沥青路面病害研究现状论文

浅谈路基回弹模量对沥青路论文

目前，沥青路面的早期病害问题突出，除重载和施工因素外，大多与路面性能及排水有关。下面是我整理的浅谈路基回弹模量对沥青路论文，欢迎来参考！

摘要：

以半刚性基层方案为研究对象，采用BISAR3.0软件，分析20~100MPa路基回弹模量条件下的路表弯沉值与面层剪应力变化，最后根据数据结果，得出以下结论：①伴随回弹模量不断增大，其对路表弯沉值带来的影响逐渐减弱，新建公路回弹模量应确定在40MPa以上；②路基的回弹模量并不会对面层上剪应力造成太大影响。

关键词： 路基；回弹模量；路表弯沉值；面层剪应力

0引言

回弹模量在沥青路面的结构设计中十分重要，其数值大小不仅会对工程造价造成影响，还关系到公路整体使用品质。本文借助BISAR3.0计算软件，深入分析不同回弹模量对公路弯沉值和剪应力造成的实际影响。

1路面结构方案确定

对半刚性基层而言，其拥有良好的刚度、稳定性和强度，适宜作为路面主要承载层，同时还具有造价低、设计与施工成熟等诸多优势，是国内常用的典型路面结构。运用单轴双圆均匀荷载条件下的弹性层状连续体系及其基本理论分析各种回弹模量水平下弯沉、剪应力、面层压应力、基底拉应力实际变化规律，以此明确回弹模量对于公路路面带来的实际影响。此次分析过程中涉及到的参数有标准轴承、垂直荷载等，如果当量圆的半径等于10.65cm，则轮间距可确定为3倍当量圆半径。采用BISAR3.0软件进行计算和分析，为方便计算，给出的假定条件有：路面的横向用y轴表示；车辆行驶的方向用x轴表示，也就是路面的纵向；路面深度方向用z轴表示。在计算得出的结果当中，拉应力与压应力分别为正、负值。在对某个参数所具有的敏感性进行分析时，其余参数均不发生变化。

2回弹模量的实际影响分析

2.1弯沉影响分析

弯沉值是指路面中各个结构层次和路基整体变形的总和。为分析弯沉值受回弹模量变化的影响，路基的回弹模量分别选择九种情况，变化区间为20~100MPa（以10MPa标准递增），各结构层除弯沉值外的参数均不发生变化，通过对比深入分析路面结构的受力，以此得出回弹模量实际变化趋势。当路基的回弹模量为20MPa时，路表和路基顶面的弯沉值分别为0.58mm和0.53mm，后者占前者92%；当路基的回弹模量为30MPa时，路表和路基顶面的弯沉值分别为0.45mm和0.40mm，后者占前者90%；当路基的回弹模量为40MPa时，路表和路基顶面的弯沉值分别为0.38mm和0.33mm，后者占前者87%；当路基的回弹模量为50MPa时，路表和路基顶面的弯沉值分别为0.33mm和0.28mm，后者占前者85%；当路基的回弹模量为60MPa时，路表和路基顶面的弯沉值分别为0.30mm和0.25mm，后者占前者83%；当路基的回弹模量为70MPa时，路表和路基顶面的`弯沉值分别为0.27mm和0.22mm，后者占前者82%；当路基的回弹模量为80MPa时，路表和路基顶面的弯沉值分别为0.25mm和0.20mm，后者占前者80%；当路基的回弹模量为90MPa时，路表和路基顶面的弯沉值分别为0.24mm和0.19mm，后者占前者79%；当路基的回弹模量为100MPa时，路表和路基顶面的弯沉值分别为0.22mm和0.17mm，后者占前者77%。（1）路表弯沉值下降约62%，路基顶面弯沉值下降约67%，路基顶面弯沉值占路表弯沉值的百分比在77%~92%范围内，伴随回弹模量不断增大，其对路表弯沉值带来的影响逐渐减弱；（2）相比较小的回弹模量所带来的弯沉值实际影响较大，若回弹模量在40MPa以内，弯沉值的曲线有较大陡度；而超过40MPa后，曲线较为平缓[2]。

2.2剪应力影响分析

在车轮施加的横向作用力下，面层将产生一定剪应力。同样借助BISAR3.0软件，对不同回弹模量造成的剪应力影响进行分析。在回弹模量小于30MPa的情况下，将单圆荷载的中心位置作为控制基准点，重点探讨深度和回弹模量对剪应力带来的影响。

2.3面层压应力影响分析

采用BISAR3.0软件，对双圆荷载中心各个位置上的面层底部竖向应力进行计算，此时路基的回弹模量确定在30MPa。通过计算可得，在双圆荷载中心外15.98cm的位置上，面层底部竖向应力达到最大值。选择不同层位，对深度造成的竖向应力实际影响进行分析，选择6cm,9cm和15cm层位，深入研究竖向应力受基层模量的实际影响。从分析结果中可以看出，面层竖向应力和深度成反比关系，即伴随深度不断增加，面层竖向应力减少。路基的回弹模量不会对压应力造成太大影响。

