瀝青路面常見病害成因分析及防治對(duì)策畢業(yè)論文

1、安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 論 文題 目： 瀝青路面常見病害成因分析及防治對(duì)策 系 別： 土 木 工 程 系 專 業(yè)： 道 路 橋 梁 班 級(jí)： XXXX班 學(xué)生姓名： X X X 學(xué) 號(hào)： XXXXXXXXX 指導(dǎo)老師： X X X 完成日期：2014年X月XX號(hào) 目 錄摘要························

2、83;···································4第1章 常見的瀝青路面病害············&

3、#183;·······················5 1、瀝青路面的裂縫························&#

4、183;··················5 1.1 橫向裂縫·····························

5、3;···················5 1.1.1 橫向裂縫的成因····························&

6、#183;·············5 1.1.2 橫向裂縫的防治·································

7、3;········6 1.2 縱向裂縫········································

8、·········6 1.2.1 縱向裂縫的成因······································

9、83;···7 1.2.2 縱向裂縫的防治··········································7 1.3 網(wǎng)裂

10、3;·················································

11、3;··8 1.3.1 網(wǎng)裂的成因·············································

12、83;8 1.3.2 網(wǎng)裂的防治··············································8 2、瀝青路面

13、的沉陷···········································8 2.1 沉陷的成因8 2.2 沉陷的防治9 3、瀝青路面的坑槽9 3.1

14、坑槽的成因9 3.2 坑槽的防治9 3.2.1 冷鋪法9 3.2.2 熱鋪法···········································

15、3;·····10 4、瀝青路面的車轍··········································

16、3;10 4.1 車轍的成因··············································10 4.2 車轍的

17、防治··············································10 5、瀝青路面的松散·

18、3;········································11 5.1 松散的成因·······

19、3;······································11 5.2 松散的防治·········

20、3;····································12 6、瀝青路面的泛油···········

21、3;······························12 6.1 泛油的成因·················

22、3;····························12 6.2 泛油的防治···················

23、3;··························13第2章 引起瀝青路面病害的原因·····················

24、;·········14 2.1 水是引起瀝青路面病害產(chǎn)生的直接外因·····················14 2.2 超限超載車輛是瀝青路面早期病害產(chǎn)生的潛在外因···········

25、14 2.3 路面設(shè)計(jì)、施工不合理和不規(guī)范···························14 2.4 路面初期養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、得當(dāng)················&#

26、183;··············15第3章 綜合防治措施·································&#

27、183;········16 3.1 材料方面·······································

28、83;········16 3.2 設(shè)計(jì)方面·······································

29、3;········16 3.3 施工方面········································

30、;········16 3.4 養(yǎng)護(hù)方面········································

31、········17 3.5 加強(qiáng)交通管理········································

32、;····17第4章 結(jié)束語············································&#

33、183;····18參考文獻(xiàn)············································&#

34、183;···········18致謝·····································

35、3;······················19摘 要 瀝青混凝土路面施工是公路工程施工中的一道重要工序。隨著我國道路建設(shè)的迅速發(fā)展，瀝青路面的施工得到了普遍推廣應(yīng)用。瀝青路面具有表面平整，堅(jiān)實(shí)、無接縫、施工工期短和養(yǎng)護(hù)簡便等優(yōu)點(diǎn)，使行車噪聲低、平穩(wěn)和舒適。但隨著交通量的增長和重載超載車輛的增多，加上由于受到溫度和濕度的變化以及冰凍作用、設(shè)計(jì)、施工、采用材料和養(yǎng)護(hù)管理等因素

36、的影響，瀝青路面常常出現(xiàn)開裂泛油、沉陷、坑槽、車轍、松散等病害。這些病害的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了行車速度、行車安全，加大了汽車磨損，縮短了瀝青路面使用壽命使得行車不順暢，造成路面使用年限的縮短。本文就以常見早期病害的破壞成因進(jìn)行分析并結(jié)合實(shí)際情況提出相應(yīng)的預(yù)防措施。關(guān)鍵詞：瀝青路面 病害成因 預(yù)防措施 第1章 常見的瀝青路面的病害1、瀝青路面的裂縫瀝青路面建成后，都會(huì)產(chǎn)生各種形式的裂縫。初期產(chǎn)生的裂縫對(duì)瀝青路面的使用性能基本上沒有影響，但隨著表面雨水的侵入，導(dǎo)致路面強(qiáng)度下降，在大量行車荷載作用下，使瀝青路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞。瀝青路面裂縫的形式是多種多樣的，裂縫從表現(xiàn)形式可分為橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫

