《瀝青路面病害問題研究5500字（論文）》

瀝青路面常見的病害與整治措施研究報告目錄一、引言 3二、瀝青路面常見病害形成原理 32.1裂縫形成原理 32.2松散、坑槽形成原理 32.3車轍形成原理 42.4沉陷形成原理 4三、瀝青路面常見病害現(xiàn)狀與問題分析 43.1瀝青路面常見病害現(xiàn)狀 43.2瀝青常見病害問題分析 5四、防治措施與建議 64.1典型病害對瀝青路面的影響 64.2瀝青路面的早期預(yù)養(yǎng)護 64.3瀝青路面病害整治措施 7結(jié)論 9參考文獻 10

一、引言我國屬于發(fā)展中的國家，在道路養(yǎng)護研究起步較晚，而傳統(tǒng)的養(yǎng)護方法大多是經(jīng)驗方法。工程師在對路況進行定性觀察之后，引入主觀經(jīng)驗來確定維護范圍和維護措施，從而導(dǎo)致維護和修理方法的盲目性和單面性。更難達到有效利用資源的目的。多年來，人們一直在推進更高的道路養(yǎng)護管理體系，但是瀝青路面在道路的結(jié)構(gòu)形式和病因方面都有地方特色。因此，有必要對瀝青路面的瀝青改良方案進行深入而系統(tǒng)的研究。公路建設(shè)是我國道路經(jīng)濟發(fā)展的命脈。每年至少要增加70000公里以上的公路里程，這為交通運輸業(yè)和社會經(jīng)濟事業(yè)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。使用瀝青混凝土的主要原因是因為瀝青混凝土的優(yōu)點是施工速度快，平整度高，行駛噪音小，舒適度高。但是，它也具有老化，高溫軟化和低溫脆性的缺點。但是，在此過程中，諸如沉降和凹坑之類的疾病給交通安全和交通管理帶來麻煩，因此必須予以認真對待。本文分析了公路瀝青路面的常見病害，并提出了相應(yīng)的預(yù)防措施來解決公路病害。二、瀝青路面常見病害形成原理2.1裂縫形成原理瀝青的表面溫度和內(nèi)部溫度之間存在差異，并且容易形成溫度梯度。同時，在瀝青表面層的底部和基礎(chǔ)層之間存在一定的摩擦。在夏季高溫條件下，瀝青混合料具有良好的應(yīng)力松弛性能，并且由溫度上升和下降引起的變形不會引起過多的溫度應(yīng)力。當(dāng)溫度由于降雨而下降時，瀝青路面表面的溫差也會發(fā)生很大變化。當(dāng)冬季溫度降低時，路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)各層之間以及各層之間的良好組合之間的溫差相對較高。大的瀝青混合料的收縮應(yīng)變將超過其極限拉伸應(yīng)變，從而導(dǎo)致低溫收縮開裂。特別是當(dāng)溫度急劇下降時，瀝青混合料的強度表面層的底部受基礎(chǔ)層約束，因此表面收縮應(yīng)變結(jié)合到該層的底部，極面有表面裂紋。一旦瀝青路面的表面開裂，在持續(xù)的低溫或下一次冷卻的情況下，將在裂紋尖端產(chǎn)生裂紋應(yīng)力。集中導(dǎo)致裂縫向下延伸并逐漸延伸整個瀝青路面層。2.2松散、坑槽形成原理水滲透以及交通的荷載是造成瀝青路面坑槽、松散方面發(fā)生破壞的關(guān)鍵因素。水是造成瀝青路面發(fā)生水損害的前提。在干燥條件下，瀝青完全包裹在集料的表面上，瀝青混合物通過瀝青混合物的間隙或路面裂縫進入并停留在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，從而造成瀝青路面的水的損害的情況發(fā)生。交通事故是造成水災(zāi)的重要條件。在車輛行駛在瀝青路面而產(chǎn)生相應(yīng)的荷載，在其反復(fù)作用下，在瀝青和礦物之間以及礦物顆粒之間發(fā)生剪切破壞后，很快就會在車輛高速和重載破壞的作用下加上水的浸泡關(guān)系，動態(tài)水壓易于形成相互作用，增加了瀝青混合料的疏松度，使路面顯得松散、坑槽等情況。