公路监理工程师工程系考试辅导大全.doc

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1、工程桥涵搭板底脱空形成原因1 概况 石安高速公路位于京珠高速公路K271+345K487+358km处，是我国中南部进京的一条重要通道，货物运输量较大。1997年底通车以后，部分桥涵、通道结构物的搭板底出现了不同程度的脱空。其病害主要表现为： （一）搭板处路面出现了不同程度的沉陷，桥头一侧基本上不下沉，而与路面相接一侧下沉较大，造成搭板与路面相接处形成裂缝，车辆通过时形成桥头跳车现象。 （二）由于搭板中部脱空，致使车辆驶过时搭板剧烈颤动。脱空严重的搭板已断裂;雨雪天时搭板下积水内存，继续冲刷路基，桥下可见泥浆顺桥台涌出。该病害的存在，严重影响了结构物的稳定性和行车的安全、舒适。在2003年3月

2、，我们对该病害进行了分析，采用搭板下注浆的施工方法予以处理，效果很好。 2 脱空形成原因及影响 2.1 台背填料不密实 由于台背填料不密实，尤其是高填方路段的路基填筑材料不均匀、碾压不密实，在车辆荷载作用和震动下填料沉降，从而造成板底脱空。 2.2 雨水流入，填料流失 由于接缝养护不及时，导致雨雪水进入搭板下，在车辆荷载作用下形成唧浆和泥浆顺桥台流出，致使板底下的路基材料不断减少，进而形成脱空。 2.3 车辆超载的破坏 在车辆荷载尤其是超载车辆的作用下，面板受到巨大的垂直荷载作用，不断地对板底路基进行补充压实，最后形成脱空。 2.4 脱空对搭板的影响 由于水泥砼搭板抗压强度较高而抗折强度较低，

3、加上对超载敏感，一旦板底脱空，致使路基形成不均匀支撑，从而改变了砼搭板与路基密贴的实际机理，使弹性地基上弹性薄板受力模式变成悬臂薄板受力模式。在车辆荷载作用下过早的产生断裂，而这种断裂是不规则的，养护较难处理。这样就加快了雨水的侵入，加大脱空面积和深度，进而使断裂增加。这样反复作用，最终导致搭板严重破坏，不能行车。 3 注浆处理 3.1 注浆处理方法的机理 水泥砼搭板底脱空注浆处治技术是针对砼搭板出现脱空而提出的恢复板底密贴、确保板底均匀支撑的技术措施，它有以下作用和效果： 1）通过注浆处治可充实板底脱空恢复板底密贴，改善面板侧支撑状况，使砼板的受力状态符合设计原理，避免砼搭板过早损坏。 2）

4、由于注浆材料本身稳定性好、强度大，加上浆体的流动性好，在压力作用下有较强的渗透力，因而能够改善基层和路基的密实度和水稳性。 3.2 注浆技术施工工艺 3.2.1 主要施工机械设备。TXV-100型地质钻机一台，BW-250/50型水泥浆泵二台，JW-180型灰浆搅拌机二台。 3.2.2 注浆孔的布设及钻孔。注浆孔的布设好坏以及每块板所布设的孔数及深度，直接影响到注浆的效果。根据经验，孔位一般布置为行距1m、孔距2m。石安高速公路为双向四车道，桥头搭板长度一般为3m、宽度为10.75m，由于高速公路施工是不断交施工，且紧急停车带基本不脱空，所以注浆孔布设为二行，第一行距桥头1m处，第二行距搭板与

5、路面相接处1m处，共布设五个孔，第一行三个孔，第二行二个孔，呈梅花桩式交错布置。深度一般为钻透搭板后进入路基510cm为宜。注浆花管直径宜采用3742mm，长度在1.52.0m之间。钻孔应准确到位，尽量减少注浆孔的斜度。 3.2.3 注浆材料的选择及制浆。板底脱空注浆是通过注浆泵的压力推动，将拌和的填充料经过压浆管、压头挤入板底或渗透到路基的空隙中，因而要求填充拌和物应有较好的粘聚性、较高的流动性和较小的干缩性，并要求在注浆过程中不离析、不泌水。胶凝材料要保证注浆拌和物能顺利地压入板底，要求注浆拌和物具有良好的可泵性、保水性、因此选择保水性好、泌水性小的水泥作为注浆拌和物的胶凝材料。一般选用3