37、三種。影響裂縫的主要因素有：瀝青的品種和等級(jí)、瀝青混合料的組成、面層的厚度、基層材料的收縮性、土基和氣候條件等。1.1橫向裂縫橫向裂縫是與路面中線近于垂直的裂縫,裂縫起初大多出現(xiàn)于路面兩側(cè)的硬路肩,逐漸發(fā)展而貫通全路幅。貫通裂縫沿路面大致呈均勻分布。1.1.1 橫向裂縫的成因（1）材料收縮引起橫向裂縫。一方面在基層成型過程中,因基層材料失水收縮而形成規(guī)則的橫向裂縫，另一方面基層材料因溫度驟降而發(fā)生低溫收縮開裂。這兩種收縮變形使面層底面承受拉力,當(dāng)拉力超過瀝青面層的抗拉強(qiáng)度時(shí)就使瀝青面層底部拉裂,并隨著溫濕的循環(huán)變化及行車荷載的反復(fù)作用而導(dǎo)致瀝青面層低面裂縫。（2）瀝青及混凝土的溫縮引起的裂縫。

38、因?yàn)r青是一種對(duì)溫度變化比較敏感的粘彈性材料,溫度下降時(shí),瀝青混合料逐漸變硬變脆,并發(fā)生收縮變形.當(dāng)收縮拉應(yīng)力超過瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),瀝青路面表面就會(huì)被拉裂,并逐步向下發(fā)展,形成上寬下窄的橫向裂縫，這種溫縮裂縫在北方溫差較大地區(qū)初冬一般寬度為35mm,到嚴(yán)冬可加寬到10mm,最寬達(dá)到20mm,而到春季則又縮回。（3）差異沉降引起的橫向裂縫。在軟土地基與非軟土地基交界處、軟土地基處理方法變化處或構(gòu)造物臺(tái)背與路段交接處,因地基或路基與構(gòu)造物差異沉降導(dǎo)致基層開裂,并反射到瀝青面層,形成橫向裂縫。因?yàn)闇囟茸兓鸬臑r青面層本身收縮是造成橫向裂縫的重要原因，所以自由瀝青含量越多裂縫越多，選用符合重交通

39、道路石油瀝青技術(shù)要求的瀝青,控制瀝青用量,精選礦料,準(zhǔn)確組成級(jí)配,或使用纖維等添加劑,均可有效減少裂縫。另外還應(yīng)設(shè)計(jì)合理的路面結(jié)構(gòu)并且精心施工。1.1.2 橫向裂縫的防治 （1）合理組織施工，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)連續(xù)進(jìn)行，減少冷接縫。冷接縫的處理，應(yīng)先將已攤鋪帶邊緣切割整齊、清除碎料，然后用熱混合料敷貼接縫處，使其預(yù)熱軟化；鏟除敷貼料，對(duì)縫壁涂刷0.30.6kg/m2改性粘結(jié)材料（XJB、克萊孚等），再鋪筑新混合料。 （2）充分壓實(shí)橫向裂縫。碾壓時(shí)，壓路機(jī)在已壓實(shí)的橫幅上，鋼輪伸入新鋪層15cm，每壓一遍向新鋪層移動(dòng)1520cm，直到壓路機(jī)全部在新鋪層為止，再改為縱向碾壓。 （3）根據(jù)瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)

