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_公路养护管理 公路养护管理 公路养护管理--韩丽馥x

发布时间: 2021-10-21 14:59:18

高等级公路养护

韩丽馥

学习情境1 -- 路基养护

情境导入

路基是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物,是路面的基础,承受由路面传递下来的行车荷栽。它贯穿公路全线,与桥梁、隧道相连,构成公路的整体。影响路基强度和稳 定性的因素有两方面:一方面是自然因素和地质条件,其中最主要的是温度和湿度;另一方面 是人为因素,包括设计、施工和养护。路基工程完成后,路基的质量将主要取决于路基的养护水平。

学习目标

【知识目标】完成本学习情境的学习,学生能够熟练掌握路肩、边坡和构造物养护的基本方法和手段,了解翻浆产生的原因和主要影响因素,并能有针对性地进行路基翻浆的防治,同时掌握盐渍土等特殊地区路基养护的方法与手段。

【能力目标】学生能够正确分析影响路基稳定的影响因素,合理选择对应的养护手段和措施。

单元1.1路肩、边坡、岣造物的养护

知识导入

路肩、边坡和构造物是路基的主要部分,受自然因素和行车的影响,容易出现损坏,是路基日常养护的主要内容。路肩、边坡和构造物的维修与加固是否及时,直接 影响公路的正常运营及其使用寿命。这部分内容是我们公路养护工作的主要内容。

1.1.1路基养护的内容与要求

一、 路基养护工作的内容

为了使路基满足密实、稳定、均匀的基本要求,必须釆取防止地面水和地下水浸入路基的 措施,保持排水系统完好,路基各部分尺寸和坡度符合规定,并及时消除不稳定因素。为此,路 基养护工作的内容包括:

(1) 维修、加固路肩和边坡;

(2) 疏通、改善、铺砌排水系统;

(3) 维护、修理各种防护构造物及透水路堤,管护两侧公路用地;

(4) 消除讲方、积雪,处理塌陷,检查险情,消除水毁;

(5) 观察、预防和处理翻浆、滑坡及泥石流等病害;

(6) 有汁划地局部加宽、加高路基,改善急弯、陡坡和视距,使之逐步达到要求的技术 标准。

二、 路基养护的基本要求

路基养护的基本要求是通过日常巡视和定期检查,发现问题,分析原因,及时采取维修措 施,达到以下要求:

(1) 路肩无车辙、坑洼、隆起、沉陷、缺口,横坡适度,边缘顺适,表面平整、坚实、整洁;

(2) 边坡稳定、平顺,无冲沟,坡度合乎规定;

(3) 边沟、排水沟、截水沟、路肩水簸箕(路面拦水缘石出水口)、跌水井、排水设施保持无 蒿草、无淤塞,纵坡适度,水流通畅,进出水口良好;

(4) 挡土墙、护坡及防雪、防沙等设施保持完整无损坏,砌体伸缩缝填料完好,泄水孔无 堵塞;

(5) 及时治理翻浆路段,使其尽快恢复到原有路况,对坍方、滑坡、泥石流等病害做好防护 抢修,尽量缩短阻车时间。

在上述养护工作中,要特別注意保持路基排水系统处于完好状态,因为水是造成多种路基 病害的重要因素。

1.1.2路肩的养护与维修

路肩是路基基本构造中的一部分,其功能是保护路面边缘,加强路基的稳定性,便于行人和非机动车的通行,也可用于紧急情况下的临时停车,偶尔兼供错车之用。路肩的养护与维修 工作的重点是减少或消除水对路肩的侵害。

一、土路肩养护的要点

土路肩上如出现车辙、坑洼以及因行车道罩面、加铺保护层而造成错台,必须及时清除积 水与淤泥,并填平夯实,使其顺适。路肩过高妨碍路面排水时,应铲削整平。铲削路肩,宜在雨 后土壤湿润状态下,结合清理边沟及修理边坡同时进行。路肩横坡度过大时,宜用良好的沙土或与原路基相同的土以及其他合适的材料填补压实,不得用清沟挖出的淤泥或含有草根的土 填补。沙土或粉沙土地段应掺拌黏性土加固表面,提高其稳定性。填补厚度大于15cm时,应分层夯实。土质或有草的路肩应满足其横坡比路面坡度大1%?2%的要求,以利排水。路肩 外缘由于流水冲刷等各种原因形成缺口时,应及时修补,使其保持整齐顺适。所用材料应本着 经济实用的原则,因地制宜,就地取材,也可结合GBM工程的实施,采用石块、水泥混凝土预制块,也可用草皮铺砌成宽20cm左右的护肩带,既保护路肩,又美化路容。

二、陡坡路段路肩养护的要点

陡坡路段的路肩,容易被暴雨冲成纵横沟槽,为此可采取以下防护措施。

(1) 设置截、水明槽。自纵坡坡顶起,每隔15?20cm,两边交错设置宽为30 ~50cm的斜向截水明槽,并用砾 (碎)石填满;同时在路肩边缘处设置高10cm、上宽10cm、下宽20cm的拦水土梗,在每条截水明槽处,留一淌水口,其下面的边坡用草皮或砌石加固,使雨水集中由槽内排出,如图1.1.1所示。

(2) 有计划地铺成硬路肩。

(3) 在陡坡路段的路肩和边坡上全范围人工植草,以防冲刷。陡坡的水流较急,其排水不受影响。

三、堆料台的设置

路肩上严禁种植农作物和堆放任何杂物。对养路材料,应在公路以外连接路肩处,根据地 形条件,选择适宜地点设置堆料台,如图1.1.2所示。

四、路肩的硬化

高速公路及实施GBM工程的一般公路,路 肩应根据设计要求硬化,并铺砌路肩边缘带。对 于一般公路也应尽量利用当地的砾石或矿渣等材料,对路肩有计划地进行加固、硬化,或用沥青、水泥混凝土材料改铺成硬路肩。但是应注意到,此时路肩的养护工作转化为同类型路面的养护工作。

1.1.3边坡的养护与维修

边坡包括路堑边坡和路堤边坡,是保护路基的重要组成部分。边坡养护与维修工作的重 点是保持其稳定性,即边坡坡面应经常保持平顺、坚实、无裂缝。

一、石质路堑边坡养护要点

对于石质路堑边坡,应经常注意边坡坡面岩石风化发展情况,以及边坡上的危岩、浮石的 变动。若发现问题,及时采取适当的措施,如抹面、喷浆、勾缝、灌浆、嵌补、锚固等,以免堵塞边 沟或危及行车和行人。

二、土质路堑边坡养护要点

对于土质路堑边坡、碎落台、护坡道等,如经常出现缺口、冲沟、沉陷、塌落或受洪水、边沟 流水冲刷及寖水时,应根据水流、土质等情况,选用种草、铺草皮、栽灌木丛、铺柴束、篱格填石、 投放石笼、干砌或浆砌片石护坡等措施,进行防护和加固。