6、2.5#普通硅酸盐水泥。 在注浆拌和物中掺入适量的掺和物，不仅可以降低成本，而且又能增加注浆拌和物的流动性能。粉煤灰是注浆掺和物的首选材料，这是因为粉煤灰中含有大量的空心玻璃微珠，可以解决为了提高注浆硬化物的强度而减少水灰比和为了提高拌和物的可泵性而需增加水灰比的矛盾；由于粉煤灰能与水泥的水化物产生的二次水化作用，使硬化物更加致密强度更高；由于空心玻璃珠的吸水作用，在拌和物终凝后，还可以不断释放出少量的水参与养生，减少收缩；由于注浆拌和物在硬化后会产生一定量的收缩，因此可以在注浆拌和物中掺入适量的膨胀剂。 注浆拌和物的稠度太大时，硬化后强度高，但是可泵性差，容易造成堵管；太稀硬化后收缩量大，不

7、能达到密贴作用。因此注浆拌和物配比应根据不同季节来定，一般采用1:0.33:0.06:0.04（水泥:粉煤灰:水:膨胀剂，质量比）。 制浆步骤：（1）按程序加料，准确计量，掌握浆液性能；（2）浆液应充分搅拌，并坚持注浆前不断的搅拌，防止再次沉降，影响浆液质量。 3.2.4 压力的确定。板底脱空注浆时压力过大将造成浆液流入搭板与沥青砼面层之间、致使沥青砼面层拱起或断裂;过小则无法压满。注浆压力一般应控制在0.51.0MPa为宜。 3.2.5 注浆。通过注浆设备，输浆管路，将浆液注入到目的的层中，应采用自下而上法，分段自下而上注浆。在注浆顺序上，先施工边缘帷幕孔，再施工加固孔，当注浆压力达到要求时

8、，终止注浆。在注浆过程中，出现隆起或跑浆现象时应停止注浆，分析其原因，下一个注浆段宜减量注浆并检查封孔装置、注浆设备等。 4 施工中应注意的问题 1）观测注浆孔深度，孔深应根据各孔地层情况进行适当调整。 2）观测注浆顺序，根据地层条件、场地条件和注浆目的进行适当调整。 3）对浆液配合比进行严格控制，注意流量计及压力计是否完好、准确。 4）注浆量控制。根据配制浆液时材料用量与水的用量进行测定，随时检查，并做好记录。 5）安全保障措施。安全标志一定要齐全，高速公路施工是不断交施工，工作难度大，危险多，安全工作尤为重要。 5 体会与心得 5.1 封堵。搭板下悬空较大的应先在桥台锥坡及护坡处打开口，塞

9、堵石块以减少压浆量，并做好防扩展以防渗漏浆液。 5.2 注浆方式。采用自流和压力灌注相结合的方式注浆。注浆时采用多孔多次灌入且速度由快到慢，顺序先低后高，加压大小视情况而定。单孔压浆结束标准是邻孔注满自溢，然后换其他孔注浆，保证搭板下填满，使搭板具有足够的承载力。 5.3 浆液的选择及配置。注浆材料要符合可注性、速凝性、固结体强度高等要求，浆液配置采用1:0.33:0.06:0.04（水泥:粉煤灰:水:膨胀剂，质量比）做到经济实用。 5.4 注浆工程属地下隐蔽工程，直观性差，直接定量判断注浆效果在技术上是很困难的。若注浆施工严格按照设计要求和施工规范进行，注浆量、注浆压力符合标准要求，一般就可

10、以确认注浆效果是好的，能够保证注浆工程的质量。 在施工的过程中对施工工艺也进行了一些改善，使注浆技术在处理高速公路通道搭板底脱空问题上更加合理、经济。经过注浆处理的搭板，重车驶过时无明显颤动，雨天时桥下不见泥浆再涌出，搭板的使用寿命得到了延长，保证了结构物的稳定和行车的安全、舒适。地基处理-强夯法第一节 一般规定 强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与黏性土等地基，当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时，应通过现场试验确定其适用性。 强夯施工前，应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区，进行试夯或试

11、验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建设规模及建筑类型确定。 第二节 设计 1、强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。在缺少试验资料或经验时可按下表预估。 单击夯击能（KN.m） 碎石土、砂土等 粉土、黏性土、湿陷性黄土等 - 1000 5.06.0 4.05.0 2000 6.07.0 5.06.0 3000 7.08.0 6.07.0 4000 8.09.0 7.08.0 5000 9.09.5 8.08.5 6000 9.510.0 8.59.0 注：强夯法的有效加固深度应从起夯面算起。 2、 强夯的单位夯击能量，应根据地基土类别、结构类型荷载大小和要求处理的深度等综

12、合考虑，并通过现场试夯确定。在一般情况下，对于粗颗粒土可取10003000KN.m/m2；细颗粒土可取15004000KN.m/m2. 3、 夯点的夯击次数，应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足下列条件： A.最后两击的平均夯沉量不大于50mm，当单击夯击能量较大时不 大于100mm. B. 夯坑周围地面不应发生过大的隆起。 C. 不因夯坑过深而发生起锤困难。 4、 夯击遍数应根据地基土的性质确定，一般情况下，可采用23遍，最后再以低能量夯击一遍。对于渗透性弱的细粒土，必要时夯击遍数可适当增加。 5、 两遍夯击之间应有一定的时间间隔。间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消