40、范（GB50092）要求，按本地區(qū)氣候條件和道路等級(jí)選取適用的瀝青類型，以減少或消除瀝青面層溫度收縮裂縫。采用優(yōu)質(zhì)瀝青更有效。 （4）橋涵兩側(cè)填土充分壓實(shí)或進(jìn)行加固處理；工后沉降嚴(yán)重地段事前應(yīng)進(jìn)行軟土地基處理和合理的路基施工組織。1.2 縱向裂縫縱向裂縫一般有兩種：一種主要發(fā)生在緊急停車帶或路肩部位,其形狀是沿路肩邊緣向內(nèi)逐步擴(kuò)大,呈月牙形，這種裂縫容易使路基發(fā)生滑移，危險(xiǎn)性很大；另一種是發(fā)生在行車道部位,多為縱向條帶狀，裂縫兩端未延伸到路堤邊緣。1.2.1 縱向裂縫的成因（1）地基原因。有些路段處于丘陵低洼、河谷處,地基土天然含水量較高,在設(shè)計(jì)及施工時(shí)未做處理,在高填土后,由于地基承載能力的

41、差別出現(xiàn)不均勻沉降,造成路面縱向開裂。（2）路基施工原因。如果土基施工時(shí)天氣干燥,局部路堤填料土塊粉碎不足,路基壓實(shí)不均勻,暗埋式構(gòu)造處因構(gòu)造物長度限制,路基邊緣不能超寬碾壓,致使路基邊緣壓實(shí)度不夠，或者混合料攤鋪時(shí)縱向施工搭接質(zhì)量不好,都會(huì)造成縱向裂縫。 （3）水的滲透破壞。中央分隔帶、路表、邊坡等滲水,使局部路基受水浸泡后承載力值降低,在動(dòng)靜荷載的作用下,路基滑動(dòng)產(chǎn)生裂縫，另外填料若為弱膨脹土,如施工中未做處理,滲水后含水量變化,也會(huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。1.2.2 縱向裂縫的防治 （1）采用全路幅一次攤鋪，如分幅攤鋪時(shí)，前后幅應(yīng)緊跟，避免前攤鋪幅混合料冷卻后才攤鋪后半幅，確保熱接縫。 （2）如無

42、條件全路幅攤鋪時(shí)，上、下層的施工縱縫應(yīng)錯(cuò)開15cm以上。前后幅相接處為冷接縫時(shí)，應(yīng)先將已施工壓實(shí)完的邊緣斜部分切除，切線須順直，側(cè)壁要垂直，清除碎料后，宜用熱混合料敷貼接縫處，使之預(yù)熱軟化，然后鏟除敷貼料，并對(duì)側(cè)壁涂刷0.3-0.6kg/m2粘層瀝青，再攤鋪相鄰路幅。攤鋪時(shí)控制好松鋪系數(shù)，使壓實(shí)后的接縫結(jié)合緊密、平整。 （3）溝槽回填土應(yīng)分層填筑、壓實(shí)，壓實(shí)度必須達(dá)到要求。如符合質(zhì)量要求的回填土來源或壓實(shí)有困難時(shí)，須做特殊處理，如采用黃沙、礫石砂或有自硬性的高鈣粉煤灰或熱悶鋼渣等。 （4）拓寬路段的基層厚度和材料須與老路面一致，或稍厚。土路基應(yīng)密實(shí)、穩(wěn)定。鋪筑瀝青面層前。新老路面接縫宜用熱烙鐵

43、燙密。1.3 網(wǎng)裂網(wǎng)裂是相互交錯(cuò)的疲勞裂縫,形成一系列多邊形小塊組成的網(wǎng)狀開裂,它的初始形態(tài)是沿輪跡帶出現(xiàn)單條或多條平行的縱縫,而后,在縱縫間出現(xiàn)橫向和斜向連接縫,形成縫網(wǎng)。1.3.1 網(wǎng)裂的成因網(wǎng)裂主要是由于路面的整體強(qiáng)度不足而引起的。一個(gè)原因可能是路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,路基路面壓實(shí)度不足,路面材料配合不當(dāng)或未拌和均勻等使瀝青與石料粘結(jié)性差；另一個(gè)原因可能是由于路面出現(xiàn)橫向或縱向裂縫后未及時(shí)封填,致使水分滲入下層,使基層表面被泡軟，在汽車荷載反復(fù)作用下，粉漿通過面層裂縫及空隙被壓到表面產(chǎn)生唧漿,基層表面被逐步淘空,產(chǎn)生網(wǎng)裂。另外，瀝青老化和汽車嚴(yán)重超載，使基層產(chǎn)生疲勞破壞也是導(dǎo)致瀝青面層形成網(wǎng)

