摘要:伴随着交通运输业的进步与发展,高速公路发挥了重要作用。但是由于运营时间较长、外部环境等影响因素使得公路路基路面出现早期水损害现象,严重影响车辆通行。路基路面早期水损害集中表现在松散、坑洞、断板等,由此高速公路路基路面水损害治理成为重要研究课题。鉴于此,笔者结合实践研究,就高速公路路基路面早期水损害和防治技术价值进行简要分析。
关键词:高速公路;路面路基;早期水损害;防治技术;价值分析
水损害是高速公路路基路面病害问题之一,也是常见现象。因为笔者所在地区空气环境潮湿、高温多雨,早期水损害发生时如果未进行及时养护,一段时间后则会出现大面积损害造成路面结构受损。针对这一问题,还需要相关单位给予高度重视,做好早期水损害防治技术分析,立足于各种温度气候、地理环境等多方面做好防治技术保护,保证车辆通行便利。
一、高速公路路面路基早期水损害影响因素
(一)温度环境影响
因为沥青材料受到的环境湿度影响较大,极容易导致沥青应用性能与沥青铺设质量降低,影响沥青混合料稳定性与强度,从而发生安全隐患与水损害。气候、降水等对高速公路路面应用性能造成制约,例如:高温条件下沥青路面结构被软化,加之汽车往来通行承载力较大路面发生沟壑问题。在多降雨季节,雨水会顺着沟壑、缝隙等流入路基内。
(二)道路承载影响
道路承载和公路路面水损害影响较高,汽车行驶过程中对公路的承载较大。基于这一条件下,沥青和矿料出现剪切力;如果剪切力高于限定范围,公路剪切力受损,路面沉积的水会顺着剪切口流入公路基层内从而造成水损害。
(三)内在影响因素
首先,道路空隙率。空隙率大小和公路透水问题有着直接联系,据调查显示,若公路路面孔隙率低于8%或15%,发生水损害率就会减少。若空隙率较低,水将无法进入道路内部结构;反之,如孔隙率较高,水流顺着缝隙流动也不会对路基结构造成损坏,避免水损害问题发生。若孔隙率在8%--15%之间,极容易发生水损害,水流进入道路内切出现较高压力影响路基结构,从而造成路面损坏。
其次,公路基层问题。一些高速公路施工时,道路基层多为水泥稳定碎石构成;同时在强度控制上底基层和路面基层有着明显差别。因此,底层施工过程中多会选择人力与机械设备结合的形式,路面基层铺设全部依靠摊铺设备。该过程中,若细料分布集中或一些环节凝结质量不符合标准要求,将直接降低基层稳定性。在后续使用时,受到外部荷载制约发生结构损坏、水流渗透等现象。
二、高速公路路基路面早期水损害防治技术方法
(一)路面外层级配和孔隙率施工
高速公路施工阶段,施工人员需要做好路面孔隙率控制,整体分析环境下的孔隙率变化。一般条件下,高速公路路面孔隙率保持在4%,也可以结合整体状况适时调节。胶粉比例应在0.8--1.6之间,构造深度在1mm以上;若要求增加构造深度,路面孔隙率也要进行调整。在级配上,AK类型高速公路外层应用抗滑外层级配,根据实际状况科学设计。
(二)做好路基路面防排水设计
高速公路路基路面排水系统有助于积水及时排出,防止影响施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对槽式断面,水分集中在硬路肩和行车道周围,科学的路肩排水能够把路面结构层的积水排出。此外,路面排水层设计也是至关重要的。水损害直接影响因素为路面积水的渗入结构层造成,在夏季多降雨阶段,高速公路路面排水基层设计与施工成为必然。结合高速公路材料选择适合的排水基层,常见的为水泥稳定碎石与沥青稳定碎石排水层。如果路面厚度高于边沟厚度,容易导致积水排出不顺利。针对这一问题,还需要在施工时提高边沟厚度或者设置纵向排水沟即可。