13、散时间。当缺少实测资料时，可根据低级土的渗透性确定，对于渗透性较差的黏性土地基的间隔时间，应不少于34周；对于渗透性好的地基土可连续夯击。 6、 夯击点位置可根据建筑结构类型，采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯击点间距可取59m，以后各遍夯击点间距可与第一遍相同，也可适当减小。对于处理深度较大或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。 7、 强夯处理范围应大于建筑物基础范围。每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的1/2至2/3.并不宜小于3m. 8、 根据初步确定的强夯参数，提出强夯试验方案，进行现场试夯。应根据不同土质条件待试夯结束一置数周后，对试夯场地进行测试，并

14、与夯前测试数据进行对比，检验强夯效果，确定工程采用的各项强夯参数。 第三节 施工 1、 一般情况下夯锤重可取1020t.其底面形式宜采用圆形。锤底面积宜按土的性质确定，锤底静压力值可取2540kPa，对于细颗粒土锤底静压力宜取小值。锤的底面宜对称设若干个与其顶面贯通的排气孔，孔径可取250300mm. 2、 强夯施工宜采用带自动脱钩装置的履带式起重机或其它专用设备。采用履带式起重机时，可在臂杆端部设置辅助门架，或采取其它安全措施，防止落锤时机架倾覆。 3、 当地下水位较高，夯坑底积水影响施工时，宜采用人工降低地下水位或铺填一定厚度的松散性材料。夯坑内或场地积水应及时排除。 4、 强夯施工前，应

15、查明场地内范围的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等，并采取必要的措施，以免因强夯施工而造成破坏。 5、 当强夯施工所产生的振动，对邻近建筑物或设备产生产生有害的影响时，应采取防振或隔振措施。 6、强夯施工可按下列步骤进行： 1） 清理并平整施工场地； 2） 标出第一遍夯点位置，并测量场地高程； 3） 起重机就位，使夯锤对准夯点位置； 4） 测量夯前锤顶高程； 5） 将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平； 6） 按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击； 重复步骤3）至6），完成第一遍全部夯点的夯击；

16、 7） 用推土机将夯坑填平，并测量场地高程； 8） 在规定的时间间隔后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。 7、强夯施工过程中应有专人负责下列监测工作： 1）开夯前应检查夯锤重和落距，以确保单击夯击能量符合设计要求； 2）在每遍夯击前，应对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差和漏夯应及时纠正； 3）按设计要求检查每个夯点的夯击次数和夯沉量。 8、施工过程中应对各项参数及施工情况进行详细记录。 第四节质量检验 1、检查强夯施工过程中的各项测试数据和施工记录，不符合设计要求时应补夯和采取其它有效措施。 2、强夯施工结束后应间隔一定时

17、间方能对地基质量进行检验。对于碎石土和砂土地基，其间隔可取12周；低饱和度的粉土和黏性土地基可取24周。 3、质量检验的方法，宜根据土性选用原位测试和室内土工试验。对于一般工程应采取两种或两种以上的方法进行检验；对于重要工程项目应增加检验项目，也可做现场大压板载荷试验。 4、质量检验的数量，应根据场地复杂程度和建筑的重要性确定。对于简单场地上的一般建筑物，每个建筑物地基的检验点不应少于3处；对于复杂场地或重要建筑物地基应增加检验点数。检验深度应不小于设计处理的深度。高速公路安全管理与安全文化安全问题已成为高速公路交通事业发展中的切肤之痛，作为高速公路管理者，应该重视安全工作，把安全管理提升为安

18、全文化。 一、坚持以人为本，把安全管理提升为安全文化 要从根本上遏制高速公路事故高发的势头，作为担负我省高速公路建设、管理、运营职责的项目办，根本的一点，就是要切实树立“以人为本、安全第一”的新理念，努力把全系统的安全管理提升为全系统的安全文化。这是时代的要求，是战略的选择。 首先，这是落实以人为本的科学发展观的必然要求。安全工作的主体是人，安全管理既是人的管理活动，又是管理人的活动，主体、客体都是人。在高速公路的建设、管理、运营各个过程中，对安全生产起主要因素的是人。人是国家的宝贵财富。党的十六大之后，国家提出了以人为本的管理理念。把以人为本，落实到安全生产管理上，首先是要尊重人的生命，尊重