三、边坡坡面防护

边坡坡面防护常用的措施如下。

1.植物防护

植物防护的方法有种草、铺草皮和植树。采用植物覆盖层对坡面进行防护,工序简单,效 果较好。它可以减缓地面水流速度,调节表层水温状况,植物根系深入土层,在一定程度上对表层土起到固结作用。植物防护适用于适宜植物生长的土质边坡。

(1) 种草

土质路堤、路堑有利于草类生长的边坡,或河面较宽、主流固定、流速小、路线与水流方向 接近平行、路堤边坡段受季节性浸水或冲刷轻微、土质适于草类生长的边坡,均可种草。坡面 上的土质不宜于种草时,可铺一层5 ~ 10cm厚的种植土,然后再种草。经常浸水或长期浸水 的路堤边坡,不宜采用种草防护的方法。边坡上的防护种草已扎根时,可以允许暂时性的缓慢 流水(0.4 ~0.6 m/s的流速)的作用。

草籽的选用,应根据当地的土壤和气候条件,选用易于生长、根系发达、叶茎低矮或有匍匐 茎的多年生的草种为宜。最好采用几种草籽混合播种,以利用植物中的优胜劣汰促使草的生长。种草时还应注意选择合适的季节,并要经常注意检查补种和适当施肥。

(2) 铺草皮

坡度不陡于1: 1.5,且浸水时水流速度在0.6 m/s以下,用平铺草皮护坡。坡度陡于 1: 1.5,且浸水时水流速度在1.5 m/s以下,可用叠铺草皮防护,草皮用木桩钉在坡面上,以免 松动下滑。铺草皮前,应将边坡表层土挖松整平。在不适于草类生长的土质边坡上,应铺一层 6-10cm厚的种植土,然后再铺设。铺草皮工作宜在春季、秋季或雨季进行,不宜在冬季施工。

 如在气候干燥季节铺草皮,草皮铺后,应及时浇水至草皮扎根为止。当边坡上有地下水流出 时,应注意使铺设的草皮不阻塞地下水的出口,以免影响边坡稳定。

⑶植树

在路基斜坡上和沿河路堤之外河漫滩上植树,能加固路基和河岸,并使水流速度降低,防 止和减少水流对路基或河岸的冲刷。林带可以防风、防沙和防雪,还可以美化路容,调节气候,增加木材产量。对于土质路堑边坡、碎落台、护坡道等,如经常出现缺口、冲沟、沉陷、塌落或受 洪水、边沟流水冲刷及浸水时,应根据水流、土质等情况,选用种草、铺草皮、栽灌木丛、铺柴束、 篱格填石、投放石笼、干砌或浆砌片石护坡等措施,进行防护和加固。

2,坡面处治

对易风化的软质岩石或破碎岩石路堑边坡,常受自然条件的影响剥落而破坏,用植树防护 有困难时,可选用抹面、喷浆、勾缝、灌浆和嵌补等方法进行处治,以保证路基的稳定。

(1) 抹面

抹面防护适用于易风化而表面较完整,尚未剥落的岩石边坡,选用混合材料涂抹坡面,防 止表层岩石风化的进一步发展。但必须注意,抹面仅起到防护层作用,不能承担荷载,故边坡 必须是稳定的。

抹面前,对被处治坡面进行清理,并应将坡面上的坑洼用小石块嵌补填平,然后用水洒湿 坡面,使灰浆与坡面结合良好。根据经验,抹面砂浆宜采用石灰炉渣混合灰浆、石灰炉渣三合 土、四合土等混合料,并且按照一定的配合比进行混合。抹面应均匀涂干,然后待灰浆稍干即 进行夯拍,直至表面出浆为止,并应进行洒水养护。

(2) 喷浆

喷浆防护适用于易风化而仍较完整的岩石路堑边坡,是将灰浆均匀地喷射在岩层表面上, 使之形成一个保护层,是防治坡面风化破坏的一种措施。这种方法施工简便,效果较好,但水 泥用量较大。通常采用的方法为重力喷浆法,即将浆桶置于高处,接近桶底处开一小洞接胶皮 管,借助重力的作用喷出,所用的机具设备较简单。

喷浆前应对坡面进行清理,并用水冲洗干净;喷浆材料,可用纯水泥浆或水泥砂浆,也可采 用水泥石灰砂浆,其配合比(按质量比)为:水泥:石灰:砂:水 = 1: 1: 6: 3;喷浆厚度视坡面岩石 风化程度而定,一般为2cm左右。需较厚者可以分层喷射,喷浆后应洒水养生。

(3) 勾缝

勾缝适用于较坚硬的、不易风化的、节理裂缝多而细的岩石路堑边坡,用以防止雨水沿裂 缝浸入岩层内部造成病害。勾缝使用的砂浆,可用按质量比为1:2的水泥砂浆,也可用按体积 比为1:0, 5或1: 2: 9的水泥石灰砂浆。

(4) 灌浆

灌浆适用于较坚硬的、裂缝较大且较深的岩石路堑边坡,借砂浆的黏结力把裂开的岩石黏 结为一体,维护边坡的稳定。灌浆可用按质量比为1:4或1:5的水泥砂浆,有条件时宜尽量采 用压浆机灌注,裂缝较宽时可用混凝土灌注。

(5) 嵌补

嵌补防护适用于补平岩石坡面中有较深的局部凹坑,以防岩面继续破损碎落,维护边坡的 稳定。可用砌浆石块或水泥混凝土嵌补齐平。

(6) 锚固

锚固防护适用于岩石边坡的层理或构造面倾向于路基,并有可能顺层面下滑的情况。这 种方法是垂直岩面坡面钻洞,将钢筋直穿至稳定基岩内,然后向洞内灌入水泥砂浆,使钢筋串 联岩层,阻止岩层下滑。

四、土工合成材料在边坡养护中的应用

目前,土工合成材料的发展为边坡防护、加固提供了新材料、新技术和新方法。常用于边坡防护、加固的土工合成材料有:土工网、土工格栅、防老化的塑料编织布、土工膜袋等。使用 上述材料进行边坡防护和加固的突出优点是:施工简便、进度快、造价低、效果好。

1.1.4构造物的养护与维修

一、 排水构造物的养护

路基排水系统能否正常工作,直接影响到路基的稳定性。因此,加强对各排水设施的日常 养护与维修,是确保路基稳定的关键环节。

对边沟、截水沟、排水沟以及暗沟(管)等排水设施,在春融前,特别是汛前,应全面进行检 查疏浚;雨中必须上路巡查,及时排除堵塞、疏导水流,保持水流通畅,并防止水流集中冲坏路 基;暴雨后应进行重点检查,如有冲刷、损坏,须及时修理加固,如有堵塞应立即清除。对土质 边沟,应经常保持设计断面,满足排水要求。沟底应保持坡度不小于0, 5%的纵坡,在平原地 区排水有困难的路段,坡度不宜小于0.3%。边沟内不能种庄稼,更不能利用边沟做排灌渠 道。边沟外边坡也应保持一定的坡度,以防坍塌、阻塞边沟。如果发现渗沟、盲沟出水口处长 草、堵塞,应进行清除和冲洗,对有管渗沟应经常检查疏浚,以保证管内水流顺畅;如发现反滤 层淤塞失效,则应翻修,并剔除其中较小颗粒的砂石,以保证其孔隙便于排水;如位置不当,则 应另建渗沟或盲沟。