2.4基底拉应力影响分析

在半刚性基层中，无论层间连续或滑动，面层通常都处在受压区，无法发挥控制作用，所以基底拉应力为路面结构的主要控制因素。实践表明，基底拉应力是结构层产生开裂现象的主要原因，路面使用时会受到荷载长期作用，长时间处在应力和应变的交迭变化情况下，导致结构强度不断降低。在荷载达到一定作用次数以后，基底拉应力就会造成路面开裂。通过对基底拉应力受路基回弹模量变化影响的分析可知，回弹模量由20MPa以10MPa标准上升至100MPa，基底拉应力共降低31%。

3结论

本文借助BISAR3.0计算软件，将半刚性基层方案作为主要研究对象，探讨了不同回弹模量对于弯沉和剪应力带来的实际影响，最终可得出下列结论：（1）路基顶面的弯沉值约占路表弯沉值的80%~90%，而且伴随回弹模量不断增大，其对路表弯沉值带来的影响逐渐减弱，回弹模量在40MPa以内时，弯沉值的曲线有较大陡度，而超过40MPa后，曲线较为平缓。基于此，新建公路回弹模量应确定在40MPa以上，以此提升路面整体承载力。（2）深度在10cm以上时，面层剪应力在深度不断增大的情况下明显降低，说明路基的回弹模量并不会对面层上剪应力造成太大影响，提高回弹模量不是解决波浪、堆挤等病害的有效措施。（3）随深度不断增加，面层竖向应力减少。路基回弹模量不会对压应力造成太大影响。（4）基底拉应力是结构层产生开裂现象的主要原因，路基回弹模量的不断增大，会降低对基底拉应力造成的实际影响。

参考文献：

[1]亢建勋.路基回弹模量变化规律及对沥青路面结构的影响[J].交通世界，2015（7）：108-109.

[2]苏红敏.路基回弹模量对沥青路面设计参数的影响[J].黑龙江交通科技，2013（8）：9-10.

[3]李会勋.路基回弹模量对沥青路面结构设计的影响分析[J].交通世界，2016（32）：34-35.

高速公路路面病害防治论文

摘要：随着科学技术的发展以及改革开放政策的实施，带动了我国社会经济的不断进步，加快了我国城市化进程的脚步，城市化的深入发展使得我国的交通行业有了更快的发展，不仅增加了城市的桥梁建设，也增加了城市、乡村之间的道路建设。文章作者重点对高速公路路面病害主要的类型进行总结，对病害形成原因进行分析，以及提出了解决路面病害有效的防治措施。

关键词：高速公路；路面病害；类型；因素；防治措施

现阶段，我国高速公路的基本都是沥青材料铺筑的路面，这是由于沥青材料具有较好的力学性能以及很好的耐用能力，可以让行驶的车辆有着更高的舒适感以及安全性能。而在我国经济高速发展同时车辆的数量急速增长，使得高速公路车流量的加大，因此高速公路容易出现一些损坏的现象，即“路面病害”，出现这些“路面病害”时就要及时维修维护，从而大大的减少了高速公路上的车流量，直接影响到国民经济，最重要的是给行驶的车辆带来一定程度的安全威胁，容易造成人员的伤亡，因此要采取一定的措施以减少“路面病害”的现象。

1高速公路路面病害主要的类型

1.1裂缝

裂缝包括纵向裂缝和横向裂缝两大类。与纵向裂缝相比横向裂缝的情况更为严重，横向裂缝产生的原因主要是由温度应力作用所引起的。横向裂缝的宽度、长度会随着时间的增长而发生变化，一旦当路面的抗裂能力降低到一定程度时，高速公路上温度裂缝的数量便会不断的增加，从而严重的影响了高速公路路面行车的安全性。

1.2车辙

高速公路路面车辙主要是在车辆行驶荷载的反复作用下使路面产生出永久性变形积累形成的带状凹槽。高速公路路面上一旦出现车辙会导致路面平整度下降，当车辙达到一定深度时，便会在凹槽内形成大量积水非常容易引起交通安全事故。

1.3坑槽

坑槽的成因主要是施工时路面空隙率过大，雨水渗入，沥青的'粘合度被破坏，出现油石分离，容易产生坑槽。另外，路基路面遭到破坏后，车辆荷载作用下也会形成坑槽。沉陷也是坑槽形成的一种现象。

1.4波浪以及拥包

公路施工时沥青分布不均匀，油石粘合度降低，车载时路面反复受撞击就会形成局部受力不均匀，形成波浪。如果沥青过多稠度较低，或者是沥青混合料配合比不科学，车载时会对路面形成水平推力，路面局部隆起成拥包。1.5翻浆由于路面排水能力差，雨水渗透使部分基层软化，或者是基层用料不当，细料过多，在荷载情况下，就可能造成翻浆。如果是低温时基层遭遇水渗透，会出现冻胀，当温度升高时化冻，会导致基层局部疏松，荷载之后也会引起翻浆。

