摘要:造成公路路基和路面破壞的原因有很多種,最根本原因就是在施工的過(guò)程中,沒(méi)有進(jìn)行完善的設(shè)計(jì)和使用良好的材料。這些原因帶來(lái)的破壞在阻礙交通的同時(shí)也給社會(huì)造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。所以近年來(lái),人們對(duì)公路路基和路面破壞的問(wèn)題越來(lái)越重視。本文對(duì)公路路基和路面破壞的特征進(jìn)行分析,希望對(duì)現(xiàn)代的公路整治維修有所幫助。
關(guān)鍵詞:公路;路基;路面;破壞特征
1公路路基破壞的特征分析
受土體自重和行車(chē)荷載以及多種自然因素的影響,路基的很多部位出現(xiàn)變形,進(jìn)而又造成路基標(biāo)高、邊坡的形狀和坡度的變化。公路路基破壞主要有以下幾個(gè)特征。
1.1路基變形
經(jīng)過(guò)深填、半填半挖或者高填、交橋互通匝道填方的路基,一般會(huì)在投入使用沒(méi)多久便出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象。這主要是受到施工和使用材料的原因。
前者因素主要表現(xiàn)在沒(méi)有控制好壓實(shí),分層厚度沒(méi)有把握住,沒(méi)有使用適當(dāng)?shù)氖┕し椒ê统渥愕暮;后者的?wèn)題在最佳含水量和最大干容重方面出現(xiàn)差錯(cuò),在材料的壓縮系數(shù)上和粘性土的高塑性指數(shù)上使用得過(guò)高。這些細(xì)小的問(wèn)題都是造成公路路基出現(xiàn)下陷、變形和開(kāi)裂的主導(dǎo)因素。
除此之外,現(xiàn)有的公路等級(jí)無(wú)法承受現(xiàn)代逐漸增多的大型超重車(chē)輛和超載的車(chē)輛,這也是造成路基變形的主要因素之一。
1.2邊坡滑塌
公路路基破壞最常見(jiàn)的特征是邊坡滑塌。受邊坡的土質(zhì)和破壞的原因以及規(guī)模等因素的影響,邊坡滑塌常出現(xiàn)滑坡和塌方兩種現(xiàn)象。
前者主要受不良地質(zhì)條件而引起的破壞,后者主要受土質(zhì)邊坡自下移動(dòng)的因素引起的破壞。邊坡的穩(wěn)定性的喪失方式主要取決于巖體力學(xué)的性質(zhì),例如常見(jiàn)的軟弱巖石受應(yīng)力控制型的影響而失去其穩(wěn)定性,堅(jiān)硬巖石的邊坡因崩塌和結(jié)構(gòu)面控制型無(wú)法控制其穩(wěn)定性。
對(duì)于邊坡來(lái)說(shuō),其穩(wěn)定性能主要取決于巖體工程地質(zhì)的性能。邊坡常出現(xiàn)的太陡、土太濕、傾斜層次填筑沒(méi)有選用正確以及坡腳被水刷淘空等現(xiàn)象都是受巖體工程地質(zhì)性能較差的影響造成的。
1.3路基沉陷
受軟土具有較大的含水量和較低的承載能力和抗剪強(qiáng)度,在軟土地基上進(jìn)行修建的路基出現(xiàn)沉陷的現(xiàn)象較為常見(jiàn)。由此常引起以下三種狀況:壓縮沉降、滑陷和坍塌。所以在軟土地基上進(jìn)行修建時(shí),為了達(dá)到使用的需求,最好使用預(yù)壓方式穩(wěn)定其沉降,而后再進(jìn)行調(diào)整縱斷。
除此之外,施工不當(dāng)也是引起路基沉陷的主要原因。近年來(lái),公路邊坡的穩(wěn)定性受到多種活動(dòng)次數(shù)較為頻繁、規(guī)模不斷擴(kuò)大的工程的影響,發(fā)生路基沉陷的事故較多。削坡、地下開(kāi)挖和坡頂加載是影響路基穩(wěn)定性的主要活動(dòng)。此外,這種現(xiàn)象的產(chǎn)生與養(yǎng)護(hù)不善也有很大的
關(guān)系。