二、 挡土墙的养护与维修

挡土墙是支承路基填土或山坡土体,以防填土或土体失稳的构造物。

挡土墙的日常养护除经常检查外,还应在每年春秋两季进行定期检查。在北方冰冻严重 地区,尤其要注意检查挡土墙在冰冻融化后墙身及基础的变化情况,以及在冻前采取防护措 施。另外,在气候反常、地震或超载重车通过等特殊情况下,还应进行专门检查。发现裂缝、断 裂、倾斜、鼓肚、滑动、下沉、表面风化、泄水孔不通、墙后积水、周围地基错台或出现空隙等情 况,应查明原因,并观察其发展情况,采取合理的措施进行修理加固,同时建立技术档案备查。

圬工或混凝土墙的裂缝、断缝,如已停止发展,应立即进行修理、加固,其方法是将裂缝缝 隙凿毛,经清除碎渣、杂物后用水泥砂浆填塞;对混凝土或钢筋混凝土挡墙的裂缝,可用环氧树 脂黏合,也可用混凝土黏结剂涂抹缝壁,然后用混凝土或水泥砂浆填塞。

对倾斜、鼓肚、滑动或下沉的挡土墙,可选用以下加固方法:

(1) 锚固法。适用于水泥混凝土或钢筋混凝土挡墙。此法用高强钢筋作锚杆,穿入钻好 的孔内,灌入水泥砂浆,将锚杆固定,待砂浆达到一定强度后对锚杆张拉,并固紧锚头,以此来 分担土压力,如图1.1.3所示。

(2) 套墙加固法。用钢筋混凝土在原墙外侧加宽基础,加厚墙身,如图1.1.4所示。

(3) 增建支撑墙加固。在挡墙外,增建支撑墙,其基础埋置深度、尺寸和间距,应通过计算 确定。

(4) 如挡墙损坏严重,必要时也可将损坏部分拆除重建,但须注意新旧墙的不均匀沉陷, 在新旧墙结合处应留沉降缝,并注意新旧挡墙接头的协调。

挡土墙的泄水孔应保持通畅,如有堵塞应加以疏通;疏通困难时,应视墙后地下水情况或 增设泄水孔,或加做墙后排水设施。务必不使墙后积水,否则将增大墙后土压力,甚至有挤倒、挤裂墙身的可能。挡土墙与边坡连接处,易被雨水冲成沟槽或缺口,应及时填补夯实,恢复 原状。

单元1.2路基翻浆的防治

知识导入公路工程是一个庞大的建筑物,受自然因素的影响比较大,特别是水的 影响。路基翻浆主要发生在我国北方各省及南方季节性冰冻地区的粉性土等不良土质路基 中。翻浆的发生,不仅会破坏路面,妨碍行车,严重的还会中断交通,对国民经济建设、国防战 备都具有一定的危害,并增加道路养护工作。这部分内容是我们公路养护工作的主要内容。

1.2.1路基翻浆发生的过程和产生翻浆的因素

一、路基翻浆发生的过程

1. 秋季——路基水分增多

秋季,由于降水或灌溉的影响,地面水下渗,地下水位升高,使路基水分增多,为冬季水分 枳聚提供了必要条件。

2. 冬季——形成聚冰层

冬季,气温下降,路基上部的土体开始冻结,此时,土孔隙内的自由水在0℃时首先冻结, 形成冰晶体。当温度继续下降时,与冰晶体接触的土颗粒表面的薄膜水(弱结合水,在-0.1? - 1℃时冻结)受冰的结晶力的作用,移动到冰晶体上面冻结。因此,该部分土粒表面的水膜 变薄,破坏了原来的吸附平衡状态,产生剩余分子引力,将吸取邻近土粒的薄膜水。同时,当水 膜变薄时,薄膜水内的离子浓度增加,产生渗透压力差。在土粒分子引力和渗透压力差的共同 作用下,薄膜水就从水膜较厚处向水膜较薄处移动,并逐层向下传递。在温度为0 -- -3℃( -5℃)条件下,当未冻区有充足的水源供给时,水分发生连续移动,就使路基上部大量聚冰。

如果冻结线在某一深度停留时间较长,水分有充分的聚积时间,当水源供给充足时,便在 冻结线附近形成聚冰层。它通常只出现在路基上部的某一深度范围内,一般有5?30 cm厚。

 聚冰层可能有一层或多层。凡聚冰层所在之处即是路基土含水量最大之处。

3. 春季——路基强度明显降低

春季化冻时,由于路面结构层吸热和导温性较强,路面下的路基土先于路肩融化,于是路 基下残余未化的冻土形成凹槽,化冻后的水分难以排除,路基上部处于过湿状态。当融化至聚 冰层时,路基湿度更大,有时甚至超过液限。这样,路基在化冻过程中强度显著降低,以致丧失 承载能力,在行车荷载作用下发生弹簧、开裂、鼓包、车辙,严重时泥浆外冒,路面大面积破坏, 形成翻浆。

路基翻浆发生的过程总结为图1.2.1。

二、产生翻浆的因素

产生公路翻浆的主要因素有:土质、温度、水、路面、行车荷载、人为因素等,其中土质、温 度、水是形成翻浆的三个自然因素。

1. 土质

粉性土是最容易翻浆的土。这种土的毛细水上升较快,在负温度作用下水分聚流严重,而 且土中的水分增多时强度降低幅度大而快,容易丧失稳定。黏性土的毛细水上升虽高,但上升 速度慢,因此,只有在水源供给充足,并且在土基冻结速度缓慢的情况下,才能形成比较严重的 翻浆。粉性土和黏性土含有大量腐殖质和易溶盐时,则更易形成翻浆。砂性土在一般情况下 不会发生翻浆,这种土毛细水上升高度小,在冻结过程中水分聚流现象很轻,同时,这种土即使 含有大量水分,也能保持一定的强度。

2.温度

一定的冻结深度和一定的冷量(冬季各月负气温的总和)是形成翻浆的重要条件。在同 样的冻结深度和冷量的条件下,冬季负气温作用的特点和冻结速度的大小对形成翻浆的影响 也是很大的。例如,汽初冻的时候气温较高或冷暖交替出现,温度在0?之间停 留时间较长,冻结线长期停留在路面下较浅处,就会使大量水分聚流到距路面很近的地方,产 生严重翻浆。反之,如冬季一开始就很冷,冻结线很快下降到距路面较深的地方,则土基上部 聚冰少就不容易出现翻浆。除此之外,春天气温的特点和化冻速度对翻浆也有影响,如春季化 冻时,天气骤暖,土基急速融化,则会加重翻浆的程度。

3. 水

翻浆的过程,就是水在路基土中转移、变化的过程。路基附近的地表积水及浅的地下水, 能提供充足的水源,是形成翻浆的重要条件。秋雨及灌溉会使路基土的含水率增加,使地下水位增高,将会加剧翻浆的程度。