19、人的健康权和生存权。安全文化的特点就是重视人的价值，把尊重人、关注人、关心人作为中心内容。 其次，这是安全管理发展的必然趋势。 我国的安全管理相继走过了建立劳动保护管理体系，强调事故管理系统，健全职业安全卫生管理和安全生产管理的历程。进入21世纪，这将是安全科学管理不断深化，安全管理的作用和效果不断加强的时代。现代安全管理将逐步实现：变传统的纵向单因素安全管理为现代的横向综合安全管理；变事故管理为现代的事件分析与隐患管理（变事后型为预防型）；变被动的安全管理对象为现代的安全管理动力；变静态安全管理为现代的安全动态管理；变只顾生产效益的安全辅助管理为现代的效益、环境、安全与卫生的综合效果的管理；

20、变被动、辅助、滞后的安全管理模式为现代的主动、本质、超前的安全管理模式。这种管理的转变，不仅要有必要的安全投入，还要靠物质文化和制度文化来制约，管理与操作要靠精神文化、制度文化和行为文化来实现，这都迫切需要将安全管理提升为安全文化。 第三，这是交通行业文化建设的必然延伸。 近几年来，我省交通系统包括高速公路建管单位的行业文化建设方兴未艾，成绩喜人，展示了交通人的新形象、新风貌，为交通事业的发展注入新活力。交通系统文化的建设既是全员的文化建设，又是全面的文化建设，安全文化建设显然是不可或缺的一个重要方面和关键环节。安全文化作为一种新兴的社会文化、行业文化、文化的重要组成部分和亮点。“安全、健康、

21、负责”这种新的安全观，既应该转化为高速交通人的价值意识和道德追求，又应该成为高速交通人的鲜明形象和响亮的品牌。 二、正确把握安全管理和安全文化的辩证关系 一个单位的安全文化是个人和集体的安全价值观和安全行为准则的总和，是人们对安全所持的态度及对安全认识方法的总和。具体体现对安全的态度、思维及采取的行为方式。表现形式包括安全文明、生产环境与秩序、健全的安全管理体制及安全生产规章与制度的建设等，它沉淀于员工的安全意识、安全知识、安全技能、安全应急的适应能力、对安全制度的理解、对安全法规的执行、安全思维方式、安全行为准则、安全道德观、安全价值观及安全的群体效应等。安全文化与安全管理有其内在的联系，但

22、安全文化不是纯粹的安全管理。管理是有投入、有产出、有目标、有实践的生产经营活动全过程。安全管理是管理全过程中的同步进行的功能系统。传统的安全管理是一种被动型、经验型的作业驱动型管理。安全文化是安全管理的基础和背景，是理念和精神支柱，安全管理的哲学、管理者与被管理者的安全素养、安全管理的伦理道德等这些无形的高尚境界却都用安全来培养、影响和造就。安全文化是安全管理的更高层次，它更强调整体、系统、全面、协调。安全文化是一个内容极为丰富的范畴，特别是人的安全思维、安全意识、安全心理、安全行为、安全法制观念、安全科技水平等体现了当代大众的安全文化素质，由于经济基础，物质条件、管理方法、科技进步、人员素质

23、等方面的局限性，往往造成了对事故和风险分析与判断的失误，因而使事故隐患仍普遍存在。提高员工的安全文化素质应该是预防事故的高效而明智之举，安全文化是安全生产的基础，安全文化氛围的形成必然推动安全生产的发展。 与安全管理相比，安全文化更强调提高人的全面素质特别是人的安全文化素质问题。近二十年来，高速交通事业快速发展，而其意外灾害和重大事故带来了巨大损失和意想不到的恶果，人们清醒的看到，做好安全生产工作决非是一种简单命令或强制手段就能凑效。近几年，我国一些专家、学者提出了安全文化的理论和安全科学方法。三、安全管理向安全文化转轨的途径 把安全管理提升为安全文化是一项长期、艰巨而又细致的心理工作，一种优

24、秀的文化的构建不像制定一项具体的制度，提一个宣传口号那样简单，它需要有意识、有目的、有组织地进行长期的总结、提炼、倡导和强化，从而把安全文化所确定的价值观全面地体现在的高速公路的建设、管理和运营的一切活动中和员工行为之中；同时采取必要的手段，强化新的价值观念，使之在实践中得到员工的进一步认同。在安全管理向安全文化转轨的过程中，应注意做好以下几点： 第一、加强安全文化宣传教育。安全文化的宣传教育是安全文化体系的建立、提高安全文化素质的最根本途径。要发挥各类宣传媒介的作用，引导员工掌握安全知识。利用观看警示片、报告会、培训班、学习班、黑板报、张贴标语、悬挂横幅、发放图片和竞赛活动等各种手段，对员工

