沥青路面病害分析与防治毕业论文.doc
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1、 目录摘要4Abstract5引言1第一章、沥青路面的主要病害现象产生原因与防治11.1、裂缝1 1.1.1横裂1 1.1.2纵裂2 1.1.3不规则裂缝2 1.1.4龟裂3 1.1.5裂缝防治措施31.2松散4 1.2.1松散产生的原因4 1.2.2松散的治理51.3坑槽51.3.1坑槽产生的原因5 1.3.2坑槽的修补61.4沥青路面的水损害61.5沥青路面的沉陷7 1.5.1沉陷产生的主要原因71.5.2沉陷的维修方法71.6沥青路面泛油8 1.6.1泛油产生的原因8 1.6.2泛油的处治方法81.7沥青路面车辙和推移9 1.7.1车辙和推移产生的主要原因91.7.2车辙和推移的处治9第
2、二章、沥青路面病害出现总体原因分析102.1路面设计不合理102.2、路面施工方法不当112.3养护管理及其他原因12第三章、 沥青路面病害的防治方法133.1、沥青路面设计要合理133.2、严格控制施工质量133.3加强路面养护14第四章、结论15参考文献16致谢17沥青路面病害分析与防治 【摘 要】随着我国道路建设的迅速发展,沥青路面的施工得到了普遍推广应用。沥青路面具有造价低,表面平整、行车舒适、耐磨抗滑、低噪声、施工周期短、维修简便等特点,而被广泛应公路和城市道路、机场等基础设施的面层。但随着交通量的增长和重载超载车辆的增多,加上由于受到温度和湿度的变化以及冰冻作用、设计、施工、采用材
3、料和养护管理等因素的影响,出现了多种沥青路面病害,如结构性破坏裂缝、沥青路面的裂缝、松散及水损害等等。使道路质量降低,影响设施功能的充分发挥, 沥青路面早期病害极具普遍性和严重性。本文分析了沥青路面早期病害产生的原因,并就如何防治提出了方法。【关键词】:沥青路面病害产生原因防治方法Analysis and prevention of asphalt pavement disease 【Abstract】With the rapid development of road construction in China,Has been widely used in the construction
4、 of asphalt road。with low cost, asphalt pavement surface smooth, driving comfort, wear resistance, low noise, construction period is short, simple maintenance etc, are widely used in highway and city road, airport infrastructure layer. But with the increasing amount of traffic growth and overloading
5、 of vehicles And due to changes in temperature and humidity and freezing function, design, construction, the influence of materials and maintenance management and other factors, The emergence of a variety of diseases of Asphalt Pavement Structural damage, such as cracks of asphalt pavement cracks, l
6、oose and water damage etc. The road quality is reduced, the full impact of the play facilities, Early disease of asphalt pavement is very common and serious. This paper analyzes the causes of asphalt pavement early disease, And the method of how to control it. 【 key words 】:asphalt pavement diseases