4. 路面

路面结构与类型对翻浆也有一定的影响,例如,在比较潮湿的土基上铺筑沥青路面后,由 于沥青面层的透气性较差,路基土体中的水分不能通畅地从表面蒸发,使水分积聚于土基顶部 与基层,导致路面失去稳定而变形,以致出现翻浆。

5.行车荷载

公路翻浆是通过行车荷载的作用,最后形成和暴露出来的。当其他条件相同时,在翻浆季 节,交通量越大,车辆轴载越重,则翻浆越为严重。

6.人为因素

设计时对翻浆的因素考虑不周,比如路基设计高度不够、缺乏防治翻浆的措施、路面结构 不当、厚度偏薄等;施工质量有问题,比如填筑方案不合理、不同土质填料混杂填筑、采用粉性 土等劣质填料、分层填筑时压实度不足;养护不当,比如排水设施堵塞、路拱有反向坡、路面积 水、未采取适当抢修措施等。

1.2.2翻浆的分类和分级

路基中水分来源不同,并以不同形式存在于路基土中。为了针对各种来源的水分所引起 的翻浆,,采取相应的措施进行根治,所以有必要把翻浆按水分的存在形式进行分类,如 表1.2.1所示。

根据翻浆高峰时期路面变形破坏程度,将翻浆路段分为三级,如表1.2.2所示。

1.2.3翻浆的防治措施

防治翻浆的基本途径是:防止地下水、地面水或其他水分在冻结前或冻结过程中进人路基 上部;在化冻期,可将聚冰层中的水分及时排除或暂时蓄积在透水性好的路面结构层中;改善 土基及路面结构;采用综合措施防治。

一、 做好路基排水,提高路基

良好的路基排水可以防止地面水或地下水浸入路基,使路基土体保持干燥,从而减轻冻结 时水分聚流的来源,这是预防和处理地面水类和地下水类翻浆的首要措施。

提高路基是一种效果显著、简便易行、比较经济的常用措施。增大路基边缘至地下水或地 面水位间的距离,使路基上部土层保持干燥,在冻结过程中不致因过分聚冰而失稳。提高路基 的措施适用于取土方便的路段,并宜采用透水性良好的土填筑路基。路线通过农田地区,为了 少占耕地,应与路面设计综合考虑,以确定合理的填土高度。在重冰冻地区及粉性土地段,在 提高路基时还要与其他措施,如砂垫层、石灰土等配合使用。

二、 铺设隔离层

隔离肩设在路基顶面下0.5 ~0,8⑴处,其目的在于阻断毛细水上升通道,保持上部土体 干燥,防止翻浆发生。地下水位或地面积水位较高,又不宜提高路基时,可铺设隔离层。隔离 层按使用材料分为透水隔离层和不透水隔离层两类。

1. 透水隔离层

透水性隔离层采用碎石、砾石、粗砂或炉渣等做成,其厚度一般为10?20cm。为了防止游 塞,应在隔离层上面和下面铺设厚1?2cm的泥炭、草皮或炉渣、石屑、针刺无纺布等透水性材 料作为防淤层。隔离层底部应高出地面水20cm以上,并向路基两侧做成3% -- 4% 的横坡(图1.2.2)。和边坡接头的地方,要用大块碎砾石铺进50cm。

2, 不透水隔离层

不透水隔离层分为不封闭式和封闭式两种。不封闭式隔离层适用于一般路段,用以隔断 毛细水,如图1.2.3所示。封闭式隔离层适用地面排水有闲难或者地下水位高的路段,用以隔 断毛细水和横向渗水,如图1.2.4所示。?

隔离层的适用条件及注意事项:

(1) 隔离层对新旧路线翻浆均可采用,特别适用于新线;

(2) 不透水隔离层适用于不透水路基中,在透水路面下只能设透水隔离层。

三、设置路肩盲沟或渗沟

1.路肩盲沟

为及时排除春融朗间路基中的自由水,达到疏干路基上部土体的目的,可在路肩上设置横 向盲沟。路肩肓沟适合于路基土透水性较好的地下水类翻浆路段。

2.排水渗沟

为了降低路基的地下水位,可在边沟下设置盲沟或有管渗沟。为了拦截并排除流向路基 的层间水,可采用截水渗沟,如图1.2.5所示。

四、换土

对因土质不良造成翻浆的路段,可在路基上部换填水稳性好、冰冻稳定性好、强度高的祖 颗粒土,以提高土的强度和稳定性。

一般可根据地匕情况、道路等级、行车要求、换填材料等因素确定换土厚度。一些地区的 经验认为,在路基上层换填40 – 60cm厚的砂性土,路基可以基本稳定。换土厚度也可以根据强度要求,按路面结构层厚度的计算方法,计算确定。用换土法治理翻浆路段,应突出抓一个 “早”字,一经发现翻浆苗头,即行开挖,用较少的工作量,可以取得较好的效果。换土适合于 路基高程受到限制,不能提高路基,且附近有砂性土的路段。

五、改善路面结构层

可以铺设砂(砾)垫层、铺设水泥稳定类、石灰稳定类或石灰工业废渣类基(垫)层或者设 置防冻层。防治翻浆的常用结构层如图1.2.6所示。

1.2.4翻浆路段的养护

翻浆现象是一个四季都在发生变化的过程。秋季,水分开始聚积;冬季,水分在路基中重 分布;春季,水分使路基上部过分潮湿;夏季,水分蒸发、下渗,路基处于干燥状态。因此,在各 个季节里,应根据各自不同的现象,采取适当的养护措施,加强预防性的防治工作,以防止或减 轻翻浆病害。

一、 秋季养护

秋季养护的中心内容是排水,尽可能防止水分进入路基,保持路基处于干燥状态,以减少 冬季冻结过程中由于温差作用向路面下土层聚流的水分,这是一项最根本的措施。所以秋季 养护要做好下列工作:

(1) 随时整修路面、路肩、边坡。路面应维护好路拱和平整度,如有裂纹、松散、车辙、坑 槽、冲沟等病害,都应及时处理,避免积水。

(2) 修整、检查地面排水设施和地下排水设施,保证排水通畅。

二、 冬季养护

冬季养护的中心内容是采取措施减轻路基水分在温差作用下向路基上层聚积的程度,同 时防止水分渗入路基。?

