1.概述
随着社会和科技的高速发展,我国公路、城市道路的建设高速发展,但相矛盾的是各种道路的病害日益增多,尤其是道路裂缝问题,已影响到社会交通的正常发展和关系到普通老百姓的日常生活,也是目前建筑工程质量检测领域的重要工作。
下面以常见的水泥路面(砼路面)和沥青路面为主进行道路裂缝成因与防治的分析和介绍。
2.裂缝类型与机理
不论是水泥路面还是沥青路面,裂缝形式主要分为横向裂缝和纵向裂缝。
横向裂缝可分为荷载性和非荷载性两类裂缝,其中非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式,它可分面层温度收缩裂缝和基层反射性裂缝两类。荷载性裂缝是由于路面设计不当和施工质量低劣,及车辆严重超载,使刚性基层内产生拉应力超过其疲劳强度而开裂。
纵向裂缝可分为两种情况,一种是路基、基层不均匀压实和沉陷造成的,另一种是施工缝(接茬)未处理好形成的。
纵向裂缝多产生于平填土开挖路基处,主要由路基不均匀沉降造成。
3.水泥路面裂缝原因
⑴水的防治不及时
水泥路面的横向缝都是采用沥青灌塞,纵缝为施工缝不灌沥青。路肩盲沟排水的设置基本没有设置。经过多年的行车作用,路面板块间相互挤压,原路面横缝的填缝料已剥落破损。路面的地表水通过裂缝接缝渗入基层,由于渗水无法从路肩渗出,造成基层软化。在车辆荷载的重复作用下,产生唧泥现象将基层细料冲走导致板端脱空、路面板块松动、错台、板角冒浆,最后开裂断板破碎。
⑵路基不均匀沉降造成
因为路基的不均匀沉降造成路面的沉陷,在车辆高速冲击作用下造成错台渗水、唧泥导致裂缝。
⑶路面强度不足引起
现在公路路面面层厚度为24cm、基层厚度为25~30cm,采用石灰与粉煤灰稳定碎石结构。作为砼路面基层,首先要求强度高、整体性和水稳性好。在行车荷载作用下,砼板底的拉应力增大,甚至在超载超限车的作用下,砼板可能产生过大的荷载应力而造成强度破坏。另外,由于种种原因原砼路面施工局部地段厚度达不到设计厚度,砼配合比也达不到设计要求,从而降低砼路面的强度,在荷载强作用下,砼路面无法承受荷载带来的竖向剪切力从而导致路面裂缝。
⑷严重超载作用
随着经济的发展,车流量不断增加,加上绝大部分的车辆已经进行改装,加高车厢,加厚大梁等等,严重超载的荷载远远超过了设计承受车轮的作用压力,造成砼板块疲劳,形成裂缝。
4.沥青路面裂缝原因
⑴水的浸害
随着时间的推移,特别是长期下雨后,轮迹处路面向两边推挤而隆起,轮迹处继续沉陷,再发展,靠近轮迹的隆起部分破损,很快就出现面层松散、剥落、坑槽等。通常水损害产生的原因有下列几种:①路面排水系统不健全;②路面压实度不足;③路面离析。
⑵车辆超载
与水泥路面原因基本相同,是一种社会发展与管理制度跟不上去带来的客面性较强的现象。
⑶施工与养护不到位、不标准形成。
⑷材料选择有问题
目前我国的城市道路大部分都选用优质进口沥青,上面层采用改性沥青,但在调查中发现,有些建设部门为了确保沥青的质量,在进行招标时将指标值定得过高,以至于有些沥青供应商为了迎合主管部门的需要,在沥青中加入某种成分以提高指标值,严重影响了沥青路面的寿命。
5.缝形成后对道路的破坏机理
道路出现裂缝要及时治理,否则灌进雨雪水冬天冻融后,对道路的破坏将非常严重。进水后道路病害破坏的发展一般可分为三个阶段。
第一阶段,初期表现为裂缝部位鼓胀,沿裂逐渐形成微量冻融松散灰土粉化,材料密度降低,将面层材料拱起,出现驴脊背现象。
第二阶段为沿裂缝灌入雨雪水,存于水泥碎石与沥青路面的结合层之间,由于行车碾压推挤磨擦做用,将水泥和微料材料同雨雪水在行车的压力作用唧出。如遇连阴雨天气水泥碎石层以上灌入的雨雪水使路面出现严重推挤,将沥青粒料和水泥碎石粒料磨成浆状物唧出,及通常所说的,唧浆病害。经过两到三年的裂缝开闭,缝口沥青混凝土在冻融和行车的作用下密度降低,虽然进入冬季,一般从路面上看不见裂缝。
第三阶段为,形成病害后由于一年四季在雨雪水作用下长期出现唧浆,路面出现坑凹,甚至出现搓板路,随时间的推移,将导致龟裂病害的发生。严重时路面粒料被行车推挤带走,出现路表面开裂性坑槽。
尤其是东北地区,四季和昼夜温差大,往往在一年的开春时候,路面起鼓、冒浆比较严重。
6.裂缝防治
⑴技术上主要处治方法
a、日常性养护维修方法有沥青灌缝和沥青碎石罩面,沥青灌缝适用于轻微的裂缝,板角断裂,横向伸缩缝,纵向接缝张开和已作灌浆处理的唧泥,板底脱空等;沥青碎石罩面适用于错台,沉陷,严重板角断裂,中等、严重裂缝。
b、钻孔压浆法。适用于基层沉陷、错台和破碎板面情况。
c、清除破碎板再浇筑新路面法。适用于严重碎裂板、严重沉陷情况。
⑵管理方面防治措施
a、强化施工管理,提高工序控制的科学性。
b、优化城市道路的排水设计,防止水损坏。
c、重视半刚性基层的养护,防止反射裂缝的出现。
d、加强养护管理,提高养护管理水平。经验表明,科学有效的养护不但保证了城市道路沥青路面的服务性能,也是防止早期病害的进一步发展、节省养护资金的有效手段。
7.结束语
道路出现裂缝由于目前所采用的基层的结构形式(强基薄面)和选用材料以及北方气候的影响是不可避免的,但是出现裂缝就要及时有效的治理,并防止其发展到路面龟裂,出现坑槽以及碎裂等严重病害。
只有加强、提高和改进防治处理技术和方法,防小患于未然。
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只看楼主 我来说两句 抢板凳