2高速公路路面病害形成原因

2.1地基的沉降

高速公路的沿线一般都会很长，所以在某一些特殊的路段难免会出现一些含水量过高的情况，另外高速公路相关设计人员有时没有到现场细心勘察地质问题与查找相关资料，就不知道哪些路段在建设过程中刻意的采取哪些措施来进行解决，因此就会导致高速公路的某些路段的含水量较高，从而引起高速公路地基承载能力的差异，进而使得高速公路路段的不均匀沉降现象的发生，为高速公路纵向开裂的产生提供了一些有利条件。

2.2施工的因素

由于高速公路相关的设计人员没能仔细进行资料的审查以及整体结构的合理性设计，导致整个高速公路的路面建设缺乏一定的科学性与合理性，这是高速公路路基厚度严重不足的根本原因，再加上高速公路施工单位在进行建设时，施工人员的工作素质不高，混合材料在搅拌时没有搅拌均匀，使得混合材料在其底部仍然存在大量的素土夹层或者存在不均匀的材料，以这种材料建设的高速公路，就会很容易出现因路基的压实度不均匀而导致的“路面病害”现象的发生。

2.3行车载荷的原因

高速公路上行车的负荷过载是导致高速公路容易出现车辙病害的主要原因之一，在高速公路的通行中，经常会出现一些重载的车辆，在加上高速公路通过的车流量较大，就使得路面受到载重的损害较为严重，当路面的荷载能力在行驶车辆的作用下不断加大，超出高速公路最大的荷载能力时，路面就产生一些大小不等、程度不一的车槽，这就是高速公路出现“路面病害”最主要的原因之一。

3高速公路路面病害有效的防治措施

3.1裂缝的防治措施

首先，在高速公路路基分层填筑时，就必须加强对公路路基分层填筑的质量以及压实的密度进行谨慎、仔细的检查，对于高速公路建设过程中不合格的位置重新进行补充及做好施工的防止裂缝工作，这样有效减少高速公路路基发生裂缝的机率，极大的减少了高速公路路面在使用过程中裂缝出现的数量；其次，在高速公路出现裂缝时，先对裂缝的宽度进行测量，对于3毫米以下的裂缝，可以不需要做处理；对于处在3毫米与5毫米之间的纵向裂缝，则需要将裂缝出现的位置进行清扫，压缩空气吹净，然后用沥青堵住；对于大于5毫米的裂缝，则需要将裂缝上、中部分的面层刨除，然后对裂缝进行填充；若裂缝小于6毫米则不需要直接灌缝，对于6毫米以外的裂缝则需要先阔缝，在清洁，最后灌缝养生。

3.2车辙的防治措施

第一，选择合适达标的材料来进行施工，通常情况下，根据现阶段公路施工技术的发展，一般都是选择表面粗糙、嵌挤作用好的材料以及含蜡量较低的沥青作为施工材料；第二，在温度偏高的季节和天气限制高速公路上行驶车辆的数量以及行驶车辆的载重，尽最大可能的对高速公路的路面进行维护和保养，在进行车辙的修复时，要采用小型铣刨机铣上面的4厘米，宽度为整个车道，再重新铺筑路面，以达到平整路面的效果；第三，在沥青路面上的不稳定层时，要将路面拉毛，然后重新铺设路面；第四，采用骨架密实结构的粗集料间断级配沥青混合料做路面表面层，可以有效的提高沥青路面对于高温天气的稳定性，进而减少车辙现象的发生。

3.3坑槽的防治措施

坑槽的修补方法有热补法和冷补法两种。冷补法时先量深度，在划出范围，再切槽，然后对其进行清洁，接着喷灯烤干烤热，最后将预先准备好的热料补至坑槽中。对于厚度大于6厘米的坑槽要进行分层填筑，在填筑结束后应从外向内的对其进行碾压处理。以夯实修补的路面，在对坑槽进行热补法时，首先对将要进行修补部位进行加热，当修补地面软化后，将准备好的热料放置其中进行修补，同样也是从外向内的进行碾压工作，与冷补法相比，热补法的方式更为简单、方便。

4结束语

通过文章的叙述，可以得出以下结论。由于沥青具有较好的力学性质以及较高的舒适度和安全性，因此，沥青是目前高速公路常见的建筑材料，但是随着高速公路的不断运营，流经车辆的不断增多，高速公路的耐久性逐渐的降低，逐渐的出现了“路面病害”的现象，这不仅影响了交通运输带来的不便，更为严重的是威胁到人们出行的安全。因此我们不断努力探索与总结“路面病害”的原因所在，积极采取一些有效的预防措施。

参考文献

[1]冀正，孙正卿.探究高速公路路面病害处治措施[J].民营科技，2013（4）：302.

[2]吴长添，方精思.高速公路沥青路面病害养护防治分析[J].公路与汽运，2006（1）：39-41.

[3]韩亚林，汪涛.关于高速公路路面病害及其防治措施探讨[J].中华民居（下旬刊），2014（10）：272-273.

[4]秦贵元，阎红伟.夏汾高速公路路面病害调查分析及防治措施的研究[J].山西交通科技，2008（1）：14-16.

[5]吕华强.高速公路水泥混凝土路面质量、病害问题成因及防治措施[J].北方交通，2013（S2）：68-70.

作者：周明永 单位：睢宁县公路管理站