三、春季养护

春季是翻浆的暴露时期,在天气转暖的情况下,翻浆发展很快,养护工作的中心内容是抢 防。当路面出现斑点、松散、龟裂,表明翻浆已开始露头,对鼓包、车撤或大片裂缝,行车颠簸, 路基发软等现象,应采取以下抢防措施。

(1) 在两边路肩上,每隔3?5以,交错开挖横沟,沟宽一般为30?400*11,沟深按解冻情况逐 渐加深,直到路面底层以下,沟的外口高于边沟沟底。

(2) 路面坑洼严重的路段,除横向外,还应顺路面边缘加修纵向小盲沟或渗水井。井的大 小以不超过40^1!为宜,井与井的间距应根据实际情况确定,沟或渗水井的深度应至路面底层 以下。

(3) 如果条件许可,应尽量引导绕道行车或限制重车通过,避免因行车碾压而加剧路面 破坏。

(4) 在交通量较小的县乡公路上,可以用木料、树枝等做成柴排,铺在翻浆路段上。上面 再铺碎石、砂土,以临时维持翻浆期间的通车,防止将路面压坏。

四、夏季养护

夏季是翻浆的恢复期,这时养护的中心内容是修复翻浆破坏的路基、路面,采取根治翻浆 的措施。

单元1.3特殊地区路基的养护

知识导入

公路是一个线状构造物,必然要经过不同地质条件的地区,在这些地区 必然要采取特殊的养护对策对公路路基进行养护,以保障路基的稳定性。这部分内容是我们公路养护工作的补充内容。

1.3.1盐溃土地区路基的养护

一、盐渍土的基本知识

当地表1出内含有容易溶解的盐类含量超过0.3%时,即属盐渍土。常见的盐有NaCl、MgCl2、CaCl2、Na2SO4、MgSO4、Na2CO3、NaHCO3 (重碳酸钠)等。我国西北、东北的干旱气候地 匕及沿海平原地区分布着大面积的盐渍土,其含盐量通常是5%?20%,有的甚至高达60%? 70%。由于土中含有易溶盐,土的物理、力学性质和筑路性质发生变化,引起许多路基病害。

 盐渍土在干旱季节和干旱地区,因盐类的胶结和吸湿保湿作用,有利于路基稳定。一旦受到雨 水、冰雪融化的淋溶,含水率急增,则会出现湿化坍塌、融陷、路基发软,致使强度降低,丧失稳 定,甚至失去承受力,容易出现下列病害:如道路泥泞;路基翻浆及冻胀病害加重;受水浸时,强 度显著下降,发生沉陷;硫酸盐发生盐胀作用,土体表面层结构破坏和疏松,以致发生路面被拱 裂及路肩、边坡被剥蚀等。

二、盐溃土地区路基的养护

(1) 排水沟要保持0.5% ~ 1 %的纵坡;在低矮平坦、排水困难的地段,应加宽加深边沟,或 在边沟外增设横向排水沟,其间距不宜大于500m,沟底应有向外倾斜2%?3%的横坡。

(2) 对加深加宽边沟的弃土,可堆筑在边沟外缘,形成护堤,以保护路基不被水淹。

(3) 在盐湖地区用盐晶块修筑的路基表面,原来没有覆盖层或有而失散了的,宜用砂土混 合料进行覆盖和恢复。路肩出现车辙、坑凹、泥泞,应清除浮土,洒泼盐水湿润。再填补碎盐晶 块整平夯实,仍用砂土混合料覆盖压实。

(4) 秋冬季节或春融时期,路肩容易出现盐胀隆起,甚至翻浆,对隆起的应予铲去,使地面 水及时排出。

(5) 边坡经受雨水或化雪冲融后出现的沟槽、溶洞、松散等,可采用盐壳平铺或黏土掺砂 砾铺上拍紧,防止疏松。

(6) 防止边坡水土流失,应结合当地的植物生长情况,种植一些耐盐性的树木或草本植物 (如红杨、甘草、白茨之类)以增强边坡稳定。

(7) 在过盐边坡地区,对较高等级的道路,为防止路肩吹蚀、泥泞以及防止水分从路肩部 分下渗,而造成路面沉陷,其路肩可考虑采用下列加固措施:

① 用粗粒渗水材料掺在当地土内封闭路肩表层;

② 用沥青材料封闭路肩;

③ 就地取材,用15cm厚的盐壳加固。

(8) 对硫酸盐渍土路基,为处治边坡疏松、风蚀和人畜踩踏而造成的破坏,可根据需要和 可能,采取用卵石、砾石、黏土或盐壳平铺在路堤边坡上等措施。

1.3.2多年冻土地区路基的养护

一、 多年冻土的基本知识

在兴安岭和青藏高原的高寒地区分布有成片的多年冻土,天山、阿尔泰山及祁连山等地也 有零星分布。在年平均气温低于01的条件下,地下形成一层能长期保持冻结状态的土,这种 土叫多年冻土。低温地带的多年冻土往往含有大量水分或夹有冰层,并有一些不良的物理地 质现象,易引起的路基病害主要有:路堑边坡坍塌;路基底发生不均匀沉陷;由于水分向路基上 部集聚而引起冻胀、翻浆;路基底的冰丘、冰堆往往使路基鼓胀,引起路基、路面的开裂与变形, 而融解后,又发生不均匀沉陷。

二、 多年冻土地区路基的养护

(1) 防雪设施应维护原状态,对倒毁残损的设施,应修理加固或补充,使其发挥防雪作用。

(2) 多年冻土地区,地面水无法下渗,容易形成地表潮湿或积水,宜将积水引向路基以外 排出,避免危害路基。

(3) 疏浚边沟、排水沟,要防止破坏冻层。若导致冻土融化,将产生边坡坍塌。养路用土 或砂石材料,不宜在路堤坡脚或路堑坡顶20m以内采掘,防止破坏冰土,影响路基稳定。采集时,应分点采集。

(4) 治理冰冻一般用下列方法:

① 将路基上侧的泉水、夹层、透水层的渗水,从保温暗沟导流出路外。如含水层尚有不冻 结的下层含水层,可将上层水导人下层含水层中排除。

② 提高溪旁路基的高度,使其高于延流冰面50cm以上。延流冰是指在寒冷气候条件下, 地下水或地面水漫溢到地面或路面上,自下而上逐层冻结,形成延流冰,东北地区常称为“冰 湖”。因受地形或纵坡限制,不能提高路基时,可在临水一侧路外缘点,或在路侧溪流初结冰 后,从中凿开一道沟,用树枝杂草覆盖加铺土或雪保温,使水流沿水沟流动,避免溢流上路。也 可将溪流改至远离公路的地方通过。

③ 在多年冻土区,可在公路上侧远处幵挖与路线相平行的深沟,以截断活动层泉流。在冬 季使延流冰聚集在公路较远处,保障公路不受延流冰的影响。

④ 根据延流冰的数量,在公路外侧修筑储水池,使延流冰不上公路。

⑤ 多年冻土地区的路基养护,应采取“保护冻土”的原则。做到宜填不宜挖,除满足不同地 区、气候水文、土壤等路基填筑的最小高度外,另加50cm的保护层。路基填方高度不宜小于1m。

1.3.3泥沼、软土地区路基的养护

一、 泥沼、软土的基本知识

我国东北的、大小兴安岭、长白山、三江平原、松辽平原等地及青藏高原和西北地区的湖盆 洼地、高寒山地均分布有泥沼;在内陆湖塘盆地、江河湖海沿岸和山河洼地则分布有近代沉积 的软土。泥沼、软土地带的路基,多因地面低洼,降水充足,地下水位高,含水饱和,透水性小, 压缩性大,抗剪强度低,在填土荷载和行车荷载下,容易出现沉降、冰冻膨胀、弹簧、沉陷、滑动、 基底向两侧挤出淤泥等病害。