常見(jiàn)的是在公路中,出現(xiàn)大面積的坑槽沉陷現(xiàn)象,這就是由于在進(jìn)行路面特征處理時(shí),沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)的維護(hù),經(jīng)過(guò)車(chē)載的多次作用下,沉陷的地方慢慢向四周擴(kuò)散而形成的。這不僅給過(guò)往的行駛的車(chē)輛帶來(lái)很大的安全隱患,引發(fā)多起車(chē)輛損壞和交通事故,同時(shí)也給社會(huì)帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)損失。
2公路路面破壞的特征分析
公路路面的破壞所表現(xiàn)的特征有很多種,以下主要介紹路面破壞的變形類(lèi)、車(chē)轍和裂縫類(lèi)三個(gè)特征。
2.1公路路面的變形類(lèi)
公路路面頂面之所以會(huì)出現(xiàn)不平整狀態(tài),是由于填土路堤上的路面竣工后和開(kāi)放交通后,路基出現(xiàn)不均勻的沉降所造成的。沒(méi)有經(jīng)過(guò)填筑的路堤的地基本是平衡的,經(jīng)過(guò)填筑以后,由于受到較大的動(dòng)靜荷載的一致作用,地基就出現(xiàn)了固結(jié)形變現(xiàn)象,從而出現(xiàn)平衡狀態(tài)。
填土的高度和地基內(nèi)部每層土的壓縮系數(shù)等是造成地基出現(xiàn)固結(jié)形變大小的主要因素。填土路堤地基最顯著的特征就是橫向承載力不均勻,中間承載力較大,兩側(cè)承載力較小。受路堤不均勻沉降的影響,路堤出現(xiàn)向兩側(cè)沉降的外傾現(xiàn)象,進(jìn)而分開(kāi)了路面和路基,最終路面上出現(xiàn)上寬下窄的縱向裂縫。
2.2車(chē)轍
公路車(chē)輛逐漸渠道化后,公路路面常出現(xiàn)車(chē)轍和擁包等流動(dòng)形的損壞,但車(chē)轍問(wèn)題已經(jīng)成為公路路面破壞的主要特征。
半剛性基層瀝青是我國(guó)公路的主要路面結(jié)構(gòu),路面車(chē)轍變形表現(xiàn)最為突出的是瀝青混和料所引起的流動(dòng)性。引起這種變形的主要原因是在高溫下,路面的勁度模量降低較大,車(chē)輛的超載和重載作用下的剪應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于路面的抗剪切變形能力,特別是在縱坡的上坡路段,受重載車(chē)況較差和較低的爬坡車(chē)速的嚴(yán)重影響,出現(xiàn)的車(chē)轍變形最為嚴(yán)重。
出現(xiàn)這種車(chē)轍的主要內(nèi)因是由于礦料級(jí)沒(méi)有選用匹配的瀝青混凝土。由于瀝青混凝土沒(méi)有良好的高溫抗形變的能力,在遇到重載交通的反復(fù)作用時(shí)無(wú)法承受壓力,從而出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的轍槽現(xiàn)象。但在公路路面的車(chē)轍特征中,其基層出現(xiàn)的變形在平時(shí)的路面中較為少見(jiàn)。
2.3裂縫類(lèi)
很多國(guó)家者出現(xiàn)瀝青路面裂縫的現(xiàn)象,只是在時(shí)間、數(shù)量以及所發(fā)生的類(lèi)型上有很大的差異。縱橫向裂縫、沉降式和網(wǎng)袋等是我國(guó)瀝青路面較常出現(xiàn)的特征。
造成瀝青路面出現(xiàn)縱橫向裂縫的主要原因是受氣溫的影響。在寒冷地帶出現(xiàn)日夜氣溫差較大和溫度反復(fù)變化的影響,公路路面常出現(xiàn)以下三種裂縫現(xiàn)象:①因過(guò)度使用出現(xiàn)溫縮裂縫;②受半剛性基層的干縮和冷縮開(kāi)裂的影響,出現(xiàn)反射性裂縫;③受以上兩種因素的作用出現(xiàn)的裂縫現(xiàn)象。
