路面破損的成因及如何防治

首先,，一些較早修建的高速公路，對底基層的厚度重視不夠,，而且對它的認(rèn)識也不夠,，有的水泥路面甚至取消了底基層。這些方面當(dāng)時(shí)沒有一個(gè)比較明確的規(guī)定,，單純從適應(yīng)當(dāng)時(shí)已有的設(shè)計(jì)指標(biāo)看,，可以滿足要求，但是路面使用后出現(xiàn)了許多問題,。之后,，我國的高速公路吸取失敗的教訓(xùn)，進(jìn)行了總結(jié),，后期有些改進(jìn),。1997年頒布的瀝青路面規(guī)范，包括后來頒布的水泥路面規(guī)范,，有些部分吸取了國家“七五”,、“八五”公關(guān)項(xiàng)目的一些成果，為后面高速公路質(zhì)量的提高打下了基礎(chǔ),?？偟膩碇v，國家高速公路發(fā)展很快,，技術(shù),、設(shè)備儲備不夠,，給前期修建的高速公路帶來了不足。這是一個(gè)問題,。

第二,、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際情況有差距。例如荷載標(biāo)準(zhǔn),，我國的設(shè)計(jì)荷載是BZZ－100,，實(shí)際上，國家道路上行使的超載車輛很多,，像京珠高速公路,，有的車達(dá)到了270kN，在廣韶高速公路,，有的車輛也達(dá)到了170kN左右,。顯然，這完全超過了的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),，路面肯定無法承受,。所以這個(gè)超載車輛，“超載”的問題,，確實(shí)是國家路面面臨的一個(gè)嚴(yán)重問題,。這個(gè)問題我和美國一些專家討論過，美國也有一些重載車,，但超載車很少,，美國重載車輛一般是在30％左右，但是國家的重載車卻占到了60％,、70％,，甚至是70％或80％的比例，所以路面壓力很大,?？磥磉@個(gè)問題要解決需根據(jù)實(shí)際的荷載來進(jìn)行設(shè)計(jì)或驗(yàn)算。使設(shè)計(jì)的荷載標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際使用車輛的標(biāo)準(zhǔn)要相符,。另外,，在設(shè)計(jì)指標(biāo)方面，也存在一些問題,。比如說水泥路面是以混凝土板底彎拉應(yīng)力進(jìn)行控制,，瀝青路面主要以表面彎沉進(jìn)行控制。彎沉可以反映路面整體的承載能力,，但它對結(jié)構(gòu)層性能的反映就比較查,。水泥路面也存在指標(biāo)的問題，水泥路面是一個(gè)脆性材料,，它的變形是在一個(gè)很小的變形情況下開始出現(xiàn)斷裂,。是不是要像結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一樣,，以剛度來控制設(shè)計(jì)。瀝青路面設(shè)計(jì)指標(biāo)不完善大家討論更多,，現(xiàn)在用彎沉指標(biāo)來設(shè)計(jì),，往往瀝青層、基層,、它的拉力問題不能控制,。國外把表面的彎沉改為路基變形的控制有一定道理。國家過去測定的表面彎沉70％,、80％都是發(fā)生在路基,。但是有個(gè)問題，表面彎沉容易測定,，路基彎沉很難做檢測,，所以怎樣使用這個(gè)指標(biāo)這也是一個(gè)問題,？現(xiàn)在研究用多指標(biāo)來控制路面結(jié)構(gòu),，這應(yīng)是今后路面設(shè)計(jì)的一個(gè)趨勢，包括把剪切應(yīng)力,、溫度收縮應(yīng)力等都考慮進(jìn)去,。