水損壞的原因可分為內(nèi)部和外部原因。內(nèi)部原因主要是瀝青路面的狀況，外部原因由預(yù)期降雨量、交通量、交通組成和車輛行駛速度組成。造成水損害的內(nèi)部原因可分為大的瀝青混合料空隙、破裂的路面和不完善的道路排水系統(tǒng)。這些是水進入瀝青路面結(jié)構(gòu)層的主要方式。在溫度和荷載的反復(fù)影響下，瀝青公路的外部會被水損壞，水對瀝青路面的損壞是外部原因。隨著損壞程度的擴散，為雨水進入瀝青路面的縫隙提供了更多的機會，尤其是對于水的長期滲透而言，水的破壞通常發(fā)生在局部道路上，這些道路突破了水垢體積而不是恢復(fù)半干旱地區(qū)。交通流量大、重型車輛多、行駛速度快，都會增加由瀝青路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的自由水形成的局部動態(tài)水壓。研究表明，當(dāng)水最初飽和時，汽車在瀝青公路上高速行駛過程中，水流速度可以達到極為可怕的速度，動態(tài)水壓隨著車速的增加而增加。理論計算結(jié)果表明，時速120千里的汽車對于瀝青水初飽狀態(tài)的瀝青公路造成的水壓力為約為時速40千米每小時的動水壓的9倍。2.3車轍形成原理瀝青路面的車轍現(xiàn)象是由交通荷載而引起的剪切應(yīng)力作用下，導(dǎo)致路面層材料的不穩(wěn)定性，從而發(fā)生凹陷和橫向位移引起的。車轍的出現(xiàn)與大部分重型車輛有關(guān)。重型汽車的超載和行駛次數(shù)以及夏季路面的溫度與上層瀝青混合料的設(shè)計，還有瀝青路面施工過程中的壓實質(zhì)量有關(guān)。2.4沉陷形成原理大范圍的瀝青路面的沉陷形成的原因，絕大多數(shù)的原因是因為填方路基不均勻沉降或局部滑移引起。路堤的不均勻沉降引起整個路面結(jié)構(gòu)所受到的承載能力大幅下降，荷載及路面自重的共同作用下路面出現(xiàn)沉陷。雨水的滲透還將導(dǎo)致形成凹坑的情況，該凹坑將通過瀝青公路中的裂縫或縫隙進入瀝青公路結(jié)構(gòu)層。當(dāng)水停留在瀝青表層和基礎(chǔ)層之間的界面時，在車輛的作用下會產(chǎn)生很大的動態(tài)水壓。由基層表面引起的明顯侵蝕使泥漿從瀝青公路上的裂縫或縫隙中溢出，在表層和基層之間產(chǎn)生局部空隙，然后形成沉陷。三、瀝青路面常見病害現(xiàn)狀與問題分析3.1瀝青路面常見病害現(xiàn)狀瀝青路面的病害分為四類：裂縫、松動、變形和表面損壞。根據(jù)損壞的嚴重程度，將它們分為21個小類。由于保護方法中使用的評估指標(biāo)和評估方法不同，因此保護措施也相對多樣化。一般而言，瀝青路面的維護規(guī)?？煞譃樾》秶蘩?、局部范圍修理、大面積修理、以及重新建設(shè)，維護方法可分為日常維護，泥漿密封、加固、覆蓋、覆蓋和特殊工程。。項目部技術(shù)人員分析了國家高速公路現(xiàn)場的瀝青路面病害。常見疾病主要包括裂縫，松動和其他疾病現(xiàn)象。針對瀝青路面存在的問題，我國項目部方面，認真研究了病害的成因和處理方法，同時也做出了相關(guān)的治理辦法。3.2瀝青常見病害問題分析1.裂縫問題分析裂縫是高速公路的常見問題，它們通常沿行進方向分為水平裂縫，垂直裂縫和垂直裂縫。瀝青混凝土作為半剛性材料具有其相關(guān)的性能和特點，容易隨溫度變化而產(chǎn)生收縮，隨著路面荷載的反復(fù)沖擊逐漸產(chǎn)生裂紋，當(dāng)橫向裂紋寬度發(fā)展到超過3mm并遭遇荷載時會沿主縫擴展，進而形成貫穿型橫向裂縫。引起縱向裂縫的因素較多，當(dāng)荷載反復(fù)經(jīng)過同一部位時就會造成該部位與周圍基體脫離，進而出現(xiàn)縱向開裂，車輛超載會引起水穩(wěn)層擾動，造成局部錯裂;施工平整度不夠造成局部積水也會造成瀝青混凝土開裂，當(dāng)縱向裂縫不超過3mm時就認為病害較輕，超過時就要進行修補處理，否則會對車輛行駛安全造成隱患。