水泥混凝土路面板底脫空原因

1、水泥混凝土路面板底脫空原因水泥混凝土路面交付使用后， 在交通荷載和環(huán)境的作用下， 會(huì)逐漸在板塊和基層之間出現(xiàn)空隙， 即產(chǎn)生局部脫空， 或稱(chēng)之為原始脫空區(qū)。 混凝土路面的局部脫空現(xiàn)象較為常見(jiàn)且分布較廣。 脫空的出現(xiàn)對(duì)水泥混凝土路面板的受力極為不利的，因?yàn)樗淖兞寺访娴牧W(xué)結(jié)構(gòu)， 使彈性地基上的彈性薄板受力形式不復(fù)存在，取而代之的是一種類(lèi)懸臂梁或類(lèi)簡(jiǎn)支梁受力模式（如圖 1）。加上混凝土抗彎拉強(qiáng)度很低，脫空后路面一般會(huì)迅速斷裂、破碎。如果不及時(shí)采取相應(yīng)的措施，隨著水的浸入，在行車(chē)荷載的作用下，經(jīng)過(guò)反復(fù)抽吸循環(huán)，將使脫空面積加大，面板更容易產(chǎn)生破裂。 嚴(yán)重影響行車(chē)質(zhì)量和路面的使用壽命， 也會(huì)增加后期的

2、維修費(fèi)用和難度。板底脫空產(chǎn)生的原因如下：（一）基層材料選擇不合理基層材料級(jí)配不夠合理或細(xì)料太多，不耐沖刷，穩(wěn)定性、防凍性差，容易形成脫空。（二）接縫、裂縫未及時(shí)填封接縫料損壞或缺失， 造成水的浸入。 水的滲入使基層材料強(qiáng)度、 剛度進(jìn)一步降低，此時(shí)在荷載的作用下，強(qiáng)度較低的路面就會(huì)出現(xiàn)比其他部位更大的變形，且很難恢復(fù)而形成脫空。 浸入的水在荷載作用下在板下流動(dòng)， 沖刷基層表面。 在反復(fù)的擠壓和抽吸作用下， 擠水與基層材料中的細(xì)料形成泥漿， 沿接縫縫隙噴濺而出，使脫空面積進(jìn)一步增大，形成惡性循環(huán)。（三）水泥混凝土路面自身的缺陷水泥混凝土路面基層材料的剛度遠(yuǎn)小于水泥混凝土路面的剛度， 在行車(chē)荷載的作

3、用下，面層和基層對(duì)彎沉變形的恢復(fù)不一樣， 導(dǎo)致面板在荷載離開(kāi)后恢復(fù)原狀，而基層殘留部分變形無(wú)法恢復(fù)，因此出現(xiàn)基層與路面板的脫離，形成脫空。日趨增大的交通量和重載、 超載車(chē)的不斷增多， 更加劇了脫空病害的產(chǎn)生與發(fā)展。（四）路面排水系統(tǒng)的缺陷路面排水系統(tǒng)存在缺陷， 使本應(yīng)及時(shí)排走的水大量長(zhǎng)時(shí)間滯留在路面上， 勢(shì)必路面積水會(huì)下滲至基層，造成局部基層軟化，下沉形成脫空。（五）路基密實(shí)度不足路基密實(shí)度不足， 尤其是高填方路段， 由于路基填筑材料的不均勻性， 造成工后沉降也不均勻， 從而形成板底脫空。 填石路堤未振動(dòng)夯實(shí)或路基設(shè)計(jì)填土高度較低，當(dāng)兩側(cè)為農(nóng)田或漁塘?xí)r， 會(huì)導(dǎo)致地下水位升高， 地下毛細(xì)水浸蝕基

