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沥青道路主要病害及对策分析

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【摘要】:
随着交通运输业的快速发展,沥青道路的建设越来越多,在其高速发展的同时,沥青路面出现了很多问题。  20世纪初,DOW提出了促使沥青道路损害和沥青老化的主要原因,并通过研究发现,沥青在进行加热时,很容易造成质量的消耗和减少。上世纪60年代初,专家通过分析沥青老化的多方面影响后提出,导致沥青老化的主要原因是在多种因素影响下,沥青质量在操作过程中发生了很大变化,比如氧化、挥发、聚合以及脱水等原因都很有可
  随着交通运输业的快速发展,沥青道路的建设越来越多,在其高速发展的同时,沥青路面出现了很多问题。
  20世纪初,DOW提出了促使沥青道路损害和沥青老化的主要原因,并通过研究发现,沥青在进行加热时,很容易造成质量的消耗和减少。上世纪60年代初,专家通过分析沥青老化的多方面影响后提出,导致沥青老化的主要原因是在多种因素影响下,沥青质量在操作过程中发生了很大变化,比如氧化、挥发、聚合以及脱水等原因都很有可能导致沥青老化,针对这种情况,他们认为应该在沥青的使用过程中加强控制。
  国内学者通过薄膜烘箱实验,提出了沥青组分的内在构成与操作方式存在很大的关联性,组分和操作方式是促成沥青老化的主要原因。在针对沥青老化的专项研究发现,沥青内部各组分之间有着非常重要的联系,其中的变化形式也有着比较明显的连锁反应,即芳香分转换成了胶质,而胶质转换成了沥青。
  沥青路面出现的裂缝大致有纵向裂缝、横向裂缝、龟裂和车辙这几种状态。
  大多数沥青路面出现纵向裂缝的主要原因是:(1)在道路纵向施工过程中沥青混合料之间的冷接缝结合度没有达到标准要求,在载重量过大的车辆经过时很容易导致其接口处产生轻微道路塌陷;(2)在沥青路改建拓宽的过程中,由于路段的建设与更替,会产生新旧路面密度不均匀的情况,从而导致沥青路裂缝现象的出现;(3)沥青路路边绿化带渗水,使得沥青路边缘路基松懈,从而导致沥青路路面的承载力下降,造成沥青路出现纵向裂缝。
  沥青的横向裂缝是比较普遍的病害问题,其主要产生的原因有:(1)温度收缩;(2)半刚性基层的干缩;(3)路基压实度不足。
  横向裂缝根据其荷载性可以分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝。产生沥青路路面荷载性裂缝的主要原因是由于路面设计不合理及施工质量不合格。非荷载性裂缝作为横向裂缝的主要形式,可分为以下两种形式:(1)沥青面层温度收缩性裂缝;    (2)基层反射性裂缝。上述的横向裂缝是沥青路面问题中不可避免的病害,但是对沥青路面的整体性没有损害。
  龟裂是指在路面上的裂缝由于相互交错的原因,形成的一种类似于龟纹状的小块,小块的形成彼此之间没有相同的特点,形状不一,大小不等,形成龟裂的主要原因是:由于道路初期施工时的整体规划实施不良,而且在使用过程中,路面受到的潜力挤压超出其所承受的范围,或是车辆严重超载造成的路面疲劳。很多方面的原因都可能导致路面龟裂,比如路基稳定性差就是导致路面龟裂的主要原因。
  路面车辙属于路边变形类病害,主要是指路面上车辆在行驶过程中导致的路面凹槽,在车辆反复行驶负荷过程中导致沥青路面的永久性变形。当沥青路面车辙辙槽积水时,还会使车辆飘滑导致交通事故。沥青路面产生车辙主要是由于路面结构、造料本身因素、气候及交通运输负载量等多方面因素导致。当沥青混合料油石比过大、表面磨损过度、雨水侵入沥青混凝土内部时,由于基层含不稳定夹层导致路面横向堆积,形成波形车辙。
  车辆超载和环境气候恶劣是引起沥青老化的主要原因。在施工建设初期也有可能引起沥青老化,在搅拌和铺设中如受到水分、紫外线、氧化、挥发、聚合、触变和脱水等因素的影响都会引起沥青老化。
  沥青路面在使用过程中产生的病害大多数于道路材料及路面结构产生不良受力引起的,因此在进行沥青路面设计时需要强化混合料设计方法,提高路面结构受力性能。基于道路状况,在发生水损害的部位增加防水结构层和排水纵坡,使用高黏沥青以增加混合料的黏聚力,防止水分侵蚀。在出现反射裂缝的部分,可以增加应力吸收层,以减少基层的裂缝反射到表面。对于出现龟裂的部位,在采用高黏沥青的基础上,选用质地坚硬的粗集料,增加结构的抗压能力,必要时可以采用“三多三少”的SMA级配形式。处理车辙病害可以充分利用原路面产生的废旧沥青混合料。研究发现,添加一定比例的旧料可以显著提高沥青混合料抗车辙能力。
  随着经济的不断发展,公路建设越来越多,使用破坏是阻碍沥青道路发挥经济效益的主要原因。沥青路面的破坏与材料质量、施工操作和使用等方面有着非常大的关联。