沥青路面的推移病害及防治措施
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沥青路面产生推移破坏的因素是 多方面的,本人者主要从内部受力和外 部设计、施工、通行条件影响两方面进 行分析。
沥青路面推移破坏的内部成因
沥青路面推移破坏的内部成因主 要从内部受力分析着手,一方面是破坏 力的来源,另一方面是抵抗力(抗推移 强度)的组成。 破坏力是汽车轮胎施加给路面的水平作 用力
从力学分析看出,汽车施加给沥 青路面的可导致产生推移破坏的力主要 包括如下几种:(1)汽车轮胎对路面 的摩擦力;(2)路面材料在受到汽车 轮胎压力后,内部产生的侧向应力,路
图1 推拥力作用图
上或行车道左侧分道线上,末端往往延 伸到路面边缘;第三阶段病害进一步发 展,裂缝变宽,路面严重不平整,路面 边缘部分路面材料(沥青面层)由于路 缘石阻挡其向外移动而隆起,甚至挤出 路缘石,隆起带内混合料粘结性差,呈 松散状。一旦有雨、雪水侵入,病害会 进一步加剧。
推移破坏的原因分析
沥青路面推移破坏的外部成因
从沥青路面推移破坏的内部成因 分析入手,不难看出造成这种破坏的外 部成因,主要有如下几种因素: 沥青路面设计对路面推移的影响
路面设计厚度偏薄、沥青混合料 配合比设计空隙率小、混和料的水稳定 性(尤其是北方地区)和低温抗裂性却不 做具体要求、层间结合问题考虑不足 等,都是路面推移的重要的原因。 沥青路面施工对路面推移的影响
推移破坏是指沥青路面在行车荷 载作用下,路面材料(沥青面层)向右 前方移动,路面被拉裂的破坏现象。
推移破坏从现象上看有三个阶 段:第一阶段平整度有很小的变化,沥 青路面表面局部变粗糙,失去光泽; 第二阶段平整度明显变差,产生斜向 裂缝,裂缝方向与汽车前进方向约成 135o夹角,裂缝起点通常在路面中线
防治措施
沥青路面早期发生推移破坏的原 因比较复杂,在上文分析诸多因素中任 何一种因素都有可能成为路面产生推移 破坏的关键因素。我们应主要从以下方 面采取防治措施:
面材料在汽车压力作用下的压缩变形和 弯沉的存在而产生的汽车轮胎对路面材 料向前的推力;(3)汽车轮胎对路面 不平整处的水平冲击力;(4)汽车转 弯时产生的横向水平力。
(1)(3)(4)中水平力对路 面的推移破坏影响不大,不做赘述。 (2)中的侧向应力F1是压应力,在路 面表面为0,随着深度增加,其值也增 加,达到一定深度后开始逐渐变小,到 沥青面层底面时,再传递给路面基层, 对路面的推移破坏有一定的影响。而 (3)中路面材料在汽车压力作用下的 压缩变形和弯沉的存在而产生的汽车轮 胎对路面材料向前的推力则是路面产生 推移的最主要水平力。
汽车行使在路面上,对路面产生 一个向下的压力,这一压力使路面表面 产生两个竖向变形(或位移),一个是 路面在汽车轮胎下面产生的竖向弯沉, 弯沉盆盆底最大竖向位移为S1。另一 个是路面在汽车轮胎压力下产生的弹性 压缩变形S2(假定没有塑性变形), S2有下式:
P=N=A×S2×E S2=P/A/E 式中: P为汽车轮胎对路面的压力, N为路面对汽车的支撑力(弹性 力)。 A为汽车轮胎与路面的有效接触 面积。 E为沥青路面的弹性模量。
近年来,我国公路建设事业蒸蒸 日上,尤其是高速公路的发展更是突飞 猛进。在已建高速公路中,约有85% 为沥青路面。但由于繁重的交通运输任 务,致使公路运营过程中出现了大量的 损坏现象,如车辙、坑槽、开裂、推移 等,其病害发展是非常迅速的,其处治 费用也相当惊人,严重影响了公路的服 务质量和水平。
沥青路面推移破坏的阶段
随着国家经济的不断发展,交通 量也大大增加,而且以重载、偏载车辆 为主,重载大流量的交通状况是导致路 面产生推移的主要外部因素。
特别在沥青路面运行早期,沥青 混合料中的颗粒构成尚不稳定,处于微 移动阶段,沥青路面结构层的抗弯拉强 度及抗冲击强度均没有达到最佳值。而 早期重型车的通行产生的破坏力远远大 于沥青面层的抗弯拉强度,直接导致沥 青路面的稳定性破坏。
沥青路面的压实度、沥青含量、 沥青品质、填料的含量及品质都会对 沥青路面推移产生很大的影响。路面 压实度越高、沥青品质越好、沥青含 量和填料含量适当,都可以增加路面 材料内部粘聚力,从而增加沥青路面 推移的抵抗力。
