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1、城市瀝青路面水損壞原因探討與解決方法吳澤廣東廣基工程有限公司廣東湛江524000摘要:水損壞是城市道路瀝青路面經(jīng)常發(fā)生的問題之一,分析原因并采取有效的措施來進行處理有利于提高瀝青路面的使用性能及使用壽命。木文以作者的實踐經(jīng)驗為基礎(chǔ),說明了瀝青路面結(jié)構(gòu)中水的來源和水損壞的影響因素,通過試驗分析了在有水環(huán)境下瀝青的性能變化和瀝青混合料的強度變化,給出了有效的解決方法和對策措施。關(guān)鍵詞:市政道路;瀝青路面;水損壞;對策措施引言隨著我國經(jīng)濟的不斷增長,城市化建設(shè)進程不斷加快,城市發(fā)展對道路運輸?shù)囊蟛粩嗵岣?,道路建設(shè)項目越來越多。但是許多瀝青路面由于交通量的增加出現(xiàn)了明顯的損壞
2、,影響了行車質(zhì)量和安全。因此如何采取有效的措施提高路面的使用性能成為了施工人員需要解決的問題。下面就此進行討論分析。1路面水損壞1.1路面結(jié)構(gòu)中水的來源路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部水的來源大致可以分成以下幾種:(1)路面滲透;(2)地下水位的上升能顯著增加進入路面結(jié)構(gòu)層中的水量;(3)毛細管作用可將水位以上路基飽和區(qū)中的水分輸送到路面結(jié)構(gòu)層中;(4)溫度梯度能夠引起水的蒸發(fā),存在于路面結(jié)構(gòu)和路基孔隙中,并由此引起水位和密度變化。路面結(jié)構(gòu)層中水分來源示意圖如圖1所示。圖1路面結(jié)構(gòu)層中水分來源1.2水損壞的影響因素(1)瀝青混合料的性質(zhì)瀝青混合料中集料的表面化學(xué)性質(zhì)、表面積、親水性、孔隙大
3、小等對瀝青混合料的水穩(wěn)定性奮很大影響,當集料表面含有鐵、鈣、鎂、鋁等高價陽離子時,與瀝青產(chǎn)生化學(xué)吸附吋形成穩(wěn)定的吸附層;當含有鈉、鉀等低價陽離子吋,與瀝青產(chǎn)生化學(xué)吸附形成的吸附層極不穩(wěn)定,遇水易被破壞。集料表面的潔浄程度對集料與瀝青的粘附性影響也很大,泥土、粉塵將瀝青與集料表面隔離,遇水易剝落。混合料中瀝青粘性越人,瀝青中存在的極性物質(zhì)越多,潤濕性越好,抵抗水的置換能力越強。此外,瀝青混合料的類型也對瀝青路面水穩(wěn)定性有一定影響,對于熱拌密級配瀝青混合料,蘇透水性小,水分浸入較閑難,一般不易產(chǎn)生水損壞現(xiàn)象;對于開級配改性瀝青混合料,水能夠在孔隙中自由流動,也不易造成水損壞
4、,但孔隙率介于二者之間的瀝青混合料,當水進入其內(nèi)部,在荷載作用下易產(chǎn)生較大的毛細壓力,反復(fù)作用產(chǎn)生水損壞。(2)施工碾壓影響在瀝青路面施工過程中,如遇雨天,一部分水分經(jīng)碾壓被封閉在瀝青混合料中,將嚴重影響集料與瀝青以及鋪裝層與下層的粘結(jié),冋吋寒冷、潮濕的氣候條件也將影響到瀝青混合料的壓實與相互粘結(jié),極易造成瀝青路面水損壞。(3)離析和不均勻影響離析表現(xiàn)為混合料粗細集料和瀝青含量的不均勻。粗集料集中的部位往往空隙率過大,瀝青含量偏少,加速路面出現(xiàn)水損害,形成坑槽,且粗集料離析后混合料的拉伸強度低,抗裂性能差,降低疲勞壽命,而細集料集中部位則瀝青含量偏多,空隙率過小,導(dǎo)致路
5、面永久變形并出現(xiàn)泛汕。(4)路面排水影響路面的水損壞是在有水作用的條件下,路面承載能力嚴重降低,荷載的作用導(dǎo)致路面的損壞。排水不良是造成水損壞的重要原因。在我國,大多數(shù)路面排水往往只重視路基范圍內(nèi)及路表以外的水的排除,而對路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)的排水則很不重視。我國路面基層普遍采用半剛性基層,近年來對半剛性基層的強度要求越來越高,混合料也越來越致密,基本是不透水的。人多數(shù)瀝青路面面層本身封不住水。上面滲入的雨水及冰凍地區(qū)春融期融化的水容易積聚在基層表面,成為浮漿,造成水損壞。2試驗分析本文模擬瀝青路面受水侵蝕的環(huán)境,通過測定瀝青的三大指標以及瀝青混合料的劈裂抗拉強度來分別分析瀝青
6、路面在有水環(huán)境下瀝青的性能變化以及瀝青混合料的強度變化。2.1瀝青的三大指標將瀝青樣品加熱過篩后注入潔浄的平盤中,平盤中瀝青膜厚度以不超過3mm為宜,待瀝青冷卻后連盤放入水中浸泡,浸泡吋間分別取一周、兩周、三周、半年四個吋間段。測定瀝青三大指標結(jié)果如表1所示。表1瀝青三大指標試驗結(jié)果由表2可知,瀝青混合料試件在經(jīng)過干濕循環(huán)后,強度明顯比在水中浸泡后強度要低,同吋發(fā)現(xiàn)兩種試驗條件下,改性瀝青試件的強度均比基質(zhì)瀝青試件的強度要高,說明改性瀝青在抵抗水損害方面要優(yōu)于基質(zhì)瀝青。而試驗結(jié)果表明,在有水環(huán)境下,瀝青的油石比變化對瀝青混合料強度影響不是很明顯,這是因為其強度還與瀝青膜
7、厚度及試驗條件有關(guān)。3對策措施3.1優(yōu)化路面排水系統(tǒng)(1)瀝青路面面層通常為提供較大的摩擦力而采用孔隙率較大的中粒式瀝青混凝土,路面雨水則不可避免地通過結(jié)構(gòu)孔隙下滲,浸濕基層及土基,降低路面強度,為防止路面雨水的下滲,可在基層頂面加鋪一層瀝青封層。(2)在超高路段的超高側(cè)路緣帶范圍內(nèi)設(shè)集水槽,利用超高橫坡將路面雨水排至集水槽內(nèi)。(3)為及吋排除春融期間路基中的自由水,達到疏干路基上部土體的0的,可在路肩上設(shè)置橫向盲溝。3.2下封層設(shè)計多雨地區(qū)基層頂面必須設(shè)計下封層,.其形式應(yīng)綜合考慮基層的材料和施工工藝情況,確保下封層有效防水,中央分隔帶