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我国二级公路路面破坏成因及结构设计分析

日期: 2017-01-12
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    摘要:随着我国经济发展,公路交通运输上的压力也越来越大。二级公路是我国使用率较高的运输公路,随着压力的增大,也日益显现出不少质量上的问题,导致了路面的各种损害和破坏。本文就二级公路路面的损害方式进行分类的论述,列举了介绍几种典型的路面损害公式。然后通过叙述去引出在公路路面建设中如何防止路面的破坏,应该做出什么具体的措施来保证公路的高质量和改善公路的性能,延长公路的寿命。
  关键词:二级公路;路面破坏;预防措施
  二级公路可以分为汽车专用的二级公路和一般二级公路。汽车专用的二级公路是专门给各种汽车运作的公路,这种二级公路可以适应各种汽车折合成4500到7000辆中型的载重汽车,汽车专用的二级公路在我国运输业中起着很重要的作用,它是连接经济政治中心或者大型机场煤矿运动场等专门供汽车运行的公路。而一般的二级公路载重量没有前一种公路那么大,能够承受各种汽车折合成2000到5000辆的中型载重汽车,也是用来连接各大经济政治中心的公路要道。随着我国公路建设业的不断发展,城市之间的交流越来越密切,多种大型建筑物拔地而起,这样的发展情况让公路运输的压力日益加大,导致了目前多种对国家二级公路的损害方式。
  一、 二级公路路面的损害方式
  (一)第一是泛油,这是因为路面建设时采用的混合材料油石比例中油的比例过大,这种情况一般发生在夏季的高温季节。当发现路面有轻微泛油情况时,应该往路面撒放一些粗砂或者石屑,增大路面的摩擦力来避免车辆在行驶过程中发生打滑现象。要是泛油情况的过于严重,可以在路面铺洒5毫米左右的碎石,再用压路机进行铺摊。
  (二)第二是裂缝。裂缝是二级公路最主要的一种损害方式。同时裂缝的出现是公路开始急剧损坏的标志和开始。路面主要出现裂缝的原因有两个,主要区分依据是是否因为荷载过大而发生裂缝。非荷载裂缝发生的主要原因是因为低温的收缩或者长时间处于高温而导致的疲劳,另外一种非荷载裂缝是基层反射裂缝。
  而荷载裂缝的产生主要是由于行车的荷载过大所造成的。要是路面开始出现裂缝就代表荷载过大的情况不是单独或间断地出现,而是长时间连续不断地对路面施以高荷载导致路面产生裂缝。一旦路面出现裂缝,就将会是稠密的,相互联系的形状,严重的时候会引发其他的路面变化。
  (三)第三是路基塌陷,路基的塌陷会导致路面出现沉陷的变化。二级公路会比较容易出现弹性和残余变形,这个情况的发生会让公路表面不整,影响到路基的稳定,给行车者带来行车的困扰和安全的威胁。发生这个问题的原因有几个,第一是自由水的过于充分,由于自由水的承载力不够,有效应力小,而压实荷载的部分落在自由水上面,让土基难以达到要求的强度。第二是各种水分温度的作用,路堑路基对气温湿度过于敏感,毛细水很容易就会渗透到路面,让路面过分地潮湿,削弱了承载力。第三是因为缺少填土,让动载作用应力不能很好地扩散到天然基地上,导致了地基的变形沉降,路面的变形也是天然地基不均匀的一个体现。
  (四)第四是车辙。车辙的形成原因是因为轮迹带的重复不断受压,在时间与荷载反复的作用下逐渐形成凹形两条并向的车辙辙槽。车辙的形成可以分为三个部分,第一是沥青路面快速压密的过程,虽然持续时间不长,但是引起的变化非常明显。第二是压密的稳定阶段,这个时候没有很迅速明显的变化,但是路面的变化依旧是直线稳定增长。第三是一个被称作不稳定阶段,这个阶段对路面的损害性最大,由于个别路面抗变形能力不强,加上高温季节表面有自由水进行结构的破坏,会导致这个阶段沥青路面的变形速率急速增长,就很容易造成剪切现象,一直维持到公路被破坏。