第三、結(jié)構(gòu)層材料組成的問題,，包括石料的規(guī)格,，石料的品質(zhì)，石料的級配,，這個(gè)方面現(xiàn)在控制得不嚴(yán)格,。當(dāng)然實(shí)驗(yàn)是做了，采用什么級配,，有個(gè)要求,，但實(shí)際上到現(xiàn)場以后，這個(gè)方面的控制就比較差,，再加上碎石供應(yīng)很亂,，不像國外實(shí)現(xiàn)了碎石商品化，要什么樣規(guī)格的碎石隨時(shí)就去買,，國家不是這樣的情況,，我國是一邊施工，一邊在沿途設(shè)置料場,，給石料控制帶來很大困難,。希望能夠早日的解決這個(gè)問題，從而提高石料的品質(zhì),。再一個(gè)就是瀝青,，瀝青供應(yīng)是比較大的問題,。因?yàn)槲覈鵀r青來源很多，有進(jìn)口的,，有國產(chǎn)的,，進(jìn)口又有很多國外的公司，國內(nèi)也有很多公司生產(chǎn)瀝青,，所以往往一條路實(shí)際用的瀝青品種很多,。像廣州的某路，它的瀝青,，能夠達(dá)到規(guī)范軟化點(diǎn)要求的,，只有約50％、60％左右,，有些路段甚至更低,，40％、50％達(dá)不到國家最低的要求,。因?yàn)椴牧辖Y(jié)構(gòu)組成不合理,，造成強(qiáng)度相差比較大，同一個(gè)路面,，可能這里強(qiáng)度好,，那里強(qiáng)度差。路面濕度也有變化,，這里不透水,，那里透水，同一個(gè)路面的問題比較多,。這些事情一方面是材料本身造成的,，一方面是施工造成的。

第四,、從路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來講,，防水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)得不完善。在表面排水方面做了一些工作,，但是在路面結(jié)構(gòu)的排水,、路基的排水這個(gè)方面還是做得不夠，所以往往在路面使用過程中,，出現(xiàn)排水結(jié)構(gòu)物堵塞等,，導(dǎo)致路面出現(xiàn)沉降、開裂等問題?，F(xiàn)在國家對排水的問題比較重視了,，但是這方面還有繼續(xù)做好的需要。

第五,、施工的問題,。往往設(shè)計(jì)一個(gè)方案,，結(jié)構(gòu)是什么，材料是什么等等,，還有很多的指標(biāo)和要求,，但是路面的施工，往往跟的設(shè)計(jì)相差很遠(yuǎn),。比如動穩(wěn)定度,，國家高速公路目前要求，像南方地區(qū)3000到3500,，但是實(shí)際上,，有些只有1000多，有些方4000,、5000,，甚至超過10000，變化很大,，這個(gè)問題除跟材料有關(guān)系外,，還跟施工有關(guān)系，施工控制不嚴(yán),。路面施工溫度可以相差三十幾度,，這里可能是140,，那邊可能是100左右,，這樣壓實(shí)就比較困難，達(dá)不到要求,。另外材料本身,，施工過程中要是沒控制好，容易引起離析,。國家要求路面使用過程中孔隙率是3％－6％,，有些實(shí)際做出來不到3％，甚至不到1％,，大的可能超過10％,，這樣對路面的使用，帶來了很多的問題,?？紫缎〉囊追河停a(chǎn)生車轍,；孔隙大的易透水,，產(chǎn)生脫粒、坑洞等,。另外關(guān)于路面損壞,，剛才提到開裂,、水損害，應(yīng)該提出在南方,，中部河南,、河北以及陜西，車轍破壞也是個(gè)問題,，有些路使用一兩年,，車轍達(dá)到50、60mm,，路面使用不久就要重新銑刨,、罩面。

車轍在南方出現(xiàn)比較多,，顯然車轍問題跟重載,、超載關(guān)系更大，另外同溫度也有關(guān)系,，像南方的氣溫,，在廣東，夏季路面最高的溫度達(dá)到七十幾度,，而氣溫四十度左右,，高了三十多度。高溫把路面軟化了,，再加上很重的車上去,，肯定要產(chǎn)生車轍。另外材料設(shè)計(jì)方面對這個(gè)問題考慮得還不夠,。如河北,、山東瀝青標(biāo)號為70；廣東,、廣西標(biāo)號也是70,。瀝青標(biāo)號這樣全國一致是不合理的。在廣東這樣的高溫地區(qū),，使用更硬的瀝青,，例如50號是完全必要的。這方面問題值得研究,。