另外,如果沥青混合料温度低于 600C后,我们再用震动压路机碾压, 沥青路面内部的粘聚力遭到破坏,从而 降低其抵抗水平力的能力。 交通量大、超限超载车辆多对路面推移 的影响
70 TRANSPOWORLD 2012No.13 (Jul)
路面在汽车轮胎作用下产生的总 竖向变形S为
S=S1+S2 路面在汽车轮胎下产生位移S的情 况,汽车向前行走,对路面材料就产生 一个向前的推拥力如图1所示: 高速行使的汽车带有很高的冲击 能,所以推拥力对路面的作用力较大。 抵抗力有沥青路面本身的内部强度和外 力部分 沥青路面抗水平力的内部强度是 由沥青路面的骨料嵌挤强度和结合料 (沥青)的粘聚力两部分组成。沥青 路面的骨料尺寸越大,按照嵌挤理论 计算的骨料级配越密实,路面压实度 越高,其抗水平推力的能力越强;沥 青路面的粘聚力直接反映了路面的抗 拉强度,抗拉强度越高,其抵抗水平 外力的能力越强。 沥青路面抗水平力的外力是沥青 路面的底面和路面基层表面之间的界面 提供的。路面基层表面越粗糙,其与沥 青面层之间的摩擦系数越大,沥青路面 抗水平力的能力越强。
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本栏目由高远路业集团独家协办
沥青路面的推移病害及防治措施
文/孙建芳ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
推移 病 害 是 沥 青 路 面 常 见 病 害 之 一,其破坏成因多种多样。本文 过对沥青混凝土路面推移病害进行实地 调查,在对推移破坏的现象和机理进行 分析的基础上,分析路面推移病害产生 的主要原因及治理方法。
如果基层养生期过短,基层含水 量大,并且施工季节较晚(距冰冻期不 足一个月),夹在基层和沥青路面间的 水会形成一层光滑的浆状物,从而大大 降低沥青路面抵抗水平外力的能力,使
沥青路面很容易产生推移破坏。 透层油功能性缺陷也会导致层间
结合不好,容易引起路面抗剪强度不 足。在半刚性基层上修筑沥青混凝土路 面,虽然施工中浇洒透层油,但实践表 明层间的结合效果不好,结合面是剪切 薄弱面,容易引发面层沿着基层顶部整 体滑动,产生路面推移。
沥青路面推移破坏的内部成因
沥青路面推移破坏的内部成因主 要从内部受力分析着手,一方面是破坏 力的来源,另一方面是抵抗力(抗推移 强度)的组成。 破坏力是汽车轮胎施加给路面的水平作 用力
从力学分析看出,汽车施加给沥 青路面的可导致产生推移破坏的力主要 包括如下几种:(1)汽车轮胎对路面 的摩擦力;(2)路面材料在受到汽车 轮胎压力后,内部产生的侧向应力,路
图1 推拥力作用图
上或行车道左侧分道线上,末端往往延 伸到路面边缘;第三阶段病害进一步发 展,裂缝变宽,路面严重不平整,路面 边缘部分路面材料(沥青面层)由于路 缘石阻挡其向外移动而隆起,甚至挤出 路缘石,隆起带内混合料粘结性差,呈 松散状。一旦有雨、雪水侵入,病害会 进一步加剧。
推移破坏的原因分析
沥青路面推移破坏的外部成因
从沥青路面推移破坏的内部成因 分析入手,不难看出造成这种破坏的外 部成因,主要有如下几种因素: 沥青路面设计对路面推移的影响
路面设计厚度偏薄、沥青混合料 配合比设计空隙率小、混和料的水稳定 性(尤其是北方地区)和低温抗裂性却不 做具体要求、层间结合问题考虑不足 等,都是路面推移的重要的原因。 沥青路面施工对路面推移的影响
推移破坏是指沥青路面在行车荷 载作用下,路面材料(沥青面层)向右 前方移动,路面被拉裂的破坏现象。
推移破坏从现象上看有三个阶 段:第一阶段平整度有很小的变化,沥 青路面表面局部变粗糙,失去光泽; 第二阶段平整度明显变差,产生斜向 裂缝,裂缝方向与汽车前进方向约成 135o夹角,裂缝起点通常在路面中线
防治措施
沥青路面早期发生推移破坏的原 因比较复杂,在上文分析诸多因素中任 何一种因素都有可能成为路面产生推移 破坏的关键因素。我们应主要从以下方 面采取防治措施:
面材料在汽车压力作用下的压缩变形和 弯沉的存在而产生的汽车轮胎对路面材 料向前的推力;(3)汽车轮胎对路面 不平整处的水平冲击力;(4)汽车转 弯时产生的横向水平力。