二、 泥沼、软土地区路基的养护

1. 置换法

对软土路基沉降等病害可采用换填土层法,即将路基一定深度范围的湿软土层挖去,换以 强度较大的砂、碎(砾)石、灰土或素土,以及其他性能稳定、无侵蚀性的土类,并予以压实,填 至路基高程。

2. 反压护道法

反压护道是在路堤一侧或两侧填筑一定宽度和高度的护道,运用力学平衡原理,平衡路堤 自重作用产生的滑动力矩,以提高路基的稳定性,如图1.3. 1所示。

反压护道一般采用单级形式。由于反压护道本身的高度不能超过极限高度,所以反压护 道用于路堤高度不大于极限高度5/3倍的情况,单级反压护道的高度宜采用路堤高度的 1/3 ~ 1/2,宽度应通过稳定性计算确定,且应注意满足路堤完工后的沉降要求。

反压护道虽说简易,但占地过多,在路堤填料来源紧张的地段也难以应用。况且,反压护 道只能解决软土地基上路堤的稳定问题,对于沉降问题非但无益,往往还加大沉降量。

3. 挤密法

在软土路基中采取冲击或振动等方法形成一定直径的钻孔,在孔中灌以砂、石、灰土或石 灰等材料,捣实形成直径较大的桩体,利用横向挤紧作用,使路基土粒彼此靠紧,孔隙减少,而 且孔被填满和压紧,形成桩体。桩体具有较高的承载能力,群粧的面积约占松散土加固面积的 20%,以致桩和原土组成复合地基,达到加固的作用。

砂桩与石灰粧的布置与尺寸如下。

(1) 砂桩:一般砂桩直径为20?30cm,桩的间距为桩径的3?5倍,桩长一般直通地下水 位,按等距离梅花形布置,纵横方向均小少于3排,顶部应设有砂砾垫层,厚30?40cm,连成一片,砂桩灌填材料为中砂、粗砂,含泥量不大于3%,灌砂必须分层夯实。

(2) 生石灰桩:其布置及尺寸与砂粧相同,孔中以生石灰掺粗砂(混合体积比为1:1 ~2:1) 灌入,分层夯实,粧顶用黏土夯实封闭。石灰粧施工的基本要求,一是生石灰必须密封储存,最好选用新鲜块灰;二是灰块必须粉碎至一定要求。

4. 抛石挤淤法

当泥沼及软土厚度小于3.0m,表面无硬壳,呈流动状态,排水困难,采集石料方便时,可采用抛石挤淤。片石,应采用不易风化的大石块,其粒径尺寸一般不宜小于0.30m。

5. 化学加固法

利用化学溶液或胶结剂采用压力灌注或搅拌混合等措施,使土颗粒胶结起来,达到对土基 加固的目的。常用化学溶液和胶结剂如下:

(1) 以水玻璃溶液为主的浆液,其配方较多,常用的是水玻璃浆液和氯化钙浆液配合使用,但价格较贵。

(2) 以丙烯酸氨为主的浆液,我国研制的丙强是其中一种,但价格较贵。

(3) 水泥浆液,由强度等级高的硅酸盐水泥,配以速凝剂而组成的常用浆液,使用较多。

(4) 以纸浆溶液为主的浆液,如重铬酸盐木质素和木铵,加固效果好,但有毒性,易污染地下水。

6. 土工布法

土工布在高压下具有较大的孔隙率,透水性能好,有优越的垂直、水平排水能力,有很高的 抗拉强度及隔水作用,能提高路基整体强度,重新分布土基压力,增强路基稳定性。目前,由于 合成纤维已具有较高的化学稳定性,已能制出不霉、不烂、耐酸、耐碱和良好耐热、抗冻性能好 的土工布。土工布的厚度一般为0.5 ~5mm,每平方米质量一般多在500g以下;孔隙率有的可达90%,透水性在垂直方向可达3x10-3m/s左右,水平方向可达6x10-3m/s;抗拉强度可达 200 – 250kPa,破坏强度一般在200 ~ 800Pa,延伸率在50%?80%;可耐70 ~ 24℃的高温,在 -70℃时不破损,恢复到常温时仍能保持其原有性能。

土工布在加强松软地基中的作用如下:

(1)透水与过滤作用。在饱水的松软地基或翻浆路段敷设土工夹层后,在上部填土及行 车荷载的作用下,可将土中多余的水挤出,利用土工布的垂直透水性和平面透水性沿设计的底 坡迅速排出。又由于土工布的过滤作用,在促使饱水土基迅速排水的同时,可以阻止细粒土随水通过,使土体保持稳定,加速固结过程,减小土的孔隙比,使土基趋于密实,以提高土的内摩擦角和内聚力。

(2)分隔与补强作用。在饱水的松软地基上填筑路基时,为增强地基的承载力,防止毛细 水对土基强度的影响,一般多采用水稳性好的碎石、砾石、砂砾等透水性集料作基层的铺筑料。

 在填料自重和行车荷载的作用下,总有相当部分的集料陷进下面的淤泥软土之中,不仅集料起 不到增强地基承载力的作用,而且使材料的用量增大。在地基与填实之间敷设土工布夹层后, 既可有效地防止集料下陷,又可阻止淤泥软土在荷载作用下上翻,在土工布夹层的约束下,能 促使集料对土基发挥应有的补强作用。

7. 塑料排水板法

塑料排水板是一种利用塑料板排水,以达到加固软土地基和防止公路翻浆等的新型材料。

 塑料排水板法,可以代替常用的砂井法。应用插板机将塑料排水板插人土中,然后在上面加载 预压,土中水即可沿塑料通道溢出,地基得以加固。排水板具有一定的强度和延伸度,适应地 基变形的能力强,材料截面尺寸不大,插放时对路基扰动小,并能保持排水板条竖立,施工效率高,材料质量轻,运输方便,插板质量也容易控制和检查。

实战演练

【实训项目】

路基翻浆的防治与养护方法

【实训要求】

通过对路基翻浆路段的实地调查,现场分析翻浆产生的原因和影响因素,确定相应的防治 与养护方法,让学生熟练掌握相应的防治与养护对策。

【实训准备】

1.场地选择:征求有关上级主管部门同意,选择一段已经出现翻浆病害的沥青路面,进行 调查,实地分析并提出养护对策。

1.实训器材:照相机、钢笔、铅笔、记录本、实训报告等。

【实训内容】

1.翻浆病害照片一组,并附注翻浆等级、翻浆原因。

2 已经采取的养护措施照片一组,并附注养护效果说明。

3,计划采取养护措施的确定与分析。

【实训报告】

依据现场调查及分析,每位学生提交一份路基翻浆养护技术报告,并提供初步设计。

学习情境2 -- 沏青路面养护维修

情境导入

沥青路面在使用过程中,在行车荷载和自然因素的反复作用下,路面将产生各种各样的破损。路面的破损对车辆的行驶速度、承载能力、机械磨损、燃油消耗、行车舒适性、交通安全以 及环境保护会造成较大的影响,因此,路面的养护维修成为保证其服务质量和使用寿命的重要手段。在进行沥青路面养护维修前,首先应该进行路面状况调查和使用品质评价,然后确定采 用哪种养护维修方法。不同的破损类型对应不同的养护维修方法,在进行维修前还要对施工 单位招标,确定了施工单位后,施工单位就可以进场维修了。