第一種裂縫現(xiàn)象至今在很多國(guó)家沒(méi)有得到解決,所以這種裂縫也沒(méi)有納入早期的破壞當(dāng)中。而第二種裂縫主要是自上而下的表現(xiàn)在公路的表面上。近年來(lái)很注重這種裂縫的研究,研究發(fā)現(xiàn)路面的瀝青混和料的自愈能力和極限拉伸應(yīng)變的能力都受其瀝青層厚薄的影響,瀝青層較厚時(shí),路面的瀝青就容易老化,進(jìn)而降低了瀝青混和料的自愈能力和極限拉伸應(yīng)變能力。路面在車(chē)跡部產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力或者剪應(yīng)力的作用下出現(xiàn)了開(kāi)裂現(xiàn)象。而我國(guó)公路的表面在此方面出現(xiàn)的表層和上、中層壓碎的現(xiàn)象,與路面瀝青層的層間污染有很大的關(guān)系。第三種疲勞裂縫表現(xiàn)最為突出的特點(diǎn)就是路面出現(xiàn)自下至上的裂縫。
3結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)以上對(duì)公路路基和路面破壞特征的分析,可以發(fā)現(xiàn)兩者間存在相互影響的作用。路基破損會(huì)造成路面的破壞,而路面的破壞又會(huì)加深路基破損的發(fā)展。所以,在對(duì)公路路基和路面進(jìn)行全面維修時(shí)要考慮到兩者間存在的關(guān)系,從而進(jìn)行全面的整治維修計(jì)劃。
參考文獻(xiàn)
[1]何仙偉.公路路基路面設(shè)計(jì)安全檢查問(wèn)題探討[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2009.09.
[2]姬楊蓓,馬磊,王秉綱.凍土地區(qū)路基融沉變形對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)的影響[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào),2010,10.
[3]張顯軍,王景波,白馨梅.多年凍土地區(qū)路基不均勻融沉變形計(jì)算分析[J].交通科技與經(jīng)濟(jì),2008,07.
[4]丁圣明.公路路基病害預(yù)防和治理研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2009,12.
[5]單德啟.單德啟建筑學(xué)術(shù)論文自選集[M].中國(guó)建材工業(yè)出版社,2010.
關(guān)鍵詞:公路;路基;路面;破壞特征
1公路路基破壞的特征分析
受土體自重和行車(chē)荷載以及多種自然因素的影響,路基的很多部位出現(xiàn)變形,進(jìn)而又造成路基標(biāo)高、邊坡的形狀和坡度的變化。公路路基破壞主要有以下幾個(gè)特征。
1.1路基變形
經(jīng)過(guò)深填、半填半挖或者高填、交橋互通匝道填方的路基,一般會(huì)在投入使用沒(méi)多久便出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象。這主要是受到施工和使用材料的原因。
前者因素主要表現(xiàn)在沒(méi)有控制好壓實(shí),分層厚度沒(méi)有把握住,沒(méi)有使用適當(dāng)?shù)氖┕し椒ê统渥愕暮;后者的?wèn)題在最佳含水量和最大干容重方面出現(xiàn)差錯(cuò),在材料的壓縮系數(shù)上和粘性土的高塑性指數(shù)上使用得過(guò)高。這些細(xì)小的問(wèn)題都是造成公路路基出現(xiàn)下陷、變形和開(kāi)裂的主導(dǎo)因素。
除此之外,現(xiàn)有的公路等級(jí)無(wú)法承受現(xiàn)代逐漸增多的大型超重車(chē)輛和超載的車(chē)輛,這也是造成路基變形的主要因素之一。
1.2邊坡滑塌
公路路基破壞最常見(jiàn)的特征是邊坡滑塌。受邊坡的土質(zhì)和破壞的原因以及規(guī)模等因素的影響,邊坡滑塌常出現(xiàn)滑坡和塌方兩種現(xiàn)象。