现阶段,路面结构较厚,大部分沥青路面厚度在60--80cm,水泥混凝土路面厚度也要在60cm以上,而边沟深度也只有60cm。所以,一些路面结构层内出现积水,切方路段较高的地下水位。对此,想要确保路面结构内部水流出通道,减少路基两端路蜇内部水位,避免两端路蜇水流向路基,加深边沟尤为重要。
(三)做好路面材料质量控制
沥青材料的公路需要选择高质量的沥青混合材料,并与设置密水的沥青路面结构融合,增强沥青路面水稳定性进而减少水损害。使用黏度较高的沥青材料有助于增强沥青和集料的粘接力,减少由于水冲击造成沥青滑塌、松散问题发生。不过,需要注意沥青路面细集料施工可以选择人工合成的机制砂取缔天然砂,提高集料和外层沥青粘接力。第一,通过黏度较大的沥青材料,例如:高黏度沥青、改性沥青,提升沥青和集料粘接性。第二,优质碱性集料,例如:石灰石、碎石等。沥青外层尽可能使用安山岩、玄武岩等碎石,确保粗细集料和沥青粘接力。夏季高温多雨季节,粘附性在4级以下的集料不可使用。第三,选择石灰或水泥取缔矿粉,提升混合料水稳定效果。通常石灰掺量应在2%,水泥掺量在3%以内。第四,沥青外层集料和沥青粘附性在5级以下,既可以使用石灰也可以使用抗剥落剂。第五,高速公路沥青面层使用粗细集料,确保整齐度;如果有条件可以对高度公路沥青面层使用粗集料清洁后应用。第六,沥青面层使用细集料不可使用天然砂,尽可能使用机制砂或石屑。同时,矿粉应用也要做好比例控制,但不建议使用。另一方面,沥青混合料与密水沥青路面结构融合,提升沥青路面稳定性。第一,对沥青各层混合料配比设计与施工管理,应展开残留稳固性、冻融实验,确保沥青混合料水稳固。第二,在多雨潮湿区域,沥青各层可以采取密集性结构混合料。干燥地区需要有一层使用密实性混合料。
(四)科学排水
第一,优化路面排水质量,施工人员找到路面中可能发生渗透的位置,把中粒式沥青运用至基层和底基层施工且为基层设置密封层。这样一来,就能够扩大一部分与排水系统结合确保水流及时排出。第二,科学设计排水系统,打破以往排水系统,把水泥砂浆涂在底部基层外层,厚度应在2cm。此外,做好土工布施工与碎石盲沟、排水沟、集水槽设计,确保排水系统作用的发挥,从根本上防止水损害。
(五)做好路基路面养护工作
高速公路路面容易受到外部温度环境影响,从而导致不同公路病害问题出现、缩短使用年限。对此,除了确保公路施工质量外还应做好路基路面养护。加之,车辆通行产生的承重导致高速公路路面发生局部网裂,甚至出现龟裂问题,导致早期水损害问题的出现。因此,公路公路出现网裂问题后应及时维修,避免网裂深度与范围加剧;当发现问题后立即制止进行维修。
结语:
总而言之,导致高速公路发生早期水损害现象是由于多方面影响因素导致的,例如:排水设计、施工不规范、管理不到位等,也有一些施工单位对于材料质量的监督不到位等因素,从而出现松散、坑洞、断板等。因此,做好水损害防治还应立足于多方面、全过程,给予高度重视,结合具体状态问题制定科学有效的方法。确保车辆顺利通行,推动交通运输业发展。
参考文献:
[1]王计冬.水对路基路面稳定性的影响和控制方法[J].交通世界,2016(18).
[2]黄平.公路工程排水设置需注意的问题探讨[J].建材与装饰,2016(15).
[3]吉闽.水损坏对沥青路面的影响及防治措施[J].市场周刊(理论研究),2015(12).
[4]李倩.谈高速公路沥青路面水损害及防治措施[J].交通企业管理,2015(11).
[5]冯小卫,辛东芳.公路路基路面常见水损害及对策[J].科技创新与应用,2014(30).
论文作者:李姗姗
论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/19
标签:路面论文; 沥青论文; 路基论文; 高速公路论文; 孔隙论文; 公路论文; 基层论文; 《防护工程》2017年第35期论文;