7、 causes Prevention method 引言随着道路工程的不断发展,交通量日益增大,道路路面面临着严峻的考验,很多沥青路面均呈现出一定的破坏,如开裂、泛油、剥落、车辙等现象,这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全,加大了汽车磨损, 缩短了沥青路面使用寿命也加大了养护管理资金的投入。不仅对社会、交通造成了很大的影响,在经济上也造成了很大的损失。近些年来,对如何预防沥青路面病害已经引起我国道路工作者的高度重视。第一章 沥青路面的主要病害现象产生原因与防治1.1、裂缝 裂缝是沥青路面常见的一种损坏现象,指开裂为35mm宽的路面缝隙,通常有发裂和较规则的纵、横裂缝。发裂指逐层出现少数孤
8、立或环状相连的纵向小裂纹。纵、横裂缝指发生在面层的纵、横向的规则裂缝。纵缝一般多在双坡道的中线附近区域,而横缝间距呈现一定规律。1.1.1、横裂横裂指沿路面方向出现的规则裂缝。横裂通常是由于荷载作用引起的,路面的低温收缩或半刚性基层的收缩而产生的反射裂缝是产生横裂的主要原因。在旧水泥混凝土路面上铺筑沥青面层的复合式路面,通常在混凝土的接缝处,也会在沥青面层上产生横裂缝。图1-11.1.2、纵裂纵裂沿着道路纵向投影的长度,远远大于沿横断方向投影的长度。纵裂通常出现在行车道上,而且通常以单条或多条平行的裂缝形式出现,有时伴有少量的支缝。纵缝通常是由于路基或基层的沉降而产生的,在路面加宽或半填半挖的
9、路基形式中容易产生这种病害形式。在行车道的轮迹带处,因为行车荷载的重复作用,也会引起纵向的疲劳裂缝。另外,沥青混合料摊铺时,由于纵向搭接不好,在搭接处也会产生纵缝。图1-2 1.1.3、 不规则裂缝不规则裂缝是指路面上的横缝、纵缝和斜缝等相互交错而使路面分割成许多不规则的裂块。块度尺寸一般比较大(50cm以上)。主要是面层材料的低温收缩和沥青的老化所引起,出现在整个路面宽范围内。 图1-31.1.4 龟裂相互交错的疲劳裂缝,形成一系列多边形小块组成的网,形如鳄鱼皮状,称之为龟裂。龟裂是行车荷载反复作用的结果,其初始形态是在沿轮迹带出现单条或多条平行的纵裂。而后,在平行的纵裂间出现横向和斜向连接
10、缝,形成裂缝网。另外,当雨水通过初期裂缝进入路面基层至土基,在车辆荷载的反复作用下,基层和土基强度下降,直至破坏并反射到面层上来,也可能形成龟裂。 图1-41.1.5裂缝的防治措施1) 合理确定沥青路面结构,沥青面层裂缝主要由沥青面层本身的低温收缩引起的。选用低温劲度小、延度大、温度敏感性差、含蜡量低的优质沥青,精选矿料,准确级配沥青面层的矿料和合理配置沥青混合料配合比。配制出性能优良的沥青混合料,控制沥青的用量,保证沥青混合料性能优良,均可以减少裂缝。2) 精心设计,对地形复杂的地段做好地质调查工作。要特别注意加固地基,防止因地基软弱而出现先不均匀沉降,或对填料进行处理后再填筑路基,确保路基
11、有足够的强度和稳定性,以保证路面具有稳定性。1. 2、松散面层结合料不足或其粘结力低,或行车荷载的反复作用,部分较软弱细料被磨损、辗碎,导致细料随行车水平力作用及风力散失,粗骨料外露松动,进而失去嵌锁而松散开来的现象,称为松散。 松散出现后,松散的材料不断被行车前进中的轮后真空吸力及风力、雨水冲刷所带走,逐渐成凹坑进而形成坑槽。一般指直径或宽度小于20cm,深度在3cm以上的坑洞。 图1-51.2.1松散产生原因(1)局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏;(2)碎石中含有风化颗粒,水侵入后引起沥青剥离;(3)随着使用时间的增多,沥青结合料本身的粘结性能降低,促使面层与轮胎接触部分的沥青磨耗,造
12、成沥青含量减少,细集料散失;(4)机械损害或油污染。1.2.2松散的治理 对于沥青路面松散路病的治理,传统方法不外乎两种。对于因低气温施工造成的沥青面层松散,其冶理方法为:先收集好松散料,待气温上升时,重做喷油封层,撒布石屑或粗砂,并用轻型压路机压实。这种施工方式从工序上来说质量无法保证,只适用于低等级公路;对于其他原因引起的松散,比如由基层松软变形而引起的面层龟裂松散、由酸性骨料和沥青老化引起的松散或由沥青含量不足引起的松散,采用的是“挖补”工艺,即将松散部分全部挖除,若基层软弱,先处理好基层,然后再重做面层。这种方式采取一刀切的方法,浪费了本来可再生利用的混合料。青混合料的油石比偏小的问题
