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浅析高速公路沥青路面的主要病害及成因

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  摘 要 本文以武黄高速公路路况病害为例,针对不同病害特点分别采用取芯检测和地质雷达无损检测两类检测方式展开检测,通过对检测结果进行统计分析,归纳总结高速公路沥青路面的主要病害类型,然后对病害原因及发展趋势进行总体分析,为高速公路沥青路面病害治理提供参考。
  关键词 高速公路;路面;病害
  1 项目概况
  湖北武黄高速公路沥青路面大修改造完成后路面服务质量和交通容量显著增加,有效发挥了服务经济建设的作用,但受道路交通量增长、重载、超载以及改造过程中诸多因素影响,近几年来路面病害逐步增加,路面行使质量指数RQI已发生一定程度的下降,为了查明路面病害类型和成因,及时进行路面病害治理,改善行车质量,项目组对行车道纵向裂缝、横向裂缝集中处、硬路肩纵缝,选择典型断面钻芯取样83处,地质雷达检测40处[1]。检测结果如下:
  2 主要病害类型分析
  通过取芯检测和地质雷达无损检测两相对比,发现武黄高速公路沥青路面的主要病害为行车道纵向裂缝、横向裂缝集中、桥头沉陷、硬路肩纵向裂缝及沉陷、局部网裂等病害。
  2.1 行车道纵向裂缝
  2.2 横向裂缝集中
  2.3 桥头沉陷
  2.4 硬路肩纵向裂缝及沉陷
  2.5 面层局部网裂
  3 病害原因分析
  基于检测结果,现对武黄高速公路路面各类病害原因进行分析如下:
  3.1 行车道纵向裂缝
  行车道纵向裂缝是沥青面层发生纵向裂缝因水泥混凝土基层发生纵向开裂引起。主要原因为路侧排水系统不完善,引起防护工程损坏和路基边坡失稳扩展到了行车道导致水泥混凝土基层脱空,在荷载作用下水泥混凝土基层发生侧向断裂,进而引起面层的纵向裂缝[2]。
  3.2 横向裂缝
  横向裂缝分为两种:一部分为荷载反射裂缝,裂缝多较宽较深,部分伴随沉陷,裂缝位于水泥混凝土施工缝之上,部分路段裂缝贯穿整个沥青面层,主要原因为水泥混凝土板承载力不足,在重载下引起接缝剪应力过大引起;另一部分为温缩裂缝,多只位于表面层。经过统计以荷载型反射裂缝为主(约70%)。武黄高速公路路面大修改建为复合式路面,不论采取哪种防裂方式裂缝会逐步反射到沥青面层,大修后交通量大幅增长加速了裂缝发展速度。
  3.3 桥头沉陷
  桥头沉陷产生的主要原因有三方面:一是结构体的刚度差异。桥头部位是桥台与路堤的连接处,桥台属刚性结构物,下沉较小,路堤属柔性结构物,下沉较大,结构体的刚度不同是形成差异沉降的主要原因。二是设计、施工的不完善。桥头路堤由于过水、跨线等要求,一般对填土的设计指标要求较高,但实际情况是桥头路堤填土指标一般与路基一样,而施工时由于缺少配套的压实机具以及工序、工期安排不合理等原因,往往造成较大的工后沉降。三是受环境因素的影响,桥头路堤大部分处于3面临空,水气容易浸入到路堤土体中,加上温度变化产生冻胀融沉影响,而发生桥头路堤沉降。
  3.4 硬路肩纵向裂缝及沉陷
  硬路肩裂缝及沉陷形成的主要原因如下:一是武黄高速公路路侧排水系统不完善,在长期的雨水作用下,导致防护工程损坏和路基边坡欠方或失稳,在车辆荷载作用下引起硬路肩产生不均匀沉降和侧向水平位移;二是硬路肩与路面板未设拉杆,导致部分路段加铺后仍不能提供足够的强度和承载力,成为病害产生的隐患。
  3.5 面层局部网裂
  面层局部网裂主要为疲劳裂缝,一般只发生在微表处或上面层。微表处网裂主要原因是微表处与上面层黏结不良;表面层网裂主要原因为粗集料与沥青粘附性不良导致强度偏低,在上面层与中面层粘接不良局部路段发生网裂。
  4 结束语
  高速公路是我国交通的主动脉,路面质量直接决定了行车的舒适性和安全性,高速公路的养护人员应根据不同路面情况,认真分析路面病害类型和原因,有针对性采取有效的养护维修方案。
  参考文献
  [1] 王双喜.沥青混凝土路面病害分析及應对措施[J].黑龙江交通科技,2011,34(11):29-36.
  [2] 易向阳.高速公路桥头路堤沉陷的分析与防治[J].公路交通科技,2008,(07):148-150.
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