学习目标

【知识目标】完成本学习情境的学习,学生能够熟悉沥青路面状况调查方法和使用品质评价方法;掌握沥青路面各种破损产生的原因及其养护维修方法

【能力目标】学生能够进行路况调查及其表格的填写,能够进行使用品质评价;熟练地判断出破损类型;熟练说出不同类型的破损对应的养护维修方法,并且能熟练说出这种方法的具体施工工艺。

单元2.1路况调查及评价

知识导入

前所未有的公路建设速度、庞大的建设规模,以及日新月异的公路网, 对广大公路工作者而言,既是难得的机遇,又是巨大的挑战。猝不及防的沥青路面损坏、日益 严重的各种病害、坏了修而修了又坏……这一切都在困扰着公路管理者、建设者和使用者。路该怎么修?刚修好的路怎么这么快又坏了?带着这些疑问,开始我们的学习吧!

2.1.1沥青路面的损坏类型

浙青路面的损坏分11类21项,如表2.1.1所示。

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上面的分类是最新的,是根据交通部2008年2月1日开始实施的《公路技术状况评定标准》(JTG 20—2007)中的规定,同时参考现行的《公路沥青路面养护技术规范》(JTG 073.2—2001)完成的。?

2.1.2路面状况调查

路面调查是运用各种仪器设备对路面状况进行检测,并据以评定路面的使用功能,确定养 护工程的类别和工程量的大小,为进行养护工程设计、制订养护生产计划和养护处治方案提供 依据,并为建立路面管理系统积累数据,以便进行科学的管理。

调查的形式主要有定期调查和随时调查。定期调查每年一次,在调查前除掌握路况检查 资料外,应结合参考路面技术档案以及设计、施工时的资料进行综合判断。对于自然条件、路 面结构、交通条件相类同的路段,可选定其中有代表性的一段进行调查。当路面发生异常现象 时,应随时进行调查,其调查内容和方法,视其现状而定,以便采取相应措施。

调查的内容主要包括:路面损坏状况、路面平整度、车辙、路面抗滑能力、路面结构强度等 五项指标,一般以1000^1路段为基本检测或调查单元,按上行方向和下行方向分别进行,二、三、四级路可不分上下行。

(1) 路面损坏状况的检测,一般采用自动化的快速检测方法,纵向连续检测,横向检测宽 度不得小于车道宽度的70%。检测设备应该能够分辨1mm以上的路面裂缝,检测结果采用计算机自动识别,识别准确率应该达到90%以上。条件不具备时可以采用人工检测的方法,调查范围应该包括所有行车道,按表2.1.1规定的损坏类型实地调查,调查及汇总表式样如表 2.1.2所示。不规则形状的损坏面积计算时先按当量面积计算,然后根据破损程度乘上系数确定,按100m一段设定,每张表按一个路段的实测记录。对于单条裂缝,损坏面积按裂缝长 度乘以0.2m计算;车辙的损坏面积按长度乘以0.4m计算,对于车辙、壅包、波浪、坑槽、沉陷 等可用3m直尺测量最大垂直变形以确定严重程度。

(2) 路面平整度的检测一般采用车载式检测设备快速检测,小范围的抽样调查可以采用 连续式平整度仪或3m直尺检测。

(3) 路面车辙的检测采用快速检测设备,结合路面损坏和平整度一并检测。

(4) 路面抗滑能力的调查指标为横向力系数(SFC)和摆值(BPN)。调查设备可以采用横向力测定车和摆式仪。

(5) 路面结构强度的检测一般采用自动弯沉仪或落锤式弯沉仪进行检测,检测结果应该能换算成我国相关技术规范规定的回弹弯沉值。

路面调查的频率如表2.1.3的规定。

2.1.3公路技术状况评价

公路技术状况评价包括路面、路基、桥隧构造物和沿线设施四部分,用公路技术状况指数MQI(Maintenance Quality Indicator)和相应的分项指标表示,如图2.1.1所示。

公路技术状况分优、良、中、次、差五个等级,等级划分按表2.1.4确定。

式(2.1.2)适用于高速公路和一级公路,其他等级公路查阅《公路技术状况评定标准》。公路技术状况评定以1000m路段长度为基本评定单元。

一、 路面损坏

路面损坏用路面损坏状况指数(PCI)评价。PCI按式(2.1.3)、式(2.1.4)计算。

二、 路面平整度

路面平整度用路面行驶质量指数(ROI)评价,按式(2.1.5)计算。

三、路面车辙

路面车辙用路面车辙深度指数(RDI)评价,按式(2.1.6)计算。

四、 路面抗滑性能

路面抗滑性能用路面抗滑性能指数(SRI)评价,按式(2。1.7)计算。

五、 路面结构强度

路面结构强度用路面结构强度指数(PSSI)评价,按式(2.1.8)、式(2.1.9)计算。

实战演练

【实训项目】

源青路面损坏状况调查与评定

【实训要求】

选择一段已经出现一定变形破坏的沥青路面(1000m),进行裂缝、坑槽、松散、沉陷、车辙、波浪壅包、泛油等方面调查,并进行评定。目的在于认知、分析路面变形破坏的原因,探讨路面 进行养护维修的措施和方法。要求在路面调查时分小组认真、全面地进行数据采集,并进行综 合分析比较,为以后的路面建设施工提供有益的帮助。

【实训准备】

1. 场地选择:征求有关上级主管部门同意,选择一段路面已经出现变形破坏的公路,进行 相关路况调查准备。

2, 实训器材:表格、铅笔、刻度尺、皮尺、照相机、摄像机、计算器等。

注:由于路况调查是一项比较复杂、考虑因素比较多的工作,因此,在实训中要做好充分的 准备工作,更要注意安全。

【质量评定】

完成调查表(表2.1.2)后面的评定结果。

【实训报告】

实训结束后,每小组上交一份实训报告。

单元2.2沥青路面裂缝养护维修

知识导入

公路养护的目的是保持路况完好,延长公路使用寿命,确保行车安全、 快速、舒适、经济地运行。如果公路缺乏必要的养护,路况必然会很快下降,道路通行就必然受 阻。所以,在公路建设中,必须高度重视养护工作。

2.2.1裂缝产生的原因

一、裂缝的种类

路面裂缝是路面早期破损最常见的病害之一,它的危害在于水分从裂缝中不断地进入,使 基层甚至路基软化,导致路面承载能力下降,加速路面的破坏。

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皮肤龟裂是指因皮肤干燥而引起皮肤出现小裂口的症状,部位多发生在 人体最容易暴露的部位,如嘴唇、耳朵、手指、手背等。这种症状不仅在寒冷的冬天可能发生, 而且在天气很炎热时也可能发生。当裂口较深时,会有血渗出来,有疼痛的感觉。如果气候干 燥,要每隔几小时就在嘴唇或皮肤的龟裂处涂抹唇膏或凡士林等润肤膏,以保持皮肤的湿润。

 如果皮肤裂口较深,可以在患处贴一条医用胶布或创可贴,可防止局部继续失水,以利于裂口 尽早愈合。如果皮肤龟裂处发生红肿或有脓形成,说明患处已经发生感染,应当去医院医治。

 在寒冷的冬天,要注意解决最容易暴露部位的保暖问题,尽量避免皮肤龟裂的发生。要合适地 选择清洁皮肤的洗涤用品,尽量少用会使皮肤发生干燥的香皂。那么,我们走的路有裂缝了,怎么办呢?