當(dāng)瀝青路面的使用時間過長，或者橫向裂縫和縱向裂縫交錯發(fā)展就會引起混凝土網(wǎng)狀裂紋或者叫龜裂，這時需要加強對瀝青路面的監(jiān)控，以免出現(xiàn)瀝青混凝土結(jié)構(gòu)性解離。2．松散、坑槽問題分析坑槽也是高速公路出現(xiàn)的病害之一，當(dāng)網(wǎng)狀裂縫繼續(xù)發(fā)展時，骨料就會分離，由于受到不斷的沖擊荷載，就會使得坑槽擴大，影響公路的使用功能；如果長期積水，水分會透過瀝青路面向下滲入引起基層穩(wěn)定性變差進而傳遞到路面層，引起破壞；瀝青路面施工時由于骨料和瀝青碾壓力度不足，造成骨料和瀝青粘接強度不夠，當(dāng)有積水時會引起骨料剝落，形成水損性坑槽；另外一部分坑槽是由裂縫擴展形成的，這些裂縫由于受到反復(fù)荷載，會對瀝青面層的穩(wěn)定性造成沖擊，進而引起坑槽破壞。造成瀝青路面松散的直接原因是瀝青和骨料的粘接強度下降，這其中有材料的原因，當(dāng)骨料針片狀較多或者骨料含泥含粉較多，會造成瀝青和骨料攪拌過程中出現(xiàn)隔離層，使得瀝青和骨料粘接力不足，造成骨料剝離。另外公路服役時間過長，瀝青老化或者長期積水都會對瀝青和骨料的粘接造成不良影響，從而導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)松散性病害。3.車轍問題分析車轍性病害是高速公路常見的病害之一，瀝青路面在行車的過程中會發(fā)生局部變形，這些變形在瀝青自身的作用下往往會恢復(fù)至原有狀況，當(dāng)遭受車輛超載或反復(fù)作用時會對變形區(qū)域形成塑形累計，形成車轍。車轍按變形原因可分為結(jié)構(gòu)性車轍、失穩(wěn)性車轍和磨耗性車轍。結(jié)構(gòu)性車轍主要是由于路基由于地質(zhì)、施工等外力擾動而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的變形，修復(fù)難度大，且不容易恢復(fù)，車轍寬度較大，呈現(xiàn)淺凹形。失穩(wěn)性車轍通常由高溫引起，夏季溫度較高，瀝青的黏度降低，易流淌，此時路面在車輛荷載作用下更容易出現(xiàn)變形，穩(wěn)定性變差，在車輛經(jīng)過處形成車轍，造成車輛失穩(wěn)性車轍。當(dāng)瀝青混合料施工完成，壓實度不夠時，車輛輪胎與瀝青路面產(chǎn)生摩擦，經(jīng)過之處形成車轍，稱為磨損性車轍。4.沉陷當(dāng)高速公路出現(xiàn)地震、持續(xù)性降水或者凍害時會造成路基產(chǎn)生收縮或膨脹進而會引起結(jié)構(gòu)性失穩(wěn)，應(yīng)力傳導(dǎo)至路面會表現(xiàn)為向下凹陷，形成沉陷。沉陷根據(jù)危害程度可分為大面積沉陷和局部沉陷，沉陷的產(chǎn)生最初是由基礎(chǔ)發(fā)生滑移或者沉降，加上連續(xù)不斷的車輛荷載，進而使得沉陷部位擴大。四、防治措施與建議4.1典型病害對瀝青路面的影響瀝青路面裂縫的出現(xiàn)將導(dǎo)致受力不均勻，從而造成其基層變形不均勻，對道路結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生不利的影響，并引起諸多的二次危害。瀝青路面的常見病害將破壞路面的結(jié)構(gòu)和位置，從而產(chǎn)生不良影響。瀝青公路坑洼的存在將使地面中的水分滲透到下面的瀝青混合物或底材中，從而損壞瀝青公路結(jié)構(gòu)并造成隱患的安全隱患，例如在車輛行駛時彈跳和飛石；車轍則是發(fā)展在瀝青公路的面層，從而導(dǎo)致瀝青混凝土路面的性能下降，進而在某種程度上降低車輛的行駛效率。