25、进行生产作业安全技术知识、专业安全技术知识和抗灾避险知识等各种内容的普及教育和再教育，从而使员工充分掌握生产、生活活动安全知识和自我防护知识。应定期对员工进行各种安全知识的充实更新教育。针对不同岗位，有计划、有重点地进行安全知识、安全法规和遵章守纪教育，使员工从更深层次理解各自岗位安全的内涵，知道怎样做安全，怎样做不安全。同时创造性地开展安全辩论、安全演讲等形式多样、喜闻乐见的安全教育活动，寓教于乐，有效地提高员工的安全意识和安全技能，使每一位员工经常性地接受安全教育，牢固树立起安全第一的意识，逐步形成“人人讲安全，事事讲安全，时时讲安全”的良好氛围，使全体员工逐步实现从“要我安全”转变为“我

26、要安全”的思想跨越，进一步升华到“我会安全”的境界。 第二，建立健全相适应的制度和机制。安全文化建设重在实践，安全文化是需要设计和管理的，文化必须融入到的经营管理中，并以一定的手段来引导。作为基础的安全文化，要与经营管理结合在一起，要与提升业绩，提高绩效结合，不可孤立地做文化。要建立健全安全管理各项操作规程、规章制度，使其规范科学并严格执行。建立以安全生产责任制为中心的安全激励约束制度。坚持“管生产必须管安全”的原则，实施全过程、全方位、全员性的安全管理，形成目标、任务、职责、流程、权限互相协调配合的有机整体。规范安全生产例会、安全活动日和安全生产活动月、安全检查、安全隐患整改、安全教育、安全

27、事故调查、安全事故及时报告、安全简报和安全总结材料等安全活动的开展。组织制定并实施安全事故应急救援预案，加强日常安全生产管理，包括各种安全生产检查、安全生产教育培训、开展安全生产活动等内容，逐步完善危险源，特别是重大危险源的安全管理、监控措施和报警设施等。在大力推广和开发应用安全新技术、新产品和新措施中严格执行安全设施“三同时”，把安全设计、安全设施、安全装备及安全技术及时投入到生产中，同步提高人、机、物的安全化程度，不断改善劳动条件和作业环境，为广大员工创造一个安全、文明、优美、舒适的工作和生活环境，逐步达到安全生产的制度化、规范化、标准化。 第三，坚持不懈地强化全员安全文化的培养。安全价值

28、观的最终形成是一种个性心理的积累过程，这一过程需要不断强化。要以全体员工为主要对象，长期反复进行安全思想、意识、价值观等诸多方面的宣传教育，对全员进行安全文化渗透。通过开展各种形式的安全教育，充分灌输安全文化，唤醒人民对安全生产的自觉要求性，从根本上提高安全认识，提高安全觉悟，牢固树立“人的安全与健康高于一切”的观念。同时逐步规范员工的行为，提高其安全操作技能和自我保护能力。只有树立了正确的安全观念，掌握了充分的安全知识，进行一定的反复技能训练，才是“知”与“会”的真正结合。因此，应当定期组织全体员工进行安全操作技能强化性训练，并经严格考核合格后，才能持证上岗操作。同时聘请具有丰富实际经验的工

29、人技师和操作能手兼任安全操作教员，对一些重要的危险性大的岗位、工种进行规范化安全操作表演，可拍成电视录像，供强化训练参考。还可开展安全操作对抗赛、操作表演赛、岗位安全操作技术练兵、突发事故处置演练和反事故演习等内容丰富、形式多样的安全技能训练活动。要鼓励正确安全行为，当员工的正确行为受到鼓励以后，这种行为才能再现，进而成为习惯稳定下来，并逐渐渗透到员工的深层观念之中，才能形成稳定的全员安全文化。 第四，切实加强安全文化组织领导。为保证安全文化建设的健康发展，一方面应建立强有力的组织领导机构和体系，成立安全生产委员会领导小组，由党政领导亲自抓，形成党委、行政、工会等各部门齐抓共管，一丝不苟，严格

30、要求，从而确保安全规章制度真正落到实处，以保障安全文化建设的有关措施得到落实。另一方面领导者以身作则、积极倡导。领导者是生产经营、制度建设的负责人，也是文化的倡导者和示范者，在塑造新型安全文化中起着举足轻重的作用。安全文化定格后，领导者在工作实践中要积极宣传安全文化，身体力行，让员工看到提倡什么，反对什么，以及以什么样的准则和规范从事工作。如果相反，领导者不去倡导和身体力行，安全文化在员工中就不会得到强化，就难以变成全员共享的文化。高速公路沥青路面的早期损坏与防护前言 高速公路的路面工程量大、牵涉面广。一条高速公路长数十 公里甚至数百公里，沿线遇到的土壤、水文、气候等环境条件有 显著差别。路面