  二、预防沥青路面破坏的具体措施
  第一是要根据客观具体的情况来对沥青路面进行合理的结构组合设计。每一个地区都有自己不同的地理和天气、经济特点和气候特征,不能够一律地运用同一个原理来对沥青路面进行设计和建造。例如在一些通车量不是很大的路段,可以适当使用级配碎石柔性基层和低剂量水泥来作为组合构建,这样可以对碎石基层起到一个很好的保护稳定作用;在一些通车量很大但是普遍载重量不大的路边,可以在半刚性基层和沥青面层之间设置级配碎石柔性排水层,这个路段的建设重点应该在于防止路面的损害,尽可能地延长路面寿命,做好对路面的保护;要是在一些载重量比较大的地方,侧重点就应该放在路面的受力性,可以考虑的措施是使用土木材料加强结构层之间的联系从而增强层间的受力特性,对路面形成一个良好的保护作用。
  第二是利用好沥青的作用,运用改良性的建筑材料,例如改性沥青。改性沥青是指在沥青之中夹杂了橡胶、树脂、高分子聚合物或者其他填充材料,或者对沥青本身进行氧化加工个等措施,通过改变沥青的内部结构来让它与其他材料更容易混合运用,让沥青混合料的性能更好。而改性沥青里面加入的改性剂就是指一些天然的或者人工的有机无机材料,可以通过融解、分散等不同的方式加入沥青之中,让沥青的性能得到改善,让其更好地运用在公路的建设工程当中。
  第三是做好对自由水的排放,对路面要有完善的防水设计。上文已经提到自由水对沥青公路有着很大的损害作用,能够破坏混合料之间的密度,导致路基变形裂缝。所以防水设计的首要任务就是迅速排除表面水,要防止表面的积水渗入下层。在基层的表面为了防止自由水的渗入,应该要建设封层或者透层。而且在面层的材料选择上要选用有足够荷载力和有防水能力的复合材料。最后一个是注重排水层的构建,有排水层的保护既可以排水,也可以对毛细水起到隔断作用,对上升的毛细水有一个仔细迅速的排水作用。
  第四是在具体施工过程中采用有效的预防措施。主要包括1.对施工进行强化管理,在施工材料的制作工序上要有一个严格的控制,提供其材料制作的科学性。拌和沥青混合材料的时候一定要按照科学合理的比例,注意预防混合材料中的发生的比例不协调或者离析等问题。2.路基是一条公路的基础,路基的沉降会造成路面的沉陷,所以在路基的压实度上一定不可以马虎。3.拒绝对现场数据的弄虚作假,要保证现场试验数据的客观性和完整性,要通过完整的测试才可以保证公路日后的安全稳定运行。特别是对沥青混合材料的控制和监测上,一定要做到数据真实合理,是路面安全性能的一个有力保障。4.对于原材料的选取一定要严格,无论是在路面施工过程中的水泥类还是混合类的材料都一定要严格按照规范,做到基层表面的平整和耐用,要根据路面伤害的成因作出相应的防止措施。
  结束语:
  我国的二级公路是目前交通经济运输的主要承载者,都是用来连接大型经济政治城市和主要建筑之间的,对于我国的建设和发展拥有着非常重要的意义。但是随着二级公路路面近年来出现越来愈多的损害和破坏,让我国的经济交通运输受到影响,不得不对二级公路路面的破坏成因作出一个分析。施工企业在建设路面的时候一定要注意好公路工程的质量和安全保障,对可能出现的公路破坏作出预防措施,这样才可以确保公路的运行无畅,对我国的经济发展起良好的推动作用。
  参考文献:
  [1]顾峰,浅析二级公路沥青路面破坏的原因及结构设计[J],中国外贸,2008.(3).
  [2]钟文涛,我国二级公路路面破坏成因及结构设计分析[J],中国高新技术企业,2007.(14).
  [3]陈德臣,二级沥青公路破坏的成因及维修方案选择[J],公路与汽运,2009.(5).

