水泥混凝土路面板底脫空原因

1、水泥混凝土路面板底脫空原因水泥混凝土路面交付使用后， 在交通荷載和環(huán)境的作用下， 會逐漸在板塊和基層之間出現(xiàn)空隙， 即產(chǎn)生局部脫空， 或稱之為原始脫空區(qū)。 混凝土路面的局部脫空現(xiàn)象較為常見且分布較廣。 脫空的出現(xiàn)對水泥混凝土路面板的受力極為不利的，因為它改變了路面的力學(xué)結(jié)構(gòu)， 使彈性地基上的彈性薄板受力形式不復(fù)存在，取而代之的是一種類懸臂梁或類簡支梁受力模式（如圖 1）。加上混凝土抗彎拉強度很低，脫空后路面一般會迅速斷裂、破碎。如果不及時采取相應(yīng)的措施，隨著水的浸入，在行車荷載的作用下，經(jīng)過反復(fù)抽吸循環(huán)，將使脫空面積加大，面板更容易產(chǎn)生破裂。 嚴(yán)重影響行車質(zhì)量和路面的使用壽命， 也會增加后期的

2、維修費用和難度。板底脫空產(chǎn)生的原因如下：（一）基層材料選擇不合理基層材料級配不夠合理或細料太多，不耐沖刷，穩(wěn)定性、防凍性差，容易形成脫空。（二）接縫、裂縫未及時填封接縫料損壞或缺失， 造成水的浸入。 水的滲入使基層材料強度、 剛度進一步降低，此時在荷載的作用下，強度較低的路面就會出現(xiàn)比其他部位更大的變形，且很難恢復(fù)而形成脫空。 浸入的水在荷載作用下在板下流動， 沖刷基層表面。 在反復(fù)的擠壓和抽吸作用下， 擠水與基層材料中的細料形成泥漿， 沿接縫縫隙噴濺而出，使脫空面積進一步增大，形成惡性循環(huán)。（三）水泥混凝土路面自身的缺陷水泥混凝土路面基層材料的剛度遠小于水泥混凝土路面的剛度， 在行車荷載的作

3、用下，面層和基層對彎沉變形的恢復(fù)不一樣， 導(dǎo)致面板在荷載離開后恢復(fù)原狀，而基層殘留部分變形無法恢復(fù)，因此出現(xiàn)基層與路面板的脫離，形成脫空。日趨增大的交通量和重載、 超載車的不斷增多， 更加劇了脫空病害的產(chǎn)生與發(fā)展。（四）路面排水系統(tǒng)的缺陷路面排水系統(tǒng)存在缺陷， 使本應(yīng)及時排走的水大量長時間滯留在路面上， 勢必路面積水會下滲至基層，造成局部基層軟化，下沉形成脫空。（五）路基密實度不足路基密實度不足， 尤其是高填方路段， 由于路基填筑材料的不均勻性， 造成工后沉降也不均勻， 從而形成板底脫空。 填石路堤未振動夯實或路基設(shè)計填土高度較低，當(dāng)兩側(cè)為農(nóng)田或漁塘?xí)r， 會導(dǎo)致地下水位升高， 地下毛細水浸蝕基

4、層使局部強度降低也會出現(xiàn)脫空現(xiàn)象。（六）自然環(huán)境因素的影響溫度和濕度的變化也對面板產(chǎn)生影響， 很容易引起板的翹曲變形； 為避免過大的溫度應(yīng)力使面板斷裂或拱起而設(shè)置的縱縫、橫縫，隨著面板的收縮、膨脹、裂縫也隨著張開、閉合，這些都為水的浸入創(chuàng)造了條件。剛性路面板下脫空 ,主要有三方面的因素。 (1)由于板與板之間傳荷能力降低 , 車輛荷載對板的不同部位產(chǎn)生的壓應(yīng)力不同 ,導(dǎo)致基層的塑性變形不同。 (2)地表水的入滲在板的不同空間部位強度上存在很大差別 ,致使基層強度不均 ,變形不均 , 引發(fā)唧泥沖刷作用。 (3)高填方路堤側(cè)面的臨空面易造成側(cè)向變形不均以及路基的不均勻沉降等 ,是板下脫空的主要原因

5、。板下脫空出現(xiàn)后 ,隨著路面使用年限的增加 ,如不及時治理 ,脫空區(qū)的分布范圍將逐漸擴大。 2 板下脫空的工程治理 2,3水泥混凝土路面最嚴(yán)重的病害是路面板的斷裂 ,而斷裂往往是由板下脫空引起的。解決板下脫空問題 ,可改變路面板不利的受力條件 ,延長路面使用壽命。灌漿技術(shù)是解決這一問題有效的工程治理方法 ,它是通過對水泥混凝土板下壓注水泥漿、水泥粉煤灰膨潤土漿液或水泥砂漿達到穩(wěn)定水泥混凝土板塊的目的 ,改善地基的物理力學(xué)性能 ,起到防滲、堵漏和加固的作用。導(dǎo)致脫空的四種因素路基土的不均勻沉降變形路基的物質(zhì)組成、地質(zhì)構(gòu)造、地貌、地表水、氣候及地下水等條件存在著較大的差異，即使在同一區(qū)域，填方段、

6、挖方段、半填半挖段之間也有很大的不同。將不可避免地導(dǎo)致路基在縱向、 橫向上產(chǎn)生不均勻沉降。 沉降量大的區(qū)域就形成了板下基礎(chǔ)的不均勻支承。交通荷載的累積作用水泥混凝土面板具有很大的剛度， 基礎(chǔ)均勻支撐時， 對路基的強度要求不高。當(dāng)交通荷載作用于路面時，面板會產(chǎn)生一定的彎沉變形，量重復(fù)作用導(dǎo)致了局部的不均勻支承。環(huán)境溫度的影響由于現(xiàn)場澆筑的混凝土的水泥漿下滲， 使得板與基礎(chǔ)之間形成一個具有一定抗剪能力的整體材料， 但受溫度的影響， 板要伸縮，反反復(fù)復(fù)的作用，使得水平抗剪能力下降。同時，板內(nèi)的溫度的非線性分布，引起板向上或向下的撓曲，加速了板與基礎(chǔ)的分離， 致使水泥混凝土板局部范圍不再與基礎(chǔ)保持連續(xù)接觸，即板下局部出現(xiàn)了脫空。地下水對路基的影響在自然環(huán)境下， 由于縱縫、橫縫的存在， 當(dāng)板下基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻支承后，大氣降水或融化雪水會沿縫隙下滲， 并積滯在上述脫空區(qū)域內(nèi)。當(dāng)交通荷載駛過板體時， 板體回彈使板底形成瞬時真空， 這種負壓進一步讓水進入原始空隙中， 隨著板下水的積累， 基礎(chǔ)材料趨向于自由水飽和狀態(tài)， 開始表現(xiàn)為汽車荷載駛過時冒水現(xiàn)象。 在重型荷載的頻繁作用下， 板后方的邊緣或