31、经常由多层各不相同的材料所组成，特别是沥青 面层所用材料品种多、要求严格，每层都有各自要求的工艺水 平。同一条路上往往又由多个甚至十多个机械水平、管理水平和 技术熟练程度各不相同的承包单位实施工程。因此不同高速公 路，甚至同一条高速公路不同标段的新建路面质量都会有显著差 异。路面质量的不均匀性远远比工厂生产的产品要大得多，实际 上任何工厂产品很难百分之百都是优质品，路面产品更是如此。 同一条高速公路的不同路段上的交通量和交通组成有显著差异，开放交通后路面原先的缺陷就会 导致各种程度不同的路面早期损坏。因此高速公路开放交通的初 期（12年内），产生路面早期损坏是完全可以理解的。随着路龄增 长，沥

32、青逐渐老化，沥青混凝土的抗温度裂缝能力、抗疲劳破坏 能力、抗水破坏和抗松散能力逐渐减弱，沥青面层的破坏现象逐 渐增多，此时要采取养护措施来改善和恢复路面应有的使用性 能。 1 高速公路沥青路面早期损坏情况 1.1 几种主要路面早期损坏现象 1.1.1 软土地基继续沉降产生的路面（含桥头）沉陷 花高价进行处理的软土地基未得到应有效果的主要原因在于：采取处理措施后到铺筑路面 前允许软土地基固结沉降的时间太短。我国高速公路除在构造物 头上采用粉喷桩、搅拌桩、石灰粉煤灰土桩和碎石桩等桩基处理 措施外，通常都采用袋装砂井或塑料排水板与砂垫层、加载预压 相结合的排水固结法处理措施。即使是打穿软土层的排水固

33、结 法，也需要有较长的时间供软土层固结基本完成。我国高速公路 的计划施工期往往较短，而实际施工期则更短，导致不得不在软 土地基继续明显沉降的情况下铺筑路面，这样就造成了上述后 果。造成软土地段路面大量沉陷的另一个重要原因是，袋装砂井 或塑料排水板或粉喷桩、搅拌桩等没有打穿软土层，致使砂井 底、排水板下端以及桩尖下部仍有一个层厚不一的软土层。排水固结法不能使这个软土层中的水 较快排出，在上层荷载作用下此层中的水需要更长的时间才能逐 渐排出并使土体固结到稳定状态。未打穿软土层的各种桩实际 是悬浮在软土层中，只能靠桩周的摩擦力起支撑其上的路面荷载 的作用。桩下的软土层在上层荷载作用下，需要更长的时间

34、才能 逐渐固结稳定。当前的施工技术要将塑料排水板或袋装砂井打入 深25m以上的软土层是困难的，粉喷桩的有效深度也只有约 15m. 1.1.2 路基压实度不够导致路面的早期损坏 路基路面局部沉陷变形、构造物相邻接的填土路堤压实度不 够以及对原地基（介于软土地基和坚硬地基之间的地基）未做适 当处理，使相邻构造物的路面明显下沉，产生了俗称的桥头跳 车。 1.1.3 基层质量不好造成的损坏 基层是沥青路面最重要的承重层，其质量优劣直接影响路面 的早期破坏和寿命。半刚性材料层之间或半刚性层下部有一定厚 度的素土夹层，素土夹层潮湿后使路面承载能力显著下降。载重 卡车通过产生“弹簧”现象的路段，容易产生块状

35、裂缝。半刚性 基层厚度不足，而底基层又不是半刚性材料层的路面结构，特别 在土路基压实度不够和承载能力差的情况下，也会产生块状裂 缝。这种块状裂缝的面积有时仅1m2左右。如果沥青混合料在间 歇式拌和机中拌的时间过长、拌和温度过高或在贮料仓中贮存时 间过长都会使沥青氧化变硬，使沥青对拉应变特别敏感，一旦拉应变超过沥青混凝土抗拉能力就会产生块状裂缝。在冰冻地区， 特别在重冰冻地区由于低温作用会产生块状裂缝（长34m）。 1.1.4 水损坏 沥青路面（含半刚性路面和刚性组合式路面）水损坏现象十 分普遍，使用一年以上的高速公路都会产生程度不同的水损坏。 差别仅在于有的严重、有的较轻。水损坏来得快，情况严

36、重，因 此它是路基路面的大敌。降水进入沥青面层后视水的滞留位置而 异，在大量高速行驶车辆作用下，可能产生以下几种不同情况 的水损坏现象。 1）表面层产生坑洞。即降雨过程中雨水会进入并滞留在表面 层沥青混凝土的孔隙中，在大量快速行车的作用下，一次一次产 生的动水压力（孔隙水压力）使沥青从碎石表面剥落下来，局部沥 青混凝土变成松散，碎石被车轮甩出，路面产生坑洞。 2）表面层和中面层同时产生坑洞以及局部表面产生网裂和形 变。降水过程中如自由水渗入并滞留在表面层和中面层内，大量 快速行车使两层沥青混凝土部分碎石上的沥青剥落，导致表面产 生网裂、形变（下陷）和向外侧推挤，或产生坑洞。 3）唧浆、网裂、坑

