瀝青路面破損類型與成因分析

關(guān)于瀝青路面破損類型與成因分析12主要內(nèi)容

瀝青路面早期破損的類型

瀝青路面早期破損的形成原因

瀝青路面早期破損的防護第2頁,共32頁，2024年2月25日，星期天3瀝青路面的特點使用性能好：路面平整無接縫，減震吸聲，行車舒適；具有一定粗糙度，無強烈反光，行車安全施工方便：機械化施工，控制質(zhì)量；不需養(yǎng)護、及時開放交通再生利用：資源與環(huán)境保護存在問題：

§高溫穩(wěn)定性

§低溫抗裂性

§水穩(wěn)定性第3頁,共32頁，2024年2月25日，星期天4瀝青路面早期破損的主要類型1.橋頭跳車臺背填土壓實不足，導(dǎo)致填土在臺背后數(shù)十米范圍內(nèi)下沉2.沉陷由基層局部成形不足，強度不夠，在行車載荷和自然因素等作用下形成的。3.裂縫橫向裂縫:荷載性裂縫和非荷載性裂縫縱裂縫:半填半挖處的裂縫,分幅攤鋪時縱縫龜裂:又稱網(wǎng)裂，路面整體強度不足，基層軟化，穩(wěn)定性不良等引起的，瀝青路面老化變脆，也會成網(wǎng)狀裂縫。第4頁,共32頁，2024年2月25日，星期天5瀝青路面早期破損的主要類型4.車轍變形

結(jié)構(gòu)性車轍：由于荷載的作用，發(fā)生在瀝青面層以下包括路基在內(nèi)的各結(jié)構(gòu)層的永久變形。磨損性車轍：由于車輛不斷地磨損路面，特別是大量重型超載車輛渠化行駛在主車道上，磨損路面也會形成車轍。流動性車轍：在高溫條件下，車輪碾壓反復(fù)作用，荷載應(yīng)力超過瀝青混合料的穩(wěn)定度極限，使流動變形不斷積累形成車轍。

第5頁,共32頁，2024年2月25日，星期天6瀝青路面早期破損的主要類型5.坑槽

壓實不足性坑槽

：施工時混合料溫度太高，使瀝青老化，粘結(jié)力降低，脆性增加，導(dǎo)致壓實不夠，粘結(jié)不牢，在行車載荷作用下，形成坑槽；混合料溫度太低，攤鋪不均勻，壓實不充分，導(dǎo)致壓實度不夠形成坑槽。

厚度不夠性坑槽

：路面下面層局部標(biāo)高控制不嚴(yán)，導(dǎo)致瀝青上面層個別地方厚度不夠，在行車作用下，部分混合料易被“帶走”，形成坑槽。水損害性坑槽

：①開始影響瀝青與集料的粘附性，②瀝青膜與集料開始剝離③路面開始麻面、松散、掉粒。最后形成坑槽第6頁,共32頁，2024年2月25日，星期天7瀝青路面早期破損的主要類型5.坑槽

壓實不足性坑槽

：施工時混合料溫度太高，使瀝青老化，粘結(jié)力降低，脆性增加，導(dǎo)致壓實不夠，粘結(jié)不牢，在行車載荷作用下，形成坑槽；