4、層使局部強(qiáng)度降低也會(huì)出現(xiàn)脫空現(xiàn)象。（六）自然環(huán)境因素的影響溫度和濕度的變化也對(duì)面板產(chǎn)生影響， 很容易引起板的翹曲變形； 為避免過(guò)大的溫度應(yīng)力使面板斷裂或拱起而設(shè)置的縱縫、橫縫，隨著面板的收縮、膨脹、裂縫也隨著張開(kāi)、閉合，這些都為水的浸入創(chuàng)造了條件。剛性路面板下脫空 ,主要有三方面的因素。 (1)由于板與板之間傳荷能力降低 , 車(chē)輛荷載對(duì)板的不同部位產(chǎn)生的壓應(yīng)力不同 ,導(dǎo)致基層的塑性變形不同。 (2)地表水的入滲在板的不同空間部位強(qiáng)度上存在很大差別 ,致使基層強(qiáng)度不均 ,變形不均 , 引發(fā)唧泥沖刷作用。 (3)高填方路堤側(cè)面的臨空面易造成側(cè)向變形不均以及路基的不均勻沉降等 ,是板下脫空的主要原因

5、。板下脫空出現(xiàn)后 ,隨著路面使用年限的增加 ,如不及時(shí)治理 ,脫空區(qū)的分布范圍將逐漸擴(kuò)大。 2 板下脫空的工程治理 2,3水泥混凝土路面最嚴(yán)重的病害是路面板的斷裂 ,而斷裂往往是由板下脫空引起的。解決板下脫空問(wèn)題 ,可改變路面板不利的受力條件 ,延長(zhǎng)路面使用壽命。灌漿技術(shù)是解決這一問(wèn)題有效的工程治理方法 ,它是通過(guò)對(duì)水泥混凝土板下壓注水泥漿、水泥粉煤灰膨潤(rùn)土漿液或水泥砂漿達(dá)到穩(wěn)定水泥混凝土板塊的目的 ,改善地基的物理力學(xué)性能 ,起到防滲、堵漏和加固的作用。導(dǎo)致脫空的四種因素路基土的不均勻沉降變形路基的物質(zhì)組成、地質(zhì)構(gòu)造、地貌、地表水、氣候及地下水等條件存在著較大的差異，即使在同一區(qū)域，填方段、

6、挖方段、半填半挖段之間也有很大的不同。將不可避免地導(dǎo)致路基在縱向、 橫向上產(chǎn)生不均勻沉降。 沉降量大的區(qū)域就形成了板下基礎(chǔ)的不均勻支承。交通荷載的累積作用水泥混凝土面板具有很大的剛度， 基礎(chǔ)均勻支撐時(shí)， 對(duì)路基的強(qiáng)度要求不高。當(dāng)交通荷載作用于路面時(shí)，面板會(huì)產(chǎn)生一定的彎沉變形，量重復(fù)作用導(dǎo)致了局部的不均勻支承。環(huán)境溫度的影響由于現(xiàn)場(chǎng)澆筑的混凝土的水泥漿下滲， 使得板與基礎(chǔ)之間形成一個(gè)具有一定抗剪能力的整體材料， 但受溫度的影響， 板要伸縮，反反復(fù)復(fù)的作用，使得水平抗剪能力下降。同時(shí)，板內(nèi)的溫度的非線(xiàn)性分布，引起板向上或向下的撓曲，加速了板與基礎(chǔ)的分離， 致使水泥混凝土板局部范圍不再與基礎(chǔ)保持連續(xù)接觸，即板下局部出現(xiàn)了脫空。地下水對(duì)路基的影響在自然環(huán)境下， 由于縱縫、橫縫的存在， 當(dāng)板下基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻支承后，大氣降水或融化雪水會(huì)沿縫隙下滲， 并積滯在上述脫空區(qū)域內(nèi)。當(dāng)交通荷載駛過(guò)板體時(shí)， 板體回彈使板底形成瞬時(shí)真空， 這種負(fù)壓進(jìn)一步讓水進(jìn)入原始空隙中， 隨著板下水的積累， 基礎(chǔ)材料趨向于自由水飽和狀態(tài)， 開(kāi)始表現(xiàn)為汽車(chē)荷載駛過(guò)時(shí)冒水現(xiàn)象。 在重型荷載的頻繁作用下， 板后方的邊緣或