第六,、對路面結(jié)構(gòu)層構(gòu)成的要求上還不是很明確，比如面層3層,，現(xiàn)在大部分是4,、6、8cm或4、5,、6cm,，面層十幾cm，而面層,、中層,、下層究竟它的功能是什么呢？它們的合理厚度應(yīng)為多少,，對它們的要求又是什么,？現(xiàn)在是不明確的。我國現(xiàn)在還沒有公布的瀝青路面修訂規(guī)范稿,，開始注意了這個(gè)問題,。根據(jù)路面功能設(shè)計(jì)的概念，上面層主要是要穩(wěn)定,、要抗疲勞,、要防水、要抗滑,、要粗糙,。中層主要是抗車轍，車轍是個(gè)主要的問題,。到了下層,，主要是疲勞的問題，當(dāng)然這個(gè)概念跟的上層下層概念有點(diǎn)不同,，但是在我國如果把下層理解成是基層的話,，的基層現(xiàn)在是半剛性基層，恰恰抗疲勞能力是比較差的,，很容易開裂,?；鶎右婚_裂就形成反射裂紋,，反射到路面上就容易使面層開裂，開裂以后造成了很多的問題,，比如滲水等,。過去對反射裂紋花了很多功夫取研究，但一直解決得不太好,，對路面結(jié)構(gòu)層的功能問題要進(jìn)一步研究,，弄清楚以后，對不同層次的要求指標(biāo)要明確,，這樣才能把面層設(shè)計(jì)好,。輪胎與路面的接觸部分是很復(fù)雜的，接觸應(yīng)力對面層影響很大，過去對面層的材料比較重視,，比如改性瀝青,、石料要求的規(guī)格也比較好，施工方面也比較重視,，所以這一層相對來講,，承受車輛作用應(yīng)力相對其他層次，顯得要好一些,。故目前路面主要問題并不是表現(xiàn)在上層,，是在中下層。當(dāng)然不是不重視面層,，面層當(dāng)然要抗滑,，要不透水，要穩(wěn)定,，要抗疲勞,，對采用的材料要求更高更加嚴(yán)格。但是對中,、下層的要求也應(yīng)明確,，根據(jù)近來做的工作，建議：在南方要求上面層動穩(wěn)定度要3500,；中面層要3000,；下層要800－1000，大長坡和彎道路段不小于1000,。老的規(guī)范對上面層的要求是800,。對下層的材料就沒有明確要求?？傊?，要弄清各結(jié)構(gòu)層的功能和作用，才能夠?qū)Σ牧系囊筮M(jìn)行控制,?！　?/p>

第七、現(xiàn)在還有些新的問題要研究,。瀝青路面現(xiàn)在有一種叫top－down裂縫,，即表面向下的開裂問題。現(xiàn)在研究的大部分是裂紋由上向下發(fā)展,，反射裂紋是怎樣發(fā)展等問題,。但實(shí)際上，調(diào)查表明很多裂紋是從上面往下面擴(kuò)展的,。這種裂紋實(shí)際上對路面損害比較大,，因?yàn)橐婚_裂就在表面,，表面開裂水就往下走，再加上溫度應(yīng)力,，裂紋慢慢擴(kuò)展,，水就流下去，很快會污染到基層了,。這個(gè)問題過去研究很少,，在上個(gè)世紀(jì)八十年代，日本一些專家在論文里面提到過,，世界上很多國家都做過調(diào)查,，像英國的TRRL，他們在八十年代從現(xiàn)場勘測也發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題,。另外還有一個(gè)問題就是鋼輪碾壓產(chǎn)生的開裂,。日本在八十年代做過研究，日本和加拿大有個(gè)叫做寒冷地區(qū)的路面修建技術(shù)合作項(xiàng)目,，他們做過這個(gè)研究,，鋼輪碾壓后，路面會產(chǎn)生很多的裂紋,，用放大鏡就可以看得見,。在溫度應(yīng)力作用下這種應(yīng)力易發(fā)展，所以對于這種裂紋今后要重視?，F(xiàn)在對瀝青路面存在的開裂,、車轍、水損害等破損現(xiàn)象,，經(jīng)過最近幾年的研究,，已采取了一些措施，水損害相對要好了些,。目前南方主要是車轍,，北方開裂。南方有些地方因路基下沉,，路基不穩(wěn)定等等,，也產(chǎn)生開裂的問題。但是這些基本不是疲勞引起的裂紋,。再一個(gè)就是溫度,、溫差的問題引起的開裂。我國路面真正目前達(dá)到疲勞設(shè)計(jì)要求的很少,，路面早期損壞的主要的原因不是這個(gè)。講超載,，應(yīng)力很大,，其應(yīng)力可能達(dá)到抗拉強(qiáng)度的0.7、0.8左右，很容易開裂,。

