丁超鋒
摘 要:公路的發(fā)展已經(jīng)有很長一段歷史了,從公路發(fā)展歷史來看,公路的路面的類型主要包括兩種,瀝青混凝土和水泥混凝土兩種路面,早期的公路的路基和路面的損壞比較嚴(yán)重,是由多種原因?qū)е碌?,其中,對公路的使用性能以及使用壽命產(chǎn)生最大影響的是結(jié)構(gòu)上的破壞,或者遭受水的破壞作用,以及導(dǎo)致的轍槽。本文將具體分析路基路面的破壞特征及其遭受破壞的原因。
關(guān)鍵詞:公路;路基路面;破壞特征;成因
公路路基和路面出現(xiàn)損壞,很多是因為工程的設(shè)計和施工階段存在的質(zhì)量隱患導(dǎo)致的,社會、經(jīng)濟以及安全各個方面都帶來了極大的損失。各種質(zhì)量問題的出現(xiàn),引起了業(yè)內(nèi)人士的高度關(guān)注,通過對破壞的特征進行分析,找到破壞的原因,從而為改善公路的工程質(zhì)量提供指導(dǎo)性的建議。
一、公路路面路基的破壞分析
(一)地質(zhì)條件
公路遍布在各個區(qū)域,地形和地質(zhì)條件是影響公路的質(zhì)量的關(guān)鍵因素。公路穿行在自然環(huán)境中,供往來的人群或者車輛的行駛,在長期的使用中,必然會受到損害,道路的路基和路面就會遭受到破壞,尤其是一些沿海地區(qū)的公路,它的地質(zhì)條件相對復(fù)雜,不能進行有效的預(yù)測和控制,地質(zhì)災(zāi)害對于施工路段的影響的會更大,甚至影響到公路正常的使用。
(二)氣候因素
公路身處在自然環(huán)境中,因此,氣候因素對其的影響也是較大的,它的建設(shè)和運營以及公路的養(yǎng)護都會受到自然條件的影響,氣候在自然條件中是一種變化最大的因素,在管理的設(shè)計規(guī)劃以及施工和養(yǎng)護期間,都要充分考慮到建筑當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,從而使得公路應(yīng)有的服務(wù)水平以及使用壽命都能得到發(fā)揮。因此,要對公路所處的環(huán)境進行全面的了解,知道氣候?qū)樊a(chǎn)生的影響,以及影響公路發(fā)展的氣候條件的異同,比如,大量的降雨對公路會產(chǎn)生較大的影響,它導(dǎo)致公路的路基和路面的濕度狀態(tài)出現(xiàn)了變化。
(三)生態(tài)破壞
盡管可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保的理念得到了倡導(dǎo),但是在很多地區(qū),尤其是偏遠地區(qū)并沒有相應(yīng)地提高認識,一些較為落后的地區(qū)依然沿用燒柴取暖,甚至很多居民在公路邊上將樹木砍伐,使得公路邊上的綠化面積不斷縮小,此外,過度的放牧導(dǎo)致公路沿線的植被和草坪也不斷遭到破壞從而使得土壤逐漸松散,土壤沙化的現(xiàn)象也越來也嚴(yán)重,從而嚴(yán)重影響到公路路基和路面的質(zhì)量,在農(nóng)田灌溉中的引水,使得地表水滲入巖石和土壤的接觸層,使得山體滑坡的可能性大大提升,對公路的路面和路基的穩(wěn)定性也構(gòu)成了極大的威脅。
二、公路路面路基破壞特征和成因
(一)路面破壞
1.變形類
對于填土路堤中的路面施工完成后,路基就會產(chǎn)生不同程度地出現(xiàn)不均勻地沉降,使得路面呈現(xiàn)出波浪形的不平整的狀況,在路堤沒有進行填筑時,地基處于相對穩(wěn)定的狀態(tài),而填筑后,地基由于受到動靜雙方不平衡的荷載作用,就會產(chǎn)生固結(jié)變形,一直到重新達到平衡。地基會產(chǎn)生多大程度的變形,是由填土的高度以及地基內(nèi)部的成圖的壓縮系數(shù)共同決定的,路堤路基在橫向承載力呈現(xiàn)出不均衡的特點,地基兩側(cè)承載力較小,中部的承載力較大,使得路堤沉降不均勻,路堤的兩側(cè)向外部發(fā)生沉降,將路基和路面掰開,路面上的出現(xiàn)較大的縱向的裂縫,總體上是上窄下寬的樣子。
