市政道路工程沥青路面裂缝成因与防治
沈大军
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

沈大军,. 市政道路工程沥青路面裂缝成因与防治[J]. 交通技术研究,20249. DOI:10.12721/ccn.2024.157088.
摘要: 市政道路工程中,沥青路面作为城市交通的重要组成部分,其质量直接关系到城市交通的顺畅与安全。然而,沥青路面在使用过程中常常会出现裂缝,这些裂缝不仅影响道路的美观,还会降低道路的使用寿命,增加维修成本,甚至可能引发交通事故。为了确保沥青路面的长期稳定性和行车安全,深入分析裂缝的成因并采取有效的防治措施显得尤为重要。本文将探讨市政道路工程中沥青路面裂缝的成因,并提出相应的防治策略,以期为市政道路的建设和维护提供参考。
关键词: 市政道路工程;沥青路面;裂缝成因;防治
DOI:10.12721/ccn.2024.157088
基金资助:

1市政道路工程沥青路面裂缝成因分析

1.1路面基层温度收缩

路面基层在温度逐渐下降过程中会发生收缩,这种现象可能引发裂缝。这一过程涉及固、液、气三态物质的相互影响。温度导致的裂缝主要分为两类:一是低温条件下的收缩裂缝;二是温度变化引起的疲劳裂缝。前者指的是沥青因温度波动而出现的裂痕。需要注意的是,高温环境下,沥青或其混合物的应力会得到释放,温度变化不会导致超出其承受极限的应力增加。但是,在温度迅速降低的条件下,沥青会变得更为坚硬并开始收缩。当材料的应力释放不能满足因温度引起的应力增加时,沥青与道路基层之间的粘附性会下降,这可能会引发裂缝的形成。所谓的温度疲劳裂缝,是指在温度波动较大且频繁出现的路面环境中,由于温度的波动而形成的裂痕。当道路受到车辆载重和不断变化的环境温度的共同影响时,将直接导致沥青材料遭受严重损害,进一步加剧路面结构问题的严重性。

1.2车辆荷载原因

车辆的荷载对沥青路面产生的影响主要分为两大类,一是超出了道路设计的承载能力,从而导致路面产生裂缝;二是尽管未超出道路设计的承载能力,但由于工程的质量管理不严格,导致道路的结构强度不足,从而可能产生裂痕。在市政道路工程中,由车辆荷载引起的路面裂痕是导致沥青路面出现裂缝的关键因素之一。当车辆的荷载超出了路面的真实承载能力,拉应力可能会超出基层材料的承受能力,这可能会导致道路底部产生裂缝,并且随着使用时间的延长,这些裂缝会逐步影响到上层结构。与裂缝本身相比,车辆荷载对路面结构造成的破坏更为严重。在车辆荷载被确定为沥青路面裂缝的元凶后,工程人员的任务不仅包括修补裂缝和路面,还需要通过结构强化和设计调整来提升道路的承载力。采取这种方式能够增强道路的载重能力,延长其使用年限,并确保道路运行的安全性和稳定性。

1.3材料性能不佳

沥青路面裂纹的产生可以归因于多个因素。首先,是材料本身的缺陷,如,沥青性能不佳、低温下的抗变形能力较弱,或者不符合当地的气候标准和行业的技术要求,这些都可能导致裂纹出现。其次,是施工过程中的问题,比如操作不当、施工环境不良等,也可能导致沥青路面出现裂纹。再次,外界环境因素如气候变化、交通载荷等也会对沥青路面产生影响。在沥青混的制备过程中,沥青与其他材料的比例非常重要。如果比例不正确,就会影响沥青的质量。此外,沥青的存储方式和时间也会对质量产生影响。施工过程中的人为因素也是一个重要的影响因素,比如混合时间过长或温度过高,都可能导致沥青质量下降,进而导致道路裂纹的出现。因此,为了减少沥青路面裂纹的产生,需要选用质量好、符合技术要求的沥青材料,并保持合理的沥青混合比例和适宜的施工环境。还需要根据当地的气候条件和交通负荷情况进行合理的设计和施工,以提高沥青路面的耐久性和使用效果。

