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道路设计论文:沥青道路设计缺陷应对策略

2013/01/25 阅读:

作者:张正伟单位:中交通力建设股份有限公司

沉陷

根据面积大小和成因,沉陷分为均匀沉陷、不均匀沉陷、局部沉陷。均匀沉陷是由于路基、路面在自然因素和车辆荷载作用下,进一步密实和稳定,一般不会造成路面破坏,但是会造成行车不适。在设计中,应严格按规范要求压实度标准和填料选取,在基层、底基层厚度选取时,应避免结构层厚度过薄,以免车辆荷载作用将结构层破坏,失去刚度,而产生路面沉陷。

不均匀沉陷主要由于路基局部不密实,在水的侵蚀作用下,经车辆荷载引起的局部沉降变形。在设计中,应加强路基内部排水,“宜疏不宜堵”,同时做好路面排水设计,避免路面汇水渗入路基。局部沉陷主要指路基基底坑洞、桥头路基等部位的沉降,此类病害主要是加强路基基底处理和桥头台背回填料和压实度的控制来解决。

松散、坑槽

松散是指由于结合料粘性降低或消失,在车辆荷载作用下集料从表面脱落的现象。坑槽是指在车辆荷载作用下,路面骨料局部脱落而产生的坑洼,是松散、龟裂等病害未得到及时处理而形成。两者产生的原因基本相同,主要有水害,结构层厚度偏薄,配合比不合理,油石比偏低,集料粘附性差等。

雨水通过沥青面层的空隙渗入层内,由于路肩硬化,无排水通道,结构层间汇水无法及时排除,长期滞留路面结构层内,破坏沥青与集料的粘结,形成松散、坑槽。现行规范要求的沥青路面结构层均为密级配,只能通过加强路面排水来消除水害:一是采用分散排水方式将路面水及时排除,二是设置碎石(砂砾)垫层、无砂混凝土、盲沟,或者降低土路肩标高,使层间汇水直接从垫层、盲沟或土路肩顶面排除。

为节省造价,部分项目缩减路面厚度,致使沥青层厚度过薄,与集料公称最大粒径不匹配,产生沥青混合料的离析,不易碾压密实,而且在碾压过程中,极易将粗集料碾碎,人为降低沥青与集料的粘结,极易产生松散、坑槽。在设计时,热拌热铺密级配沥青混合料面层的单层压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的2.5~3倍,SMA和OGFC等嵌挤型混合料不宜小于公称最大粒径的2~2.5倍。

由于未考虑集料生产、取样的差异性,压缩沥青混合料配合比设计的四个阶段,或者用目标配合比设计、油石比试验替代施工阶段的生产配合比和油石比试验,造成配合比不合理、油石比偏低,也易产生松散、坑槽等病害。设计时,应说明设计阶段的配合比的目标和作用,并要求施工时严格执行混合料配合比设计的四个阶段。在条件允许的情况下,尽量选择碱性集料,若只有酸性石料时,应根据粘附性试验,添加抗剥落剂。

影响沥青路面设计的其他因素

1.轴载换算及设计弯沉值

在以往的路面设计中,基本按标准载重进行换算,实际上,载重车辆严重超载,即使设置了治超站的路段,还是允许车辆有30%的超载,设计与实际严重不符。因此,进行轴载换算时,在兼顾投资控制和提高路面安全储备的情况下,可按运行货车超载30%来确定车辆轴重,然后进行轴载换算,确定设计弯沉值。

2.垫层的设置

路面设计时,一般在中湿、潮湿路段设置垫层来解决排水、防冻以改善基层和土基的工作条件。在改扩建项目设计中,原设计确定的干燥路基基本与中湿、潮湿路基相差不大,由于缺少垫层,干燥路基路段的路面破坏较设置垫层的路面破坏严重。因此,有必要全路段铺设垫层,并将垫层全断面铺设。

结语

高质量的路面是设计、施工、养护共同努力的结果,本文作者根据自身的工作经历,从设计角度对路面病害及应对措施进行了浅析,期望能为高质量的路面贡献自己的微薄之力。

道路设计论文:沥青道路设计缺陷应对策略

2013/01/25 阅读:

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