4.2瀝青路面的早期預(yù)養(yǎng)護為了強化對瀝青路面的維護，必須及時預(yù)防并保持瀝青路面問題的發(fā)生之前進行處理，同時應(yīng)在瀝青路面問題的早期階段進行預(yù)防性維護，以防止瀝青路面問題的發(fā)生。因此，特別需要對瀝青路面進行預(yù)維護措施。常用的預(yù)維護措施有霧封層、微表處、薄罩面層、裂縫封堵等，使用霧封層主要由乳化瀝青、改性乳化瀝青和其他固化劑材料組成，將其均勻噴涂在固化的路面上，可有效填補修復(fù)道路的瀝青路面孔縫，將瀝青路面松散的部分，聚集在一起，進行維修。微表處是公路路面上重要的薄層覆蓋技術(shù)。改性乳化瀝青，骨料，填料和水按一定比例均勻混合，冷卻后冷卻形成密封。微表面的成本低，它可以節(jié)省公路維護費用，節(jié)約能源，保護環(huán)境，具有施工速度快，強度短的優(yōu)點。薄層覆蓋層在路面上鋪有瀝青混合料，以修復(fù)路面損壞并改善其平整度和耐磨性。。覆蓋技術(shù)根據(jù)混合瀝青是否冷拌分為熱薄層覆蓋，冷薄層覆蓋和暖薄層覆蓋。熱薄層覆蓋層是用熱混合瀝青設(shè)計和建造的。該技術(shù)相對成熟，但可以避免污染，這也可能危害員工的健康。冷的薄層覆蓋物具有較少的能量消耗并且對于環(huán)境污染而言相對昂貴，效果差，強度和路用性能不及熱拌瀝青混凝土。對冷，熱覆蓋層工藝進行了改進生產(chǎn)出來的溫薄覆蓋層，能耗比熱拌瀝青低。當(dāng)瀝青路面裂縫發(fā)生初始裂縫時，倘若進一步的膨脹會導(dǎo)致瀝青公路結(jié)構(gòu)變形，從而造成更為嚴重的損害。因此，填充裂縫可以避免水分的積累，并滲透到損壞的路基路面結(jié)構(gòu)中，裂縫的處理可分為填縫和密封。對于瀝青路面的縫隙進行填補工作，主要是針對較大的縫隙，可采用普通熱瀝青或改性熱瀝青灌縫、溶劑型常溫改性瀝青材料灌縫、灌縫膠處理裂縫、抗裂貼處理裂縫等；封縫則是將比較小的裂縫周圍涂刷瀝青或者環(huán)氧密封膠等，封縫主要在裂縫出現(xiàn)初期處理，并盡量避免路面荷載，以免引起微小裂縫繼續(xù)擴大。預(yù)養(yǎng)護對于高速公路瀝青路面常見病害能夠起到前期預(yù)警和防治的作用，但需要根據(jù)早期病害產(chǎn)生的類型、原因和交通影響、病害等級等情況，，我們需要選擇經(jīng)濟，施工辦法，迅速且不影響車輛的預(yù)維護措施操作。4.3瀝青路面病害整治措施1.樹立路面病害防治意識從以前的地質(zhì)調(diào)查開始，仔細規(guī)劃公路路線，以免穿透復(fù)雜的地質(zhì)條件。在瀝青公路的底層方面的處理必須根據(jù)設(shè)計標(biāo)準仔細選擇材料，確保骨料顆粒整齊，并且表面含泥年以及粉末量含都要符合設(shè)計要求。避免在雨天或極熱天氣下鋪瀝青，并做好公路排水設(shè)計，以確保雨后路面不發(fā)生積水的情況。在施工過程中，必須加強原材料選擇，中間維護和定期檢查等管理措施，必須掌握瀝青路面施工的質(zhì)量意識。2.及時處置出現(xiàn)的病害對于裂縫問題，要減少透層油在空氣中的暴露時間，有微裂紋的地方要及時修復(fù)；對于寬裂縫，應(yīng)清除碎屑并用瀝青密封膠或其他瀝青材料阻塞；瀝青公路對于凹坑現(xiàn)象，清除凹坑和附近的散裝物料，填充新的熱瀝青，然后松開。瀝青公路如果像松散方面問題，通過植入物進行增強固化程度，可以與某些增韌材料（例如纖維）結(jié)合在一起，則下沉方面的問題，必須首先增強集料和瀝青的粘合力以及基材的穩(wěn)定性。當(dāng)骨料疏松時，通過泥漿密封將其增強。瀝青公路如果骨料嚴重分離，則需要除去松散的骨料，并挖出損壞的部分進行維修。對于輕微沉陷時，可以添加乳化瀝青進行壓實，若受損嚴重需要重新修補，還要做好基層防水。3．積極利用新技術(shù)對路面進行監(jiān)測人工智能、大數(shù)據(jù)