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摘要:近几年,对于沥青公路的路基加宽的趋势势不可挡,虽然在一定程度上缓解了我国交通拥挤,土地紧缺的问题,但是加宽沥青公路的路基也带来一定的问题,在公路投入使用过程中出现反射裂缝的现象屡见不鲜,带来一定的公路安全隐患,也降低了公路的寿命,在无形之中加大了国家对于公共设施地投入,因此,制定加宽沥青公路路基反射裂缝的防治技术刻不容缓。
关键词:路基加宽 沥青路面 发射裂缝
沥青公路具有很多人们喜欢的特点:尘土少、路程舒适、安全效果好等等,但是由于沥青公路本身存在一定的缺陷,再加上加宽路基,出现一些不可避免的问题。本文先讲述了有关反射裂缝的定义和分类,解释详尽,通俗易懂;接着是有关路基加宽发射裂缝国内的一些研究现状和主要研究的内容;最后找出几个较为典型的防治技术,进行详细陈述,从施工之前材料地选取,施工过程中基层的牢固建设,后续过程对于反射裂缝地维修,以减少和延缓反射裂缝的发生。
一、反射裂缝
1.1反射裂缝定义
反射裂缝,是指路面基层先于面层产生裂缝,并将基层裂缝反射到面层。基层裂缝和初始缺陷在温湿循环应力和荷载重复应力的共同作用下,在面层底部产生应力集中,首先导致面层底部开裂,随后逐渐由面层底部向上扩展,最终使裂缝贯穿整个面层,形成反射裂缝。
1.2反射裂缝分类
根据形成的不同原因可将反射裂缝分为两大类:荷载型反射裂缝和非荷载型反射裂缝。①非荷载型裂缝是由于半刚性材料温度收缩、干燥收缩、材料的初始缺陷和路基的不均匀沉降等原因引起的反射裂缝。温缩和干缩所引起的裂缝都是从基层顶面开始的。干缩裂缝产生时往往很细,随着水分继续减少,裂缝会增宽1-3mm 以上。
②荷载型反射裂缝是指半刚性基层在车轮荷载作用下,半刚性材料基层底部产生拉应力超过半刚性材料的抗拉强度,底部开裂,且在行车荷载的反复作用下底部裂缝逐步扩展到上部,并使沥青面层产生开裂破坏。裂缝的形成与半刚性材料的抗拉强度和重复荷载的大小、重复荷载的频率和持续时间、面层和基层的厚度、基层和土基的弹性模量等因素有关。
1.3反射裂缝的危害
沥青路面于竣工后的第一个冬季产生裂缝后, 在以后的冬季甚至其他季节还可能产生其他裂缝, 产生新裂缝的原因是多方面的。例如, 特别寒冷的冬天, 冬季大幅度降温的反复作用, 昼夜大温差的反复作用等。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能常无明显影响,裂缝主要是影响美观, 但随着裂缝的逐渐增加和发展, 不仅使沥青路面的品质下降, 而且带来路面病害的恶性循环。路面在行车荷载、温度以及气候等因素的共同作用下产生裂缝, 开始产生的是单一纵、横向裂缝。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在荷载的作用, 雨水等地表水的侵蚀, 沥青老化等因素的影响下, 会发展为不规则的网状裂缝, 甚至龟裂, 并且裂缝的宽度也会逐渐加大。
二、加宽路基沥青路面与反射裂缝
2.1主要研究内容
结合全国大多数地区公路现状, 针对沥青路面普遍存在大量的裂缝类病害, 研究沥青路面各种裂缝病害的形成原因及应采取的施工措施, 以达到最大限度减少沥青路面裂缝的目的。根据旧路调查情况, 分析形成裂缝的原因, 运用相关理论对裂缝的形成机理进行了分类分析, 重点对防治措施进行阐述。
2.2技术研究概况现状
改扩建公路不需要再开辟新的路线,而是对原有公路改建或升级,这种筑路方式一般不需要进行大规模的拆迁,不需要重新选线,且能够利用原有旧路材料,节省大量的资源,具有工程造价低、工期短,少征用土地等优点。然而与新建高速公路相比,改扩建工程因原路面的路况不同,差异较大,旧路利用情况不同,具有施工难度大、工艺复杂、质量不易控制等特点,同时施工中常需保证通行,带来施工的不便。
三、加宽路基沥青路面反射裂缝的防治技术
3.1预防沥青路面出现裂缝
根据道路所在地区的气候条件和混合料类型选择结合料。对于水泥处治基层,如果条件允许,最好使用温度膨胀系数低的骨料。对于沥青结合料,使用某些聚合物或添加剂可以提高其抗裂能力。沥青混合料中的集料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、与沥青粘附性好的材料。如果集料呈酸性,则应添加一定数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的抗剥落性能,同时应尽量降低集料的含水量。沥青混合料的级配也是一项重要因素。在合理选择混合料级配时,应兼顾其高温稳定性、疲劳性能和低温抗裂性,以及路表特性和耐久性等各方面的要求。
3.2加固自身基层
基层一般为半刚性混凝土材料,混凝土材料的强度与骨料、水泥和其他添加剂密切相关。在设计混凝土时,选用高强度水泥,合理的骨料级配,适当加入如减水剂等增强强度的添加剂,将有利于混凝土的强度的提高。基层难以形成裂缝开裂,也就从根本上减缓反射裂缝的出现。其次,要严格控制施工质量,按设计要求和规范合理施工。注重材料的保存和养生,由于材料不可能及时被使用,经常在日光下曝晒,造成材料因温度疲劳而出现强度降低的现象;经常的雨淋,也会使材料强度有所改变,对于填方材料,偏离最佳干密度过大,会造成其强度远不够设计要求。所以施工时一定要保存好材料,避免不利因素的干扰。
3.3掌握裂缝维修技术
①在高温季节全部或大部分可愈合的轻微裂缝, 可不加处理。在高温季节不能愈合的轻微裂缝, 可沿裂缝涂刷少许稠度较低的沥青或采用乳化沥青灌缝。②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大面积裂缝, 此时如基层强度尚好时,通过技术经济比较, 可采用乳化沥青稀浆封层法, 封层厚度宜为3~6 mm。采用沥青混合料罩面法, 或先铺设土工合成材料后, 再在其上加铺沥青混合料上封层。由于土基、基层强度不足或路基翻浆等引起的严重龟裂, 应先处治好基层后再重作面层。
四、结束语
总而言之,在加宽路基沥青公路出现反射裂缝,需要从多方面寻找原因并加以避免,从施工之前材料地选择到施工技术的选择对沥青公路是否出现反射裂缝起着至关重要的作用,还有施工过程对于后期反射裂缝出现与否紧密相连,最后是出现反射裂缝的维修技术,这是加宽路基沥青公路出现裂缝补救的最后也是最为关键的一步,相关工作人员积极改进技术,弥补公路加宽路基所带来的危害,保持公路良好的公共服务功能,实现公路的交通运输价值。
参考文献
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[2]陆军.加宽改造公路沥青路面防治反射裂缝技术探讨[J].公路与汽运,2016(05)
[3]赵刘军.沥青路面反射裂缝防治现状及研究方向[J].公路与汽运,2014(03)
论文作者:王红伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/9/13
标签:裂缝论文; 反射论文; 沥青论文; 路基论文; 公路论文; 荷载论文; 基层论文; 《建筑学研究前沿》2018年第11期论文;