南部区域路面水泥混合土道路水破坏剖析和解决办法.docVIP

南部区域路面水泥混合土道路水破坏剖析和解决办法 　　导致水泥混凝土路面发生破坏的原因很多，如超载、水毁、技术条件及其他自然环境等诸多外部因素的影响等，而根据我国国情，水损害导致路面的破坏是主要原因之一。我国公路水毁问题比较普遍并十分严重，给国民经济造成了巨大的经济损失。 　　1路面破坏分析1.1路面结构体系某公路路基宽度28m，路面结构形式及厚度为：26cm厚C35水泥混凝土面板＋17cm水泥稳定砂砾或水泥二灰稳定砂砾基层＋15cm低剂量水泥稳定砂砾或水泥二灰稳定砂砾底基层，设计时速为120km／h，设计车辆荷载汽－超20，挂－120，交通量（近期）11294辆／d，路面累计设计轴次3319362次／车道。 　　1.2路面病害特点（1）部分接缝填料失效。 　　（2）板块角隅断裂现象较多，断裂位置接缝材料剥落严重，且积水严重。 　　（3）断板和严重破碎板较多，基本上都是在前两种病害基础上进一步发展而产生。 　　（4）唧泥现象较多，在病害位置车辆行走时缝隙冒出的水头高达30cm以上，雨后很长时间病害位置仍有唧泥挤出。 　　（5）行车的不均匀碾压造成行车道面板与相邻面板错台。 　　2路面水分析2.1水泥混凝土路面结构层水的来源（1）冬、春季节地下水位升高，路面设计标高较低。 　　（2）路面水从路面“三带”、接缝和裂缝中渗入。 　　（3）毛细管中的水位上升或相互连通水膜中水的垂直运动。 　　（4）路肩、绿化带水的渗入。 　　2.2路面积水原因2.2.1路面结构设计及中央分隔带设置有不利排水公路水泥混凝土路面结构设置为26cm厚C35水泥混凝土面板＋17cm厚水泥稳定砂砾或水泥二灰稳定砂砾基层＋15cm厚低剂量水泥稳定砂或水泥二灰稳定砂砾底基层，水泥稳定砂砾基层是一种比较好的基层类型，它的强度高，水稳定性好，能给水泥混凝土面板提供均匀支撑，但它不是透水性基层，难以很快将渗入基层的水排出路基外，同时也不能完全封水。自身水泥的收缩及行车超载作用会产生裂缝，虽然基层上做了沥青封层，但由于封层太薄，渗入基层的水通过基层上的裂缝渗入路基，造成路基土的强度下降，变形增加，从而使路面结构承载力降低，造成路面破坏。 　　高速公路中央设立了中央分隔带，宽度为3m，中央分隔带设置在路面底基层上，两侧为路缘石，中央填土，做成双向坡度≥15％的横坡，上面满铺草皮，使雨水通过横坡排向混凝土路面，这种中央分隔带的设置可以绿化、防眩，路容景观好，司乘人员行车舒适，同时为通信、监控、施救电缆管道的埋设及检修养护提供了方便，但也给路基路面的排水带来不利，因长期的雨水及绿化浇灌使中央分隔带的土体处于潮湿状态，其多余的水就会通过底基层的裂缝渗入路基土体浸泡路基，在行车的反复作用下，造成路基、路面的损坏。 　　2.2.2土路肩渗水及路面边缘排水系统受堵公路水泥混凝土路面排水设计在土路肩下设置宽度为114cm，厚度为7cm的排水层，排水层外包土工布，路面结构的自由水沿板底脱空区渗入路肩排水层通过横向渗流直接排泄到路基坡面外，路肩排水层厚度只有7cm，在路面压浆处理病害时容易被水泥浆充填阻塞，同时排水出口处易于生长杂草或被其他杂物堵塞，从而在使用几年后不再排泄渗入水，而集中积滞在排水层的自由水反而使路面结构特别是路肩部分更易出现损坏。 　　2.2.3接缝渗水部分接缝填料失效，一方面造成地面水从接缝渗入基层中，造成地基承载力降低，同时水在行车荷载作用下，会形成高孔隙水压力和高流速的水流，形成冲刷，造成混凝土板底脱空，造成唧水、唧泥现象，进一步发展造成混凝土板断裂破坏；另一方面是杂质嵌入，从而接缝失去胀缩性能，使板面产生拱胀和断裂，尤其是小粒混凝土石块嵌入胀缝性能时，会导致接缝处板端应力集中，将接缝附近混凝土板挤碎。因此接缝填料失效将引发一系列路面病害。 　　2.3路面结构层处于水饱和状态，在重载频繁作用下，基层条件恶化实践和研究表明，路面过早的破坏在很大程度上是由于水渗入路面结构层引起的。水渗入路面结构层，得不到及时有效排除和处理，就会使得路面结构层长期处于水饱和状态，这是引起路面早期破坏的主要原因。 　　受综合因素、环境、气候等的影响，使得混凝土路面基层条件恶化，导致面层唧泥、裂缝、断板、错台、拱起等各种病害的发生，进而造成混凝土路面破坏，失去其应有的功能。 　　路面结构层长期处于水饱和状态，在重载、水泥混凝土板块收缩应力、翘曲应力等重复作用下，使得路基发生唧泥、冻融现象，路基土不均匀膨胀和沉降，细粒材料的冲刷及流失，导致基层脱空，使混凝土板块支承条件恶化。 　　2.3.1唧泥作用在路基基层处于水饱和状态时，重载压低了受弯的路面板边缘，使得后板回弹时形成真空，这种负压进一步将水泵入业已形成的原始空隙中，车辆载荷再一次作用，挤出空隙中的水和粒料，就产生唧泥现象。唧泥使得细粒材料发