前者主要受不良地質(zhì)條件而引起的破壞,后者主要受土質(zhì)邊坡自下移動(dòng)的因素引起的破壞。邊坡的穩(wěn)定性的喪失方式主要取決于巖體力學(xué)的性質(zhì),例如常見(jiàn)的軟弱巖石受應(yīng)力控制型的影響而失去其穩(wěn)定性,堅(jiān)硬巖石的邊坡因崩塌和結(jié)構(gòu)面控制型無(wú)法控制其穩(wěn)定性。
對(duì)于邊坡來(lái)說(shuō),其穩(wěn)定性能主要取決于巖體工程地質(zhì)的性能。邊坡常出現(xiàn)的太陡、土太濕、傾斜層次填筑沒(méi)有選用正確以及坡腳被水刷淘空等現(xiàn)象都是受巖體工程地質(zhì)性能較差的影響造成的。
1.3路基沉陷
受軟土具有較大的含水量和較低的承載能力和抗剪強(qiáng)度,在軟土地基上進(jìn)行修建的路基出現(xiàn)沉陷的現(xiàn)象較為常見(jiàn)。由此常引起以下三種狀況:壓縮沉降、滑陷和坍塌。所以在軟土地基上進(jìn)行修建時(shí),為了達(dá)到使用的需求,最好使用預(yù)壓方式穩(wěn)定其沉降,而后再進(jìn)行調(diào)整縱斷。
除此之外,施工不當(dāng)也是引起路基沉陷的主要原因。近年來(lái),公路邊坡的穩(wěn)定性受到多種活動(dòng)次數(shù)較為頻繁、規(guī)模不斷擴(kuò)大的工程的影響,發(fā)生路基沉陷的事故較多。削坡、地下開(kāi)挖和坡頂加載是影響路基穩(wěn)定性的主要活動(dòng)。此外,這種現(xiàn)象的產(chǎn)生與養(yǎng)護(hù)不善也有很大的
關(guān)系。
常見(jiàn)的是在公路中,出現(xiàn)大面積的坑槽沉陷現(xiàn)象,這就是由于在進(jìn)行路面特征處理時(shí),沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)的維護(hù),經(jīng)過(guò)車(chē)載的多次作用下,沉陷的地方慢慢向四周擴(kuò)散而形成的。這不僅給過(guò)往的行駛的車(chē)輛帶來(lái)很大的安全隱患,引發(fā)多起車(chē)輛損壞和交通事故,同時(shí)也給社會(huì)帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)損失。
2公路路面破壞的特征分析
公路路面的破壞所表現(xiàn)的特征有很多種,以下主要介紹路面破壞的變形類(lèi)、車(chē)轍和裂縫類(lèi)三個(gè)特征。
2.1公路路面的變形類(lèi)
公路路面頂面之所以會(huì)出現(xiàn)不平整狀態(tài),是由于填土路堤上的路面竣工后和開(kāi)放交通后,路基出現(xiàn)不均勻的沉降所造成的。沒(méi)有經(jīng)過(guò)填筑的路堤的地基本是平衡的,經(jīng)過(guò)填筑以后,由于受到較大的動(dòng)靜荷載的一致作用,地基就出現(xiàn)了固結(jié)形變現(xiàn)象,從而出現(xiàn)平衡狀態(tài)。
填土的高度和地基內(nèi)部每層土的壓縮系數(shù)等是造成地基出現(xiàn)固結(jié)形變大小的主要因素。填土路堤地基最顯著的特征就是橫向承載力不均勻,中間承載力較大,兩側(cè)承載力較小。受路堤不均勻沉降的影響,路堤出現(xiàn)向兩側(cè)沉降的外傾現(xiàn)象,進(jìn)而分開(kāi)了路面和路基,最終路面上出現(xiàn)上寬下窄的縱向裂縫。
2.2車(chē)轍
公路車(chē)輛逐漸渠道化后,公路路面常出現(xiàn)車(chē)轍和擁包等流動(dòng)形的損壞,但車(chē)轍問(wèn)題已經(jīng)成為公路路面破壞的主要特征。
半剛性基層瀝青是我國(guó)公路的主要路面結(jié)構(gòu),路面車(chē)轍變形表現(xiàn)最為突出的是瀝青混和料所引起的流動(dòng)性。引起這種變形的主要原因是在高溫下,路面的勁度模量降低較大,車(chē)輛的超載和重載作用下的剪應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于路面的抗剪切變形能力,特別是在縱坡的上坡路段,受重載車(chē)況較差和較低的爬坡車(chē)速的嚴(yán)重影響,出現(xiàn)的車(chē)轍變形最為嚴(yán)重。
