2012年第4期
(总第218期) 黑龙江交通科技
HE LLONGJIANG JIAOTONG KEJI No.4。2012 (Sum No.218)
浅析公路养护工程病害调查成因分析及处理措施
赵萍
(乌什公路管理分局)
摘要:在新疆很多地区的公路都已经到了使用年限的后期,因此需要及时进行维修养护。s306线连接阿
克苏乌什县至八盘水磨的重要通道K133+200一K136+000段,它修建于1999年修建,已使用1O年,针对本
段公路出现的病害问题,进行相关的分析,并对实际问题提出具体的解决措施。
关键词:工程病害;调查成因;分析;处理措施
中图分类号:U415.1 文献标识码:c 文章编号:1008—3383(2012)04—0017一Ol
现如今国家的经济日益发展,越来越重视民生问题,公 路交通在Et常生活中占有举足轻重的地位。就现在的情况, 公路交通量日益增多,而且车辆的种类也多样化,同时还伴
随着气候和相关因素的影响,所以公路出现不同类型的路面
病害,所以我们交通人应该采取一些行之有效的维护治理措 施,保障公路的正常通行。 1公路概况
1.1环境概况 K133+200~K136+000段位于属于大陆型北温带干旱
气候的天山南部、塔里木盆地西北缘。根据当地的气象资料
显示,当地的年平均气温为1O℃,最高气温能到达35℃,最 低温度能达到一29 ;平均年降雨量、蒸发量分别是80 mm、
1 950 mm;此外,当地冻土深度为110 cm。 1.2设计概况 该公路路面属于沥青路面,其结构设计是220 mm的天
然砂砾垫层、100 mm的级配砾石基层、30 mm的沥青面 层。 1.3现阶段该路面的状况 根据《公路技术状况评定标准》,我们采取了人工全面
调查方法,即每100 m由技术人员做一个路段实测的记录,
并且按照公路的路段将记录进行汇总。目前该路面的病害 主要有纵、横向裂缝,轻度龟裂、路面轻微沉陷、集料松散。
同时,右侧的路面病害居多。 2路面病害分析
2.1综合病害分析 路面早期的裂缝对沥青路面的使用功能没有太大的影 响,但是降水通过裂缝深入基层中,导致基层、土层含水量逐
步增大,进而导致沥青路面材料的强度逐步减低;与此同时,
在路面上过往的车辆反复作用下,会冲刷基层表层,使土层 基础软弱范围不断扩大,继而使沥青路面沿着裂缝的方向断
裂,而且不断地增加路面的裂缝数量,变成了恶性循环,最终
导致沥青路面的不可修复的破坏。K133+200一K136+000 段是处于降水比较多,路面材料水稳定性较差,路面结构层
次搭配不科学的路段,于是加强路面裂缝的前期预防性养护
力度是很有必要的。 (1)路面材料:由于公路使用的年限已经有了十年,材
料沥青已经出现不同程度的老化现象,硬度也随着时间变 大,于是沥青路面就会容易出现开裂现象。在施工过程中各
种材料使用量往往选择临界最小数量和路面骨料级配组成
是造成沥青路面容易开裂的主要原因。 (2)路面基层:该段公路的基层属于柔性基层,能够产
生较大的塑性变形能力。由于车辆往复作用荷载和交通量 也在逐步增加,逐步导致路面的承载力无法达到交通运输的
要求。 (3)环境气候条件:该公路段所在的地区冬夏季时间较
长,而且雨雪天气较多,同时昼夜温差又很大,这种气候环境 条件就容易产生收缩裂缝。在寒冷的冬季,沥青材料的性能
就发生很大的转变,延性变差、粘性降低,容易使沥青表面的
温度应力超过沥青材料本身的抗拉强度,则沥青就会出现裂 纹;夏季大量的降水则加剧了裂缝的形成、扩大。
(4)路段交通量大。根据当地的平均交通量表可知,逐
年增加的交通量和超载车辆加速了该段路面的损坏,加剧了 路面的病害程度。
路面出现的横向微裂缝是由于在车辆碾压的过程中,路
面的强度已经达不到要求、路面的使用时间较长、车辆超载 或者是路面已经不同程度上出现了病害等因素综合作用下
导致路面的承载力不足,在车辆往复作用下,致使路面基层 材料的疲劳强度抵消不掉其拉应力而断裂,使裂缝由下往上 出现;路面出现麻面、松散、掉粒的原因是在路面出现早期裂
缝,由于水渗入路面内部,以水膜的形式介入路面材料之间, 导致材料之间粘附性减弱。在车辆外部作用外,致使材料之