37、洞同时发生。如水透过沥青面层（两层式或三层式）滞留在半刚性基层顶面，在大量快速行车作用下，自 由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料，形成灰白色 浆，灰浆被行车压唧到路表面。沥青混凝土本身的空气率大、压 实度不够和不均匀性是导致沥青面层产生水破坏的主要内因。 1.1.5 辙槽 辙槽原定义为沥青路面轮迹带的凹陷（较轻的辙槽），实际上 严重辙槽处轮迹带产生凹陷的同时，其两侧的沥青混凝土常常臌 起，此时的辙槽就是轮迹带的凹陷深度与其两侧臌起高度之和。 造成高速公路沥青路辙槽的原因及影响因素有：一是车的数 量及其轴重和轮胎压力。重载卡车的数量愈多、轴重和轮胎压力 愈大，要求沥青混凝土的抗辙槽能力

38、愈大；二为行车速度，承受 慢速交通或有停车情况的路面与承受快速交通的路面相比较而 言，前者要求沥青混凝土有较大的抗辙槽能力，即车速愈慢，要 求沥青混凝土的抗辙槽能力愈大。因此，用于交叉路口、公共 汽车停车站等的沥青混合料必须适应车辆的质量、速度和数量。 同理，在山区高速公路的上坡路段上，特别是行驶重载和超重载 车辆的情况下往往车速缓慢，容易产生较严重的辙槽。用于这种上坡路段上的沥青混凝土需要有较大的抗辙槽能力。 1.1.6 泛油 高速公路沥青路面的泛油现象与以往渣油路面的泛油现象有 明显差别。高速公路沥青路面的泛油现象主要产生在行车道上， 超车道上的泛油现象很少。行车道上的泛油现象主要是间隔式

39、和 条片状，而且间隔距离往往大于泛油条片的长度。连续泛油和整 个行车道全面泛油的现象不多。早期使用LH-20和LH-20 或AK-13B型沥青混凝土做表面层的高速公路都有这种泛油现象， 但并未引起大家重视。随后建成通车的其他高速公路也有类似现 象。实际上，每条高速公路的沥青路面都有泛油现象，只是数量 多少和程度轻重的差别。有的路段泛油严重且连续，有的路段间 隔式条片状较严重的泛油和中等泛油都有。近几年来铺筑的SMA 试验路段和正式工程也都有轻重不一的泛油现象。某高速公路部 分路段的改性沥青SMA也有泛油现象。 1.1.7 松散 松散是由于沥青混凝土表面层中的集料颗粒脱落，从表面向 下发展的渐进

40、过程，集料颗粒与裹覆沥青之间丧失粘结力是颗粒 脱落的原因。有多种情况可能导致松散： 1）集料颗粒被足够厚的粉尘包覆，使沥青膜粘结在粉尘上， 而不是粘结在集料颗粒上，表面的摩擦力磨掉沥青膜，并使集料 颗粒脱落。 2）表面有离析，离析处缺少大部分细集料。 3）沥青混凝土面层内局部密实度低，需要有高密实度才能保证沥青混合料的粘聚力。如混合料的压实度不够，集料就容易从 混合料中脱落 1.1.8 横向裂缝 横向裂缝是沥青面层发生最多的一种裂缝。每条沥青路面道 路和每条沥青路面高速公路上都有或多或少的横向裂缝，通常也 把它看作是沥青路面早期破坏现象之一。高速公路沥青路面的横 向裂缝绝大部分是温度裂缝。在冰

41、冻地区温度裂缝有两种：一是 冬季突然大幅度降温引起沥青面层产生低温收缩裂缝；二是气温 变化引起沥青面层产生温度应力，温度应力的反复作用使沥青 面层产生温度疲劳裂缝。在冬季和气温低的地区，通常低温裂缝 是主要的。温度裂缝起始于表面大风降温过程中，面层表面的温 度最低，温度变化时也是表面的温度变化率最大。因此，表面产 生的温度拉应力最大以及温度裂缝总是起始于表面并向下较快延 伸。 半刚性路面的裂缝率与柔性路面的裂缝率没有明显差别，德 国对170个路段进行了长达18年的跟踪观察后得出结论，半刚性 路面的裂缝率与柔性路面的裂缝率没有明显差别。 温度裂缝逐年增加由于沥青随时间增长而老化，沥青面层的 抗裂