      原文地址:http://www.xzbu.com/4/view-3448923.htm


师资力量 / Teacher
发布时间: 2018 - 09 - 27
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发布时间: 2017 - 04 - 27
【摘要】桥梁桥面的施工质量,是保证桥梁安全和平稳的前提条件。桥面铺装层作为桥梁系的一部分,相对于桥梁其他部分它直接承受行车荷载、梁体变形和环境因素的作用。桥面铺装层施工质量的好坏直接影响桥梁使用的耐久性和行车的舒适性、安全性。本文主要就桥梁桥面铺装病害及防治措施进行了分析,以供参考。 中国论文网 http://www.xzbu.com/1/view-6894584.htm  【关键词】桥梁;桥面铺装;病害;控制措施   1、桥面铺装的破坏形式   沥青混凝土桥面铺装与正常路面和水泥混凝土桥面铺装相比,损坏形式有所不同。主要有:①铺装层内部产生较大的剪应力,引起不确定破坏面的剪切变形,或者由于铺装层与桥面板层间结合面粘结力差,抗水平剪切能力较弱,在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏,产生推移、拥包等病害;②因温度变化并伴随桥面板或梁结构的大挠度而产生的裂隙,在车辆荷载及渗入的水的作用下产生面层松散和坑槽破坏。   设防水层的水泥混凝土桥桥面沥青混凝土铺装在行车荷载作用下的破坏形式一般为剪切破坏,常表现为拥包和推移现象。剪切破坏有两种情况:一是桥面钢筋混凝土模量远大于沥青混凝土和防水层的模量,加之沥青混凝土层厚度较薄,沥青层内产生较大的剪应力而引起的无确定破坏面的剪切变形;二是防水层与沥青混凝土面层和桥面层间粘结力不足而发生剪切破坏。   2、桥面铺装层病害分析   2.1 结构理论与设计。桥梁的结构理论中对桥面铺装层的计算分析论述几近于零,现行规范中只给定了厚度的推荐值,工程界一直在备等级公路中运用了几十年。桥冲击桥结构的变铺装是一个受力复杂的动力体系,各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。粱设计的箱粱骨架钢筋在实际受力状态下难以像T梁主筋那样发挥应有的作用。所以设计的假设状态与箱梁的实际受力状态不一致。...
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摘 要:目前,随着我国现代化建设事业的蓬勃发展,桥梁使用年限的增长,以及交通荷载的增加,桥梁检测已成为重中之中,该技术是一个多学科交叉的系统工作,需要各个环节协调配合才能达到一个有效的效果,本文主要介绍了几种无损检测技术的概念、原理和特点,并通过实例进行无损检测的应用说明,为工程人员提供参考信息。中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-3198511.htm  关键词:检测;桥梁;工程    传统的方法是对公路桥梁随机选点,钻孔取样,在室内对所取样本进行分析和处理,从中获取各种有价值的工程参数。这种方法的局限性表现为以下几个方面:  a)因被测点是操作人员随机选择的,所以检测结果很难具有代表性;  b)由于检测点有限,覆盖面密度较小,使某些存在缺陷的不良区段反而被漏检,从而埋下质量隐患;  c)虽然钻孔取样精度高,但其会对路面造成破坏,且修补时费时费力。  无损检测技术作为快速、直观,且能够显示道桥内部状态的检测设备和技术手段,能够弥补传统方法的不足,它在开展道桥无损检测技术研究、建立科学的评价体系、改善路面设计等方面具有重要的意义,也必将带来道桥改造方案的优化和公路桥梁管养水平的提高。  桥梁的无损检测技术(NDT)有较大的发展空间,包括超声检测、红外检测、声发射、自然电位检测、冲击回波检测、X射线检测、光干涉、脉冲雷达、振动试验分析等。在公路桥梁结构中应用NDT,可以提高新建结构质量的安全性;可以提供结构损伤的标志,例如,污染程度,钢筋混凝土桥梁的氯侵蚀程度;可以记录支座处的声发射,反映了裂纹或过大的摩擦力或从垫层支座正在扩展的裂纹。无损检测的这些结果可以作为结构评估的辅助。  在一些情况下,与侵入检测相比,无损测试更快捷,缩短了测试期间的交通管制时间,从而降低了成本。雷达可以快速扫描潜在的结构空洞,雷达在NDT中的使用证明了NDT的速度和便捷...
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