间开始脱离,于是经过时间的积累,最终导致路面出现了这
种病害。 2.2各个病害分析 (1)路面集料松散。 这是由于在路面进行施工时,对路面表面碾压没有达到
密实要求,开放通车后就容易出现掉渣现象。此外还有几点
因素的影响:沥青混合料烧焦,使沥青结合料失去粘结力;沥 青混合料中石油、细集料的含量少,在摊铺的过程中,粗集料
分布集中,使路面的表面材料不均匀。
(2)路面轻微沉陷。 该路段施工中平均填土的厚度在250—500 mm之间,路
面基层的结构强度不能完全保证一致,有的位置填土较为湿
润,而且道路两侧存在植被,这会使该段的路提处于湿润的
环境中,常年会导致路基的破坏。不过重要原因是具有亲水
性的填土会带来很多的物理变化,当填土吸水膨胀后导致土 壤的凝聚力减弱,容易导致路基变形、承载力下降,当受到车
辆荷载的往复作用,就会导致路面局部沉陷。 (3)路面裂缝、龟裂。
该路段处于温度变化急剧的地区,夏季温度较高,沥青
材料具有较高的应力性能,路面的变形不能导致路面出现裂 缝;冬季温度极低,沥青的应力变化抵消不掉温度应力的变
化,这样就常常导致路面的出现裂痕。随着时间的推移,沥
(下转第19页)
收稿日期:2011—10—17
作者简介:赵萍(1980一),女,助理工程师,从事公路工程养护技术研究。
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第4期 朱国洪,张志强:灾害易发区的道路安全问题与防治对策 总第218期
发达的平原区道路安全问题,还要重视建设和运营条件相对
较差、经济欠发达的山岭重丘区道路安全问题。 (2)加强公路规划勘测前期地灾调查工作,从分析区域
构造环境、水文地质环境,建立环境工程地质评价模型,论证 其区域稳定性。重视对易变形地质单元的动态预测,如高边
坡、软弱夹层、不利的结构面等,综合考虑这些不利因素对工 程开挖后的影响,做到有备无患。同时,要进行基于大型灾
害危险区划和成灾预测,对重点危险区进行水文气象监测预
报工作,落实重大地质灾害隐患的防灾预案,建立地质灾害
预警系统,通过监测逐步开展和完善灾前和临灾预报工作。 同时,应加强和健全抢险救灾组织机构,落实交通和通信应
急措施,最大限度地保证抢险救灾工作有组织地进行。
(3)注重道路线形规划、方案比选的实效性,深入研究 山区道路选线的理论和方法。在道路规划、选线的过程中,
结合交通需求和经济条件,充分考虑当地自然环境背景,进
行路域环境对道路交通安全影响评价,站在历史的角度,审 慎地进行道路方案可研和方案比选。否则,子孙后代将为前 辈不尽合理的选择付出巨大的代价,甚至投入大量资金整治
都收效甚微,道路交通安全受到威胁,制约当地经济社会的 发展。 (4)灾害天气预报。道路安全问题通常与灾害环境、灾 害天气是紧密相关的,而与道路相关的灾害时常由灾害天气
激发的。因此,应加强事故多发地段或危险路段的监控与管
理,制定灾害性天气条件下的应急预案,利用互联网、广播等
手段,将灾害性天气信息及时传递给驾驶员,以便其根据通 行条件确定适当的行车方案,最大限度减少在较差路况条件
下的道路上行车。 (5)灾害易发型路域环境预告。比如在车辆进入某一
特殊路段或典型灾害点之前的一定距离设置警告标志牌或
可变情报板、报警求救电话,出现堵断情况及时告知当地交
管部门,并通过媒体向公众发布消息,预计可能的疏通时间, 提高出行效率和行车安全水平。让驾驶员提前熟悉路况,适
当控制车速,防止遇到紧急情况急刹车或者引起驾驶员心
理、情绪突变,操作失控,造成交通事故。同时,在典型灾害 点设置人性化的纪念牌,如记录该灾害点灾害爆发的年份,
伤亡人数,造成的损失等情况。既是进行社会教育的现成的 便利条件,也强调了灾害的历史背景,给驾驶员及路人的印
象将是非常深刻的,具有一定的警示作用。 (6)工程措施和生物工程措施相结合。对影响道路安
全的不同灾害类型区别对待,分清主次,采取响应的工程技 术措施。对典型的灾害点要选择适当的灾害防治措施和设
置必要的道路安全设施。如针对泥石流沟口设置谷坊、拦渣 坝等,对水毁易发段设置导流堤、护岸、过水路面,对滑坡路