1.龟裂、块状裂缝

轻微龟裂的缝宽在2mm以下,多数缝距在20?50cm之间;继续发展到中期,裂缝宽度增大到2?5mm,缝距减小到20cm以下;当缝宽大于5mm时就是较为严重的龟裂了。缝宽在3mm以上,而且缝距比较大,一般在50cm以上的就是块状裂缝了。龟裂块状裂缝通常是由于 路面整体强度不足,基层软化,稳定性不良等原因引起的。沥青路面老化变脆,也会发展成这 样的裂缝。如图2.2.1为龟裂,图2.2.2为块状裂缝。

2.纵缝

纵缝是指顺着路方向出现早期行车道的纵向长条裂缝(图2.2.3)。一种情况由于路基压 实度不均匀;路面术均匀沉陷而引起的,例如发生在半填半挖处的裂缝;另一种情况是沥青面 层分幅摊铺时,两幅接茬没有处理好,在行车荷载作用下,较容易形成纵缝;有的时候,车辙边 缘也会有纵向裂缝。

3.横缝

垂直于道路的纵向,横断方向有规则的裂缝。通常在温差变化较大的地区发生。夏季 完好的路面到了冬季会由于路面温度下降而收缩,产生纵向近似等间距的横向裂缝,如图 2.2.4所示。横向裂一般贯通整个路面宽度,纵向间距5?30m不等。横向裂缝可分为荷 载性裂缝和非荷载性裂缝两大类,荷载性裂缝是由于路面设计不当或施工质量低劣,或由于车辆严重超载,致使沥青面层或羊刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而产生裂缝;非荷载性裂缝是横向裂缝的重要形式,它有两种情况:沥青而层温度收缩性裂缝和基层反射性裂缝。?

二、产生裂缝的因素

1. 沥青混合料

(1) 沥青:一方面,沥青混合料的低温劲度是决定路面是否容易开裂的根本因素,沥青劲度又是决定沥青混合料劲度的关键。沥青老化越严重,劲度越大,裂缝出现越早。另一方面, 沥青的温度敏感性也影响裂缝的产生,感温性大的浙青易开裂。一般情况下,含蜡量高,沥青 的拉伸应变减小,脆性增加,温度敏感性变大,裂缝就容易产生。

(2) 级配:矿料组成级配与开裂有一定关系,一般来说用油量偏低、矿粉含量高则易产生裂缝。

2.基层

半刚性基层较之级配碎石,沥青稳定碎石等柔性基层,热容量小,与沥青表面层的附着黏 结性能差。尤其是本身收缩的附加影响,使面层的横向裂缝增多。特别是由于我国高速公路分 期修建,施工较快,有相当部分的半刚性基层养生不足,修筑后不久便开裂,这些裂缝在荷载和 温度的作用下,由下层逐渐反射到表面。

3.路面面层厚度

一般情况下,用同一种沥青混合料铺筑、厚度大的路面面层,其裂缝率要小。但采用质量 好的沥青,即使铺筑较薄的路面,其横向裂缝也可能少于质量差的沥青且厚度大的路面。

4.施工因素

优良的施工质量,特别是各结构层的压实度达到规范要求,稳定性优良,排水性能好,面层 接缝处理完善等,是保证裂缝(特别是纵向裂缝和龟裂网裂)不出现的前提条件。

5.气候交通条件

气温的升降是温度收缩性裂缝出现的条件,雨水是加速裂缝形成、扩大甚至导致路面破坏的催化剂。在行车荷载的作用下,无论什么样的裂缝,都会加速路面破坏。

2.2.2养护维修方法

裂缝的维修应该根据产生的原因,采取相应的维修方法。

(1)如果在高温季节全部或大部分能够愈合的轻微裂缝,可以不加处理。

(2) 如果在高温季节不能愈合的轻微裂缝,可以采用下列方法处治:

① 将有裂缝的路段清扫干净并均匀喷洒少量沥青(在低温、潮湿季节适宜喷洒乳化沥青),再均匀撒一层2 ~5mm的干燥洁净石屑或粗砂,最后用轻型压路机将矿料碾压。

② 沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青。

(3) 对于缝宽在5mm以内的裂缝,维修方法如下:

① 用高压空气清除缝隙中的杂物和灰尘,如图2.2.5所示。清除杂物后的效果如图2.2.6 所示。

② 灌缝前加热,如图2.2.7所示。

③ 采用稠度较低的热沥青(缝内潮湿时应采用乳化沥青)灌入缝内,灌人深度约为缝深的 2/3,然后立即撒一薄层石屑或粗砂封堵、捣实,如图2.2.8所示。

④ 将溢出缝外面的沥青、石屑或粗砂清除干净。

(4) 对于缝宽在5mm以上的裂缝,维修方法如下:

① 把缝内的杂物、灰尘处理干净,如果有松动部分也要一起清除。

② 用拌好的热拌沥青混合料填入缝中,捣实。缝内潮湿时应采用乳化浙青混合料。

(5) 因沥青性能不好,或路面设计使用年限较长、油层老化等原因出现的大面积裂缝(包括网裂),、此时如基层强度尚好,通过技术经济比较,可选用下列维修方法:

① 乳化浙青稀楽封层,封层厚度宜为3 ~6mm。

② 加铺沥青混合料上封层,或先铺设一层土工合成材料后喷洒沥青,诉在其上加铺沥青混合料上封层。

③ 改性沥青薄层罩面。

④ 单层浙青表处。

(6) 由于土基、基层强度不足或路基翻浆等…起的严重龟裂,应先处治好基层后再重作面层。

实战演练

【实训项目】

沥青混凝土路面裂缝病害调查

【实训要求】

通过对沥青混凝土路面裂缝病害的调查,选择合理的维修方法,让学生掌握不同裂缝病害 的分级,熟练掌握相应的维修方法。

【实训准备】

1.场地选择:征求有关上级主管部门同意,选择一段已经出现裂缝病害的沥青混凝土路面,进行调查。

2, 实训器材:照相机、钢笔、铅笔、皮尺、记录本、实训报告等。

【实训内容】

1, 龟裂照片一张,并附注破损等级、破损原因及对应的维修方法。

2, 纵向裂缝照片一张,并附注破损等级、破损原因及对应的维修方法。

3, 横向裂缝照片一张,并附注破损等级、破损原因及对应的维修方法。

 【实训报告】

实训结束后,每小组上交一份实训报告

单元2.3其他损坏的养护维修

知识导入

沥青路面的破损除了裂缝比较常见之外

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