要解決這個(gè)問題從路基來講,，要保證路基的穩(wěn)定性，一些軟土地區(qū),、鹽漬地區(qū)的高速公路,，往往達(dá)不到沉降的要求。一個(gè)月5mm,，它往往達(dá)不到,，為了施工的進(jìn)度，就在沉降未完成的路基做路面,，所以往往總承載能力沒有達(dá)到要求,，今后還要進(jìn)行沉降。從進(jìn)度跟施工質(zhì)量要求方面來講,，今后應(yīng)該怎樣去協(xié)調(diào),，在保證質(zhì)量的情況下再來談進(jìn)度，路面基本的情況才能保證,。

從路面來講,，一個(gè)是結(jié)構(gòu)，一是材料,，要求要更嚴(yán)格,。施工方面，如果路面施工比較精細(xì),，減少或盡量避免離析的發(fā)生,，路面損害就會更少。有些省份引進(jìn)了二次分料器,，資金投入并不大,，但效果很好。從車轍問題講還是要解決瀝青的問題,，瀝青對車轍的貢獻(xiàn)大概有30％到40%,，瀝青要求粘結(jié)力和軟化點(diǎn)達(dá)不到要求的話，它的情況會很嚴(yán)重,，特別是高溫情況下,，這個(gè)問題就會更嚴(yán)重了。所以車轍問題要從結(jié)構(gòu),，從材料組成設(shè)計(jì)方面等等方面考慮,。在八十年代，我國城市道路規(guī)范中加入了抗剪指標(biāo),，但是公路就一直沒有加進(jìn)去,，主要是材料的抗剪強(qiáng)度問題,，當(dāng)時(shí)因?yàn)橐揽辜魪?qiáng)度，就要做三軸實(shí)驗(yàn),，三軸儀比較少,，試驗(yàn)本身也比較復(fù)雜。另外一個(gè)方面,，結(jié)構(gòu)層的抗剪切能力要進(jìn)行檢測,，比較難。所以對于抗剪指標(biāo)問題就一直擱置下來了,，對材料抗剪方面的要求,，要重視起來，這樣的話從各個(gè)方面來講就比較完善了,。還有一個(gè)問題就是超載,，現(xiàn)在明明知道這條路選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com 不是設(shè)計(jì)的這個(gè)承載重量，實(shí)際上它跑的是一倍,，甚至二倍的荷載,，對這個(gè)情況怎么辦？國家一下子要解決超載現(xiàn)象,，可能還有困難,。這個(gè)情況可以從設(shè)計(jì)方面來采取一些措施，如規(guī)定要驗(yàn)算荷載,，以超載200甚至300的標(biāo)準(zhǔn)來驗(yàn)收,，達(dá)不到，厚度滿足不了要求,，對路面進(jìn)行加厚,。當(dāng)然這樣投資會大一點(diǎn)，但從全壽命周期來綜合考慮投資問題,，這樣做是合算的,。

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