13、,一机多用。可见,对不同的原因产生的松散,修路王都有相应的功能对症下药,因此用修路王处理松散路病,是最合适的修补方式。1.3坑槽坑槽指沥青路面由于面层集料局部脱落或者基层和面层的集料局部脱落而产生的路面洞穴。沥青混凝土本身孔隙率大或压实度不足或过分离析是路面产生坑槽的内在原因。坑槽通常是龟裂等其他常见病害进一步发展的结果:过量的水分通过这些病害进入路面结构后,一些碎裂的小块面层或基层材料被驶过的车轮带走,而逐步形成坑槽,并进一步扩大。沥青路面坑槽破损一般可以分为三种情况:表层产生坑槽、表层和中间层产生破损、底层和基层产生破损。 图1-61.3.1 坑槽产生的原因 1)水损害形成坑槽是沥青路面早
14、期破坏的最常见的现象之一。在开始阶段,雨水由沥青路面大空隙或破损处渗入,停留在基层表面上,在行车荷载反复作用下动水冲刷半刚性基层的细料并逐渐形成灰浆,使沥青面层与基层脱开,灰浆被行车荷载挤压,通过面层裂缝或面层混合料中的空隙唧到表面。在产生唧浆的位置,沥青面层产生网裂,接着一些碎裂的小块面层或基层材料被车轮带走,而逐步形成坑洞,并不断的扩大,最后形成坑槽。2)车辆修理或机动车用油渗入路面,污染使沥青混合料松散,经行车碾压逐步形成坑槽。预防坑槽损害,首先要选用粘附性和抗老化性强的沥青,恰当采用集料,合理设计混合料级配; 其次要严格控制混合料的出厂、摊铺、碾压及终了温度,确保压实度达到规范要求,确
15、保沥青面层的厚度和平整度;再次要确保路表排水畅通,以预防为主,对裂缝、小面积松散、沉陷等作用及时科学的维修,避免其迅速发展为坑槽。1.3.2坑槽的修补目前路面坑槽的修补方法根据使用的路面综合修补设备分为两种,即冷补法和热补法:1)、冷补法首先测定坑横的深度,划出切槽修补的范围,用液压风镐切槽,用高压风枪将槽底、槽壁废料及粉尘清除干净。然后用喷灯烘干槽底、槽壁,并在其表面均匀喷洒一薄层粘层油。最后将准备好的热料填补至坑槽中,如厚度大于6cm将分层填筑,从四周向中间碾压。2)、热补法首先根据坑槽修补范围确定热辐射加热板区域,将加热板调到合适位置,加热3min5min,使被修补区域路面软化。然后将准
16、备好的热料1.4沥青路面的水损害 所谓水损害即降水透入路面结构层后使路面产生早期破坏的现象,它是目前沥青混凝土路面早期病害中最常见也是破坏力最大的一种病害。水破坏的主要破坏形式有:网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。(1)网裂:由于水渗入表面层后滞留在表面层的下部和下层的交界面上,因此在长期行车荷载作用下,沥青膜开始从面层的底部剥落并逐渐向上扩展,随着下部大量碎石上沥青的剥落,沥青混凝土也就失去了强度从而产生网裂和形变。(2)坑洞:在行车荷载作用下,特别在降雨过程中和雨后行车道上的局部网裂会逐渐松散,松散的石料被车轮甩出形成坑洞。由于沥青混凝土的不均匀性,坑洞总是先在沥青混凝土空隙率较大处产生,随着时间
17、推移,将会造成路面大面积破损。(3)唧浆:当水透入沥青面层并滞留在半刚性基层顶面时,在大量高速行车作用下,自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料形成灰浆,灰浆又被行车压唧,通过各种形状不一的裂缝(纵、横、斜裂缝及网裂)到路表面形成唧浆。在灰浆数量大的情况下,可能很快形成更为严重的裂缝,在数量小的情况下,可使路面形成网裂或形变。某处一旦有灰浆唧出,该处很快就会产生网裂和形变,随后的降水就更容易透入,并形成恶性循环,最终导致路面严重破坏。(4)辙槽:自由水进入面层后,使沥青与碎石的粘结力减弱。在行车荷载作用下,滞留在面层下部的水使矿料特别是粗集料表面裹覆的沥青膜逐渐剥落,使沥青混凝土的强度
18、逐渐降低,直至完全松散。在行车轮迹下向两侧(特别向外侧)挤出,使轮迹带下陷,同时使其两侧鼓起,形成严重辙槽。形成辙槽后,降雨过程和雨后辙槽就会变成积水槽,致使水有更长的时间透入沥青面层形成更加严重的水破坏。1.5 沥青路面的沉陷 沉陷是路面变形中最普遍的一种,特点是面积大,涉及的结构层次深,主要出现在挖方段和填挖交界处。 图1-71.5.1 沉陷产生的主要原因:(1) 土质路堑排水不畅,路床下部路基过湿润而产生不均匀沉降,引起路面局部下沉;(2) 路面强度不能适应日益增长的交通量,易发生疲劳破坏;(3) 路基或基层强度不足或填挖路基强度不一致,在车辆荷载作用下,路基或基层结构遭破坏而引起沉陷;
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