44、裂的重要原因。1.3.2 網(wǎng)裂的防治為預(yù)防網(wǎng)裂必須加強(qiáng)貨車的載重管理，在路面出現(xiàn)裂縫時(shí)要及時(shí)修補(bǔ)處理。網(wǎng)裂的處治方法如下：對(duì)于輕微網(wǎng)裂可用玻璃纖維布罩面，對(duì)于大面積的網(wǎng)裂、常加鋪乳化瀝青封層或在補(bǔ)強(qiáng)基層后,再重新罩面,修復(fù)路面。2、瀝青路面的沉陷 路基壓實(shí)度不夠或構(gòu)造物地基土質(zhì)不良，在水、荷載等因素作用下產(chǎn)生的不均勻的豎向變形。2.1沉陷的成因 （1）基層施工質(zhì)量差。因基層的厚度不足或因基層材料、施工、養(yǎng)生不當(dāng)導(dǎo)致基層整體強(qiáng)度不足,由于荷載作用超過路面各層的強(qiáng)度，使得路表變形過大而形成沉陷。 （2）地下水位過高。地下水位可造成土基或基層的軟弱，從而導(dǎo)致路面出現(xiàn)沉陷。2.2 沉陷的防治 （1）增

45、加土基和基層的強(qiáng)度。 （2）增加土基和基層的穩(wěn)定性。3、瀝青路面的坑槽表面局部松散，形成深度2cm以上的凹槽，在水的侵蝕和行車的作用下，凹槽進(jìn)一步擴(kuò)大，或相互連接，形成較大較深坑槽，嚴(yán)重影響行車的安全性和舒適性。3.1 坑槽的成因 （1）面層厚度不夠，瀝青混合料粘結(jié)力不佳，瀝青加熱溫度不高，碾壓補(bǔ)密實(shí)，在雨水和行車作用下，面層材料性能日益惡化松散、開裂，逐步形成坑槽。 （2）攤鋪時(shí)，下層表面泥灰、垃圾未徹底清除，使上下層不能有效粘結(jié)。 （3）路面罩面前，原有的坑槽、松散等病害未完全修復(fù)。 （4）養(yǎng)護(hù)不及時(shí)。當(dāng)路面出現(xiàn)松散、脫皮、網(wǎng)裂等病害時(shí)，或被機(jī)械行駛刮鏟損壞后，未及時(shí)養(yǎng)護(hù)修復(fù)。3.2 坑槽

46、的防治預(yù)防坑槽損害，首先要選用粘附性和抗老化性強(qiáng)的瀝青,恰當(dāng)采用集料,合理設(shè)計(jì)混合料級(jí)配； 其次要嚴(yán)格控制混合料的出廠、攤鋪、碾壓及終了溫度，確保壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求，確保瀝青面層的厚度和平整度；再次要確保路表排水暢通,以預(yù)防為主,對(duì)裂縫、小面積松散、沉陷等作用及時(shí)科學(xué)的維修,避免其迅速發(fā)展為坑槽。3.2.1 冷鋪法 首先測定坑槽的深度,劃出切槽修補(bǔ)的范圍,用液壓風(fēng)鎬切槽,用高壓風(fēng)槍將槽底、槽壁廢料及粉塵清除干凈。然后用噴燈烘干槽底、槽壁,并在其表面均勻噴灑一薄層粘層油。最后將準(zhǔn)備好的熱料填補(bǔ)至坑槽中，如厚度大于6cm將分層填筑,從四周向中間碾壓。 3.2.2 熱鋪法首先根據(jù)坑槽修補(bǔ)范圍確定熱輻