2市政道路工程沥青路面裂缝防治策略

2.1修筑防裂路面

实践证明,面层及射裂缝受沥青面层厚度的影响比较明显。因此,在设计和施工过程中,应合理确定沥青面层的厚度,以减少裂缝的产生。在确定沥青面层厚度时,需要考虑以下几个因素:第一,道路等级和使用寿命。不同等级的道路需要不同的沥青面层厚度。例如,高等级道路通常需要较厚的沥青面层,以确保路面的耐久性和稳定性。同时,使用寿命较长的道路也需要较厚的沥青面层,以减少裂缝的产生。第二,路基状况。路基的状况对沥青面层厚度也有影响。如果路基质量较差,需要采取措施加强路基的稳定性和承载能力,以减少沥青面层产生裂缝的可能性。第三,材料性能。不同材料性能的沥青和混合料对沥青面层厚度也有影响。例如,高性能沥青和混合料具有更好的抗裂性能和耐久性,可以适当降低沥青面层的厚度。根据以上因素,可以确定具体的沥青面层厚度。一般来说,对于高等级道路,沥青面层厚度通常在10~15cm;对于低等级道路,沥青面层厚度可以适当降低,但应≥5cm。同时,在施工过程中,应严格控制沥青混合料的拌合、运输、摊铺、碾压等环节的质量,确保沥青路面的施工质量符合规范要求。

2.2采用车辆限重措施

对于一些承载能力较低的道路,经过长时间的使用和频繁的车辆通行,路面会逐渐受到损伤和压力,容易形成裂缝,可以限制过重货车和载重车辆在这些道路上的通行,减少对路面的压力,进而减少裂缝的形成。车辆限重措施的具体实施可以通过设置交通标志、标线和限重设施进行。首先,合理设置交通标志和标线,清晰指示车辆驾驶人员在该道路上限重通行。这样可以让驾驶员及时了解到道路的限制条件,避免超载通行,从而减少对路面的压力。其次,可以考虑设置限重设施,如限制道路入口处的限重称重站,通过称重设备来检测车辆的重量并进行限制。这些设施的设置不仅能有效监控车辆的重量,也能起到警示和约束驾驶员的作用,让他们更加合理、谨慎地选择通行路线。车辆限重措施的实施需要充分宣传和监督。相关部门可以通过媒体、告示牌和宣传车辆等形式,向市民和驾驶员普及限重政策和道路保护的重要性。同时,加强对限重设施的管理和维护,确保其正常运行,严格执法,对违反限重规定的车辆进行处罚和惩罚,以提高限重措施的有效性。

2.3选择合适的材料

选择高质量的沥青材料是关键措施之一,高弹性沥青是一种具有较高弹性模量和抗裂性能的沥青材料,通过在混合料中使用高弹性沥青可以有效提高路面的抗裂性能。在沥青混合料中添加改性剂,可以改善沥青的黏性和流动性,提高路面的抗老化性能和弹性模量,常用的改性剂包括聚合物改性剂和橡胶改性剂,聚合物改性剂可以提高沥青混合料的粘结性和柔韧性,使其更具弹性,从而增加路面的抗裂性能。橡胶改性剂是将废旧轮胎橡胶加入沥青中,可以提高路面的弹性模量和耐久性。在使用高弹性沥青时,可以选择合适的弹性模量范围,一般在2000MPa~5000MPa,以满足路面的要求。对于聚合物改性剂和橡胶改性剂,应根据具体情况确定添加量。一般来说,聚合物改性剂的添加量为沥青质量的3%~5%,橡胶改性剂的添加量为沥青质量的5%~10%。这些参数的确定需要结合实际情况和工程要求综合考虑。总之,选择合适的材料,如高弹性沥青,并在沥青混合料中适当添加改性剂,可以显著提高市政道路工程沥青路面的抗裂性能和弹性模量,从而达到防治裂缝的目的。

3结束语

沥青路面裂缝不仅影响城市道路美观,更可能引发交通安全隐患。因此,市政道路工程人员必须全面掌握裂缝的成因,并提出有针对性的预防和修复策略。为了从根本上消除裂缝隐患,延长道路使用期,工程界应遵循 " 防患于未然 " 的原则,在道路设计和施工阶段严格把控工程质量。

参考文献

[1]李梦琪.市政道路工程沥青路面裂缝成因与防治策略分析[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术, 2024(003):000.

[2]张建明.市政道路工程沥青路面裂缝成因与防治策略分析[J].城市建设理论研究(电子版), 2023(16):208-210.

[3]胡波廷.市政道路沥青路面面层裂缝产生原因及防治措施[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术, 2022.