42、缝能力（或抗拉强度）会逐年降低，因此，温度裂缝也是逐年 增加。采用优质沥青会明显减少温度裂缝，特别是减少早期温度 裂缝。沥青较稀、粘度较高有利于减少温度裂缝在其他条件相同 的情况下，采用较稀（针入度较大）的沥青有利于减少温度裂缝。 面层沥青混凝土的强度大幅度降低时，面层表面产生的温度应力大于表层沥青混凝土的拉应力时，面层就会开裂。 沥青混凝土的均匀性是沥青路面温度裂缝的重要影响因素。 沥青混凝土的均匀性包括矿料级配的一致性、拌和的均匀性、有 无粗细集料离析和离析现象的轻重程度、沥青混凝土压实度或空 气率的一致性以及层厚的一致性。沥青混凝土的均匀性愈好， 其强度就愈均匀，面层表面的薄弱处也就愈少

43、。因此，在其他条 件相同的情况下，沥青混凝土面层的均匀性愈好，表面产生温度 裂缝的时间可能愈晚，温度裂缝的数量也会愈少。 沥青路面的面层厚度是温度裂缝的又一影响因素。面层愈厚 并不意味温度裂缝愈少，在其他条件相同的情况下面层愈厚，表 面产生的温度应力可能愈大，因此产生温度裂缝的可能性愈大、 情况愈严重。2 沥青路面早期损坏的原因分析和防护措施 鉴于上述早期损坏现象，笔者根据自己的实践提出如下的原 因分析和防护措施。 2.1 水损坏 2.1.1 半刚性路面产生水损坏的内因和外因 沥青路面产生水损坏的外因是降水量、交通量和交通组成以 及行车速度。通常降水量大的地区，水损坏现象较降水量小的半 干旱和

44、干旱地区为严重。交通量大和载重车辆多的高速公路较交 通量小和载重车辆少的高速公路更严重；产生水损坏的内因：第一 是罗型沥青混凝土的空气率较大和罗型沥青混凝土的压实度偏小，现场实际空气率较大，以及沥青混凝土不均匀造成的局部空 气率更大。第二是沥青与碎石的粘结力不足。第三是我国的路面 设计方法习惯上不考虑路面结构层排水和不设置有效防水层。 2.1.2 减少沥青路面水损坏的措施 沥青混合料的压实度不够，使原本空气率较大的罗型沥青混 凝土的现场空气率更大，也使罗型沥青混凝土的空气率偏大，其 结果是水容易侵入面层。沥青混凝土矿料颗粒组成过大的变异性 以及混合料的离析，都会使竣工后沥青混凝土的密实度、空气

45、率 和沥青用量变异性大。沥青混凝土的这种不均匀性在面上形成了 许多小面积的孤立水容易侵入的通道。必须从设计和施工两方面 考虑采取多种措施，才能基本解决路面的早期水损坏，使水损坏 现象降到最少。需要和可能采取的措施如下： 1）沥青面层的各层都用空气率不大于5%的密实沥青混凝 土。 2）提高沥青与矿料的粘结力要求。 3）提高压实标准，增加现场空气率指标。 4）路面结构中设排水层或防水层。 5）解决矿料级配和温度变异性。 2.2 泛油 沥青用量过大是沥青面层泛油的最根本原因，而沥青用量过 大的主要原因有： 1）沥青混合料设计时的击实功不够。我国在设计沥青混合料 时通常采用马歇尔试验方法。当初在开发和

46、确定马歇尔试验方法时，选定室内试验的压实功是要使室内产生的密度等于野外行车 荷载作用下最终达到的密度。如果室内所用击实功产生的密度小 于使用过程中所达到的最终密度，所选定的沥青用量就会偏 多。布朗（Brown）和克劳斯（Cross）指出，热拌沥青混合料的 实际（路上的）密度常超过室内的密度。 2）施工控制不严和管理不善。矿料级配常有明显变化，而 沥青用量保持不变。 3）少数施工单位习惯于使用沥青用量较大的混合料。 2.3 纵向形变和裂缝 2.3.1 纵向形变产生原因 1）地基的固结形变。在未填筑路堤之前，地基上没有任何荷 载，地基处于平衡状态，一旦填筑路堤后地基受到外加恒载的作 用（未计行车荷载），填土路堤愈高，地基受到的外加恒载愈大。 1m高的路堤让地基承受的恒载常达17kN/m218kN/m 2以上，外加恒载使地基原有的平衡状态遭到破坏。地基土在路堤恒载作用 下逐渐产生固结形变，直到达到新的平衡状态为止。地基产生固 结形变的大小，既与填土高度有关，又与地基内部各层土的性质 （压缩性）有关。即使是非软土地基，在土的压缩性大的情况下， 在约10m高的路堤作用下，产生的固结形变可能高达50cm以上。