47、射加熱板區(qū)域，將加熱板調(diào)到合適位置,加熱3min5min,使被修補(bǔ)區(qū)域路面軟化。然后將準(zhǔn)備好的熱料放到被修補(bǔ)處,攪拌攤平,并從四周向中間碾壓。4、瀝青路面的車轍車轍是路面結(jié)構(gòu)層及土基在行車重復(fù)荷載作用下的補(bǔ)充壓實(shí)，以致結(jié)構(gòu)層材料的側(cè)向位移所產(chǎn)生的累積永久變形。車轍和推移降低了路面平整度，當(dāng)車轍達(dá)到一定深度時(shí),由于轍槽內(nèi)積水,極易發(fā)生汽車飄滑而導(dǎo)致交通事故。影響瀝青路面車轍深度的主要因素是瀝青路面結(jié)構(gòu)和瀝青混凝土本身的內(nèi)在因素，以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素。4.1 車轍的成因 （1）瀝青混合料熱穩(wěn)定性不足，礦料級(jí)配不好，細(xì)集料偏多，集料未形成嵌鎖結(jié)構(gòu)；瀝青用量偏高，瀝青針入度偏大或?yàn)r青

48、質(zhì)量不好。 （2）瀝青混合料面層施工時(shí)未充分壓實(shí)，在車輛反復(fù)荷載作用下，輪跡處被進(jìn)一步壓密，而出現(xiàn)下陷。 （3）基層或下臥層軟弱或未充分壓實(shí)，在行車荷載作用下，繼續(xù)壓密或產(chǎn)生剪切破壞。4.2 車轍的防治 （1）粗集料應(yīng)粗糙具有較多的破碎列面。密級(jí)配瀝青混凝土中的粗集料應(yīng)形成良好的骨架作用，細(xì)集料充分填充空隙，瀝青混合料穩(wěn)定度及流值等技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足規(guī)范要求，高等級(jí)道路應(yīng)進(jìn)行車轍試驗(yàn)檢驗(yàn)，動(dòng)穩(wěn)定度對(duì)高速公路和城市快速路不小于800次/mm，對(duì)一級(jí)公路和城市主干路不小于600次/mm。 （2）根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件按瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB50092）選用合適標(biāo)號(hào)的瀝青，針入度不宜過大。 （3）施工時(shí)

49、，必須按照有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行碾壓，基層和瀝青混合料面層的壓實(shí)度應(yīng)分別達(dá)到98或96。 （4）對(duì)于通行重車比例較大的道路，或起動(dòng)、制動(dòng)頻繁、陡坡的路段，必要時(shí)可采用改性瀝青混合料，提高抗車轍能力，但在選用時(shí)，必須兼顧高低溫性能。 (5)道路結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)時(shí)，瀝青面層每層的厚度不宜超過混合料集料最大粒徑的4倍，否則較易引起車轍。5、瀝青路面的松散 面層集料之間的粘結(jié)力喪失或基本喪失，路表面可觀察到成片懸浮的集料或小塊混合料，面層的部分區(qū)域明顯不成整體。干燥季節(jié)，在行車作用下可見輪后粉塵飛揚(yáng)。松散是直接影響行車安全的路面病害，松散可能出現(xiàn)在整個(gè)路面表面。也可能在局部區(qū)域出現(xiàn)，但由于行車作用，一般在輪跡帶

50、比較嚴(yán)重。5.1 松散的成因 （1）瀝青混凝土中的瀝青針入度偏小，粘結(jié)性能不良；混合料的瀝青用量偏少；礦料潮濕或不干凈，與瀝青粘結(jié)不牢固；拌和時(shí)間溫度偏高，瀝青焦枯；瀝青老化或與酸性石料間的粘附性不良；造成路面松散。 （2）攤鋪施工時(shí)，未充分壓實(shí)，或攤鋪時(shí)，瀝青混凝土溫度偏低；雨天攤鋪，水膜降低了集料間的粘結(jié)力。 （3）基層強(qiáng)度不足，或呈濕軟狀態(tài)時(shí)攤鋪，在行車作用下造成面層松散。 （4）在瀝青路面使用過程中，溶解性油類的泄漏，雨雪水的滲入，降低了瀝青的粘附性能。 5.2 松散的防治 （1）對(duì)使用酸性石料拌制的瀝青混合料時(shí)，必須在瀝青中摻加抗剝落劑或在填料中摻加適量的生石灰粉，提高瀝青與集料的粘