2.松散類
這種類型,是由于路面的結(jié)構(gòu)找到破壞出現(xiàn)的網(wǎng)裂。而結(jié)構(gòu)性的破壞指的是路面的結(jié)構(gòu)承載能力難以與現(xiàn)有的行車荷載箱對抗,使得路面的整體結(jié)構(gòu)找到破壞,表現(xiàn)在外觀上就是出現(xiàn)裂縫,從而進一步發(fā)展成為縱向的裂形變帶。
導(dǎo)致松散變形的原因主要是水流破壞,具體表現(xiàn)為,降水較快速地滲入孔隙較大混凝土路面,而下層的密實度較大,在雨水滲入之前,表層的路面就出現(xiàn)了破壞性的變化,一些部位就出現(xiàn)了原形的坑洞。也有的是由于表面層的水快速地滲入到中層,滯留在中層的水還沒來得及滲入到下層,或者是難以滲入到下沉,中層的混凝土的強度逐漸變?nèi)?,瀝青出現(xiàn)剝落甚至是松散,致使表面層在行車道底輪跡帶上出現(xiàn)的網(wǎng)裂變形,有的甚至上出現(xiàn)明顯的轍槽。詞外,由于水逐漸地從表層深入到中層再到下層,如果底層面上粘結(jié)的防水層,或者下封層的質(zhì)量比較好,就不會進入較多的水量,停留在底層的水就會使得底面層的混凝土的強度變?nèi)?,瀝青剝落后導(dǎo)致混凝土松散。
發(fā)生這種破壞最主要的原因是混凝土有較大的孔隙。修筑公路采用的瀝青混凝土,尤其是表層的實際孔隙較大,雨水能夠很容易的入侵,從而起到破壞作用。另一個原因是在修筑的時候,更多的是強調(diào)平整度,而對壓實度較為忽視。
(二)路基破壞
1.基層
通常,公路的半剛性基層的厚度大約20厘米,用的是水泥穩(wěn)定碎石或者粉煤灰穩(wěn)定碎石。而半剛性的底基有20到40厘米厚,采用的是石灰土、二灰砂以及水泥土等材料,半剛性的基層的總厚度多在40到60 厘米之間,半剛性的材料路面承載力主要是由材料層的厚度和質(zhì)量決定的,如果基層的質(zhì)量不過關(guān)或者不均勻,就難以形成一個整體,在遭受外力作用的時候,就很容易出現(xiàn)局部的破壞。如果路面的設(shè)計和施工都能達到設(shè)計的要求,路面的結(jié)構(gòu)破壞更多的是出現(xiàn)在輪跡帶上,產(chǎn)生縱向的細小的裂縫,之后逐漸出現(xiàn)橫向的裂縫最終變成的網(wǎng)裂,出現(xiàn)形變。
2.填土地基
這種路基常會產(chǎn)生縱向的不均勻的沉降,使得路面的表層剛出現(xiàn)波浪式的不平整,一方面是原有地基固結(jié)變形導(dǎo)致沉降,路基填筑后,地基會受到的來自外部荷載的作用從而產(chǎn)生變形,另一方面是路堤本身產(chǎn)生的形變,主要是由于自身的土質(zhì)、圖案圖高度等因素的影響。
三、結(jié)語
總而言之,使得路基路面出現(xiàn)破壞作用的成因和類型是相對應(yīng)的,通過分析會發(fā)現(xiàn),這些破壞的原因和類型之間相互影響,路基的破壞會導(dǎo)致路面的破損,而路面的損壞又會加速路基的破壞。如果路基的壓實度不夠,其中的含水量加大,產(chǎn)生的裂縫或者結(jié)構(gòu)出現(xiàn)松散,路面的破壞就會更加明顯。針對于此,更應(yīng)該加強對公路施工建設(shè)時質(zhì)量的加強,以及后期的養(yǎng)護治理。
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