出現(xiàn)這種車(chē)轍的主要內(nèi)因是由于礦料級(jí)沒(méi)有選用匹配的瀝青混凝土。由于瀝青混凝土沒(méi)有良好的高溫抗形變的能力,在遇到重載交通的反復(fù)作用時(shí)無(wú)法承受壓力,從而出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的轍槽現(xiàn)象。但在公路路面的車(chē)轍特征中,其基層出現(xiàn)的變形在平時(shí)的路面中較為少見(jiàn)。
2.3裂縫類(lèi)
很多國(guó)家者出現(xiàn)瀝青路面裂縫的現(xiàn)象,只是在時(shí)間、數(shù)量以及所發(fā)生的類(lèi)型上有很大的差異。縱橫向裂縫、沉降式和網(wǎng)袋等是我國(guó)瀝青路面較常出現(xiàn)的特征。
造成瀝青路面出現(xiàn)縱橫向裂縫的主要原因是受氣溫的影響。在寒冷地帶出現(xiàn)日夜氣溫差較大和溫度反復(fù)變化的影響,公路路面常出現(xiàn)以下三種裂縫現(xiàn)象:①因過(guò)度使用出現(xiàn)溫縮裂縫;②受半剛性基層的干縮和冷縮開(kāi)裂的影響,出現(xiàn)反射性裂縫;③受以上兩種因素的作用出現(xiàn)的裂縫現(xiàn)象。
第一種裂縫現(xiàn)象至今在很多國(guó)家沒(méi)有得到解決,所以這種裂縫也沒(méi)有納入早期的破壞當(dāng)中。而第二種裂縫主要是自上而下的表現(xiàn)在公路的表面上。近年來(lái)很注重這種裂縫的研究,研究發(fā)現(xiàn)路面的瀝青混和料的自愈能力和極限拉伸應(yīng)變的能力都受其瀝青層厚薄的影響,瀝青層較厚時(shí),路面的瀝青就容易老化,進(jìn)而降低了瀝青混和料的自愈能力和極限拉伸應(yīng)變能力。路面在車(chē)跡部產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力或者剪應(yīng)力的作用下出現(xiàn)了開(kāi)裂現(xiàn)象。而我國(guó)公路的表面在此方面出現(xiàn)的表層和上、中層壓碎的現(xiàn)象,與路面瀝青層的層間污染有很大的關(guān)系。第三種疲勞裂縫表現(xiàn)最為突出的特點(diǎn)就是路面出現(xiàn)自下至上的裂縫。
3結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)以上對(duì)公路路基和路面破壞特征的分析,可以發(fā)現(xiàn)兩者間存在相互影響的作用。路基破損會(huì)造成路面的破壞,而路面的破壞又會(huì)加深路基破損的發(fā)展。所以,在對(duì)公路路基和路面進(jìn)行全面維修時(shí)要考慮到兩者間存在的關(guān)系,從而進(jìn)行全面的整治維修計(jì)劃。
參考文獻(xiàn)
[1]何仙偉.公路路基路面設(shè)計(jì)安全檢查問(wèn)題探討[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2009.09.
[2]姬楊蓓,馬磊,王秉綱.凍土地區(qū)路基融沉變形對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)的影響[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào),2010,10.
[3]張顯軍,王景波,白馨梅.多年凍土地區(qū)路基不均勻融沉變形計(jì)算分析[J].交通科技與經(jīng)濟(jì),2008,07.
[4]丁圣明.公路路基病害預(yù)防和治理研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2009,12.
[5]單德啟.單德啟建筑學(xué)術(shù)論文自選集[M].中國(guó)建材工業(yè)出版社,2010.