51、附性。 （2）在瀝青拌制過程中，注意瀝青混合料的拌制時(shí)間和拌制溫度，一般改性瀝青在175185攝氏度。 （3）控制瀝青混合料的運(yùn)距及攤鋪時(shí)間，及時(shí)碾壓。6、瀝青路面的泛油瀝青混合料中的瀝青在天氣炎熱時(shí)向上遷移到路面表面,而在冷天時(shí)又不存在逆過程,因而瀝青積聚在路面表面,形成一層有光澤的瀝青膜的現(xiàn)象為泛油。瀝青從瀝青混凝土層的內(nèi)部和下部向上移動(dòng)，使表面有過多瀝青的現(xiàn)象稱作泛油。在嚴(yán)重泛油路段，瀝青面層表面發(fā)光發(fā)亮，以摩擦系數(shù)和表面構(gòu)造深度表征的抗滑性能達(dá)不到行車要求時(shí)往往會(huì)造成交通事故。6.1 泛油的成因（1）混合料組成設(shè)計(jì)不當(dāng)。混合料中瀝青用量過多或空隙率過小,在車輛荷載反復(fù)作用下,多余瀝青由

52、下部泛到路表形成泛油。（2）混合料拌和控制不嚴(yán)。細(xì)料含量過少,混合料比表面積較小,則瀝青用量相對(duì)較多,也易出現(xiàn)泛油。（3）粘層油用量不當(dāng)。噴灑過多或?yàn)⒉疾痪鶆蛞矔?huì)局部出現(xiàn)泛油。（4）施工質(zhì)量差。攤鋪時(shí)混合料產(chǎn)生離析,局部細(xì)料過分集中,也易泛油。（5）水破壞。雨水滲入使下層瀝青與石料剝離,在水作用下瀝青膜剝落,上泛引起表層泛油。6.2 泛油的防治（1）對(duì)于路表輕微泛油,表面石子仍外露的路段可不作處理。（2）對(duì)于局部施工質(zhì)量差引起水損壞且出現(xiàn)坑槽破壞的,宜按坑槽修補(bǔ)方法處治。 （3）對(duì)于大段泛油嚴(yán)重,磨擦系數(shù)降低較多,影響行車安全的可采用碎石壓入法處治或銑刨原路面重新攤鋪面層。 第2章 引起瀝青路

53、面病害的原因2.1 水是引起瀝青路面病害產(chǎn)生的直接外因 筑路先治水，水是公路工程和公路養(yǎng)護(hù)工作中首先必須解決好的一個(gè)主要問題，是瀝青路面早期病害引發(fā)的一個(gè)直接外因。每到春、冬季節(jié)，由于地表水的滲入，地下水位的上升，直接改變路基的濕度，使路面的強(qiáng)度降低，路基的承載力下降，從而導(dǎo)致路面病害的產(chǎn)生，一場大雨和幾場連綿陰雨過后，路面便開始小面積的裂縫，繼而出現(xiàn)大面積的松散、翻漿、坑槽等現(xiàn)象。2.2 超限超載車輛是瀝青路面早期病害產(chǎn)生的潛在外因公路運(yùn)輸車輛的超限超載是公路瀝青路面早期病害產(chǎn)生的又一個(gè)主要外因。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)：車輛超限重量的增大和其對(duì)路面的損害是呈幾何倍數(shù)增長的，超限10%的貨車對(duì)道路損壞會(huì)增加40%，一臺(tái)超載2倍的車輛行駛一次，對(duì)公路的損害相當(dāng)于不超載車輛行駛16次，一臺(tái)36噸的超載車輛對(duì)道路毀壞程度相當(dāng)于9600輛1.8噸重汽車對(duì)道路的破壞，超限超載車輛對(duì)路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞造成路面網(wǎng)裂、變形、松散、沉陷和坑槽。2.3 路面