段设置挡墙、截水沟,对流砂路段设置明洞,崩塌落石段采取
挂网、喷浆等边坡防护措施,最大限度保证路侧环境不影响
道路行车安全。同时,应对泥石流滩地恢复植被,变“石堆” 为绿叶,改善行车环境。对目前难以改线的灾害多发性路
段,可以就近设置观测点,一旦出现公路堵断隋况,及时告知
公路管养部门快速清理。
(7)注重自然环境、人文环境对交通安全的良性诱导。 美景中行车,令人赏心悦目,可以缓解驾驶员旅途疲劳和心
理紧张状态,使其在无意中降低车速。历史人文环境能展示 当地独具特色的历史、民俗元素,增加了厚重的文化内涵,也 使驾驶员的文化素质在潜移默化中得到提升,礼让三先,可
以在某种程度上减少粗暴行车等恶劣行为的出现。 4结语 道路安全是交通安全的基础和保证,交通安全是道路安 全的目标和生命。道路与路域环境相互影响,密不可分。深
入研究灾害天气和灾害易发型路域环境对交通安全的影响
并提出相应防范措施,对于保障道路安全,有效预防和减少
交通事故,对于维护人民生命财产安全具有重要意义。
参考文献: [1]蒋忠信.中国山区道路灾害规律与防治原则[J].国土经济, 1995,增(5):11—16. [2]姚裕春,姚令侃,王元勋.山区道路灾害及环境影响分析[J]. 灾害学,2004,19(1):16—20. [3] 朱平一,何子文,汪阳春.川I藏公路典型山地灾害研究[M]. 成都:成都科技大学出版社,1999. [4] 罗德富,毛济周.川藏公路南线(西藏境内)山地灾害及防治 对策[M].北京:科学出版社,1995. [5]姚裕春,姚令侃,王元勋.山区道路灾害及环境影响分析[J]. 灾害学,2004,19(1):16—20.
(上接第l7页) 青材料老化加剧了材料性能的减弱,在温度发生变化时,就
很难通过材料的应力作用抵抗温度应力,导致裂缝逐步增 多、扩大。
自沥青出现老化现象,那在路面的面层上,一条裂缝就
会出现支缝,不加一定的维护措施,支缝越来越多逐渐形成 块状的裂缝,在外部荷载的作用下,就会成为龟裂。
3路面的养护措施 3.1集料松散情况 在温度达到l0℃以上时,把出现病害的表面打扫干净, 均匀涂抹0.8—1.0 kg/m2的沥青之后,再撒3~8 mm石屑
或5—8 m /1 000 m 粗砂,最后用轻型压路机进行碾压,达 到路面密实要求。
3.2路面沉陷情况 在出现路面沉陷的位置均匀涂刷粘性沥青,随后用沥青 的混合料将凹陷的部分进行填充。初次平整之后进行碾压
再铺筑沥青,最后碾压平整,达到路面密实的要求。 3.3路面裂缝情况 对于单一裂缝的情况,我们可以采取用热沥青灌缝投料
法,或者对于微裂缝直接涂刷沥青。对于龟裂的情况,我们 要将出现裂缝的路面打扫干净,之后均匀涂抹一定量的乳化
沥青,之后在其上均匀铺上一层2—5 mm干燥的粗砂,最后
通过碾压平整,达到路面的密实要求。 4该项目实际操作建议说明 (1)先设定合适的沥青混凝土的配合比,再掺加符合要 求级配的集料。装车后先承重,严格控制量的大小,在加入
到养护车中加热,同时遵循一定要求的油石比加热搅拌沥青 混凝土。
(2)安排两三名工人将需要维护修补的路面区域打扫 干净,防止尘土和杂物混入,之后由一名技术人员通过测量
仪器在垂直路面中线和平行路面中线设置矩形形状的路面
维护修补区域。 (3)让两名工^把角铁沿着边界线放置,并通过铆钉固定。
(4)再由一两名工人用木耙将达到120℃的沥青沿着 边界均匀涂抹沥青油膜,逐步往中间进行涂抹均匀。
(5)再将加热至158℃沥青混凝土按照事先计算的松
铺厚度摊铺在均匀的沥青油膜上,再将沥青混凝土摊铺均 匀。再由技术人员通过直尺粗略的测量其平整度,通过反复
作用至到达设计要求。
(6)当温度降到大约130℃时,采用轻型的压路机进行 低速静压1次,再低速振动碾压1次,之后再静压1次。每
一次现场人员要控制轮压重叠1/2的轮距。
参考文献: [1] 余金生.沥青混凝土路面[M].北京:人民交通出版社。2005 [2] 李华.路面修补技术[M].北京:人民交通出版社,2007.
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