(1)(3)(4)中水平力对路 面的推移破坏影响不大,不做赘述。 (2)中的侧向应力F1是压应力,在路 面表面为0,随着深度增加,其值也增 加,达到一定深度后开始逐渐变小,到 沥青面层底面时,再传递给路面基层, 对路面的推移破坏有一定的影响。而 (3)中路面材料在汽车压力作用下的 压缩变形和弯沉的存在而产生的汽车轮 胎对路面材料向前的推力则是路面产生 推移的最主要水平力。
汽车行使在路面上,对路面产生 一个向下的压力,这一压力使路面表面 产生两个竖向变形(或位移),一个是 路面在汽车轮胎下面产生的竖向弯沉, 弯沉盆盆底最大竖向位移为S1。另一 个是路面在汽车轮胎压力下产生的弹性 压缩变形S2(假定没有塑性变形), S2有下式:
P=N=A×S2×E S2=P/A/E 式中: P为汽车轮胎对路面的压力, N为路面对汽车的支撑力(弹性 力)。 A为汽车轮胎与路面的有效接触 面积。 E为沥青路面的弹性模量。
近年来,我国公路建设事业蒸蒸 日上,尤其是高速公路的发展更是突飞 猛进。在已建高速公路中,约有85% 为沥青路面。但由于繁重的交通运输任 务,致使公路运营过程中出现了大量的 损坏现象,如车辙、坑槽、开裂、推移 等,其病害发展是非常迅速的,其处治 费用也相当惊人,严重影响了公路的服 务质量和水平。
沥青路面推移破坏的阶段
随着国家经济的不断发展,交通 量也大大增加,而且以重载、偏载车辆 为主,重载大流量的交通状况是导致路 面产生推移的主要外部因素。
特别在沥青路面运行早期,沥青 混合料中的颗粒构成尚不稳定,处于微 移动阶段,沥青路面结构层的抗弯拉强 度及抗冲击强度均没有达到最佳值。而 早期重型车的通行产生的破坏力远远大 于沥青面层的抗弯拉强度,直接导致沥 青路面的稳定性破坏。
沥青路面的压实度、沥青含量、 沥青品质、填料的含量及品质都会对 沥青路面推移产生很大的影响。路面 压实度越高、沥青品质越好、沥青含 量和填料含量适当,都可以增加路面 材料内部粘聚力,从而增加沥青路面 推移的抵抗力。
另外,如果沥青混合料温度低于 600C后,我们再用震动压路机碾压, 沥青路面内部的粘聚力遭到破坏,从而 降低其抵抗水平力的能力。 交通量大、超限超载车辆多对路面推移 的影响
70 TRANSPOWORLD 2012No.13 (Jul)
路面在汽车轮胎作用下产生的总 竖向变形S为
S=S1+S2 路面在汽车轮胎下产生位移S的情 况,汽车向前行走,对路面材料就产生 一个向前的推拥力如图1所示: 高速行使的汽车带有很高的冲击 能,所以推拥力对路面的作用力较大。 抵抗力有沥青路面本身的内部强度和外 力部分 沥青路面抗水平力的内部强度是 由沥青路面的骨料嵌挤强度和结合料 (沥青)的粘聚力两部分组成。沥青 路面的骨料尺寸越大,按照嵌挤理论 计算的骨料级配越密实,路面压实度 越高,其抗水平推力的能力越强;沥 青路面的粘聚力直接反映了路面的抗 拉强度,抗拉强度越高,其抵抗水平 外力的能力越强。 沥青路面抗水平力的外力是沥青 路面的底面和路面基层表面之间的界面 提供的。路面基层表面越粗糙,其与沥 青面层之间的摩擦系数越大,沥青路面 抗水平力的能力越强。
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沥青路面的推移病害及防治措施
文/孙建芳ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
推移 病 害 是 沥 青 路 面 常 见 病 害 之 一,其破坏成因多种多样。本文 过对沥青混凝土路面推移病害进行实地 调查,在对推移破坏的现象和机理进行 分析的基础上,分析路面推移病害产生 的主要原因及治理方法。
如果基层养生期过短,基层含水 量大,并且施工季节较晚(距冰冻期不 足一个月),夹在基层和沥青路面间的 水会形成一层光滑的浆状物,从而大大 降低沥青路面抵抗水平外力的能力,使
沥青路面很容易产生推移破坏。 透层油功能性缺陷也会导致层间
结合不好,容易引起路面抗剪强度不 足。在半刚性基层上修筑沥青混凝土路 面,虽然施工中浇洒透层油,但实践表 明层间的结合效果不好,结合面是剪切 薄弱面,容易引发面层沿着基层顶部整 体滑动,产生路面推移。