù)；確定施工產(chǎn)量及每天作業(yè)段長度；確定橫向面縫隙的處理方法。
2、把好瀝青混合料的攤鋪關(guān)
在進行攤鋪時應做到攤鋪機整幅推進，加寬段采用攤鋪機梯隊作業(yè)。為保證瀝青混凝土路面的平整度、厚度達到設(shè)計要求上層攤鋪宜采用走雪橇方式作業(yè)，攤鋪的厚度和平整度由攤鋪機安裝的移動式模式自動找準基準位置。為減少施工橫縫，攤鋪機要按照試鋪階段確定的攤鋪速度、振動振搗頻率勻速前進，嚴禁中途變速。每天攤鋪前要對熨平板進行預熱，溫度不得低于70℃。攤鋪好的瀝青混混合料在未壓實前，施工人員和其他人員不得踩踏。
3、要做好瀝青混合料的壓實及成型作業(yè)
一般道路瀝青混凝土路面采用鋼輪壓路機聯(lián)合作業(yè)完成壓實工作。瀝青混合料壓實分為初壓、復壓、終壓三個階段進行：
?。?）初壓采用2臺雙輪輕型鋼輪壓路機（≤8t）在混合料攤鋪后進行穩(wěn)壓，每臺壓路機至少碾壓一遍，碾壓速度2～3km/h。
?。?）復壓采用3臺重型輪胎壓路機碾壓，每臺壓路機至少碾壓二遍，碾壓速度4.5～5.5km/h。
（3）終壓采用1臺輕型雙鋼輪壓路機和一臺重型雙鋼輪壓路機靜壓。每臺壓路機至少碾壓一遍碾壓速度5～7km/h.。
（4）初壓后的瀝青混凝土面層不得產(chǎn)生推移、開裂現(xiàn)象；復壓后的瀝清混凝土面層表面要求無明顯輪跡；終壓后要求表面平整、光潔，顏色均勻一致，無明顯輪跡。壓路機起動、停止必須減速緩慢進行，不得急剎車。
?。?）做好接縫處理
接縫處碾壓時用鋼輪壓路機進行橫向壓實，從先鋪路面上跨縫逐漸移向新鋪面層，碾壓后用3m直尺檢查平整度是否達到要求。上下面層的橫向接縫必須錯位1m以上，橫向施工縫應遠離橋梁毛勒縫20m以外，不得設(shè)在毛勒縫處，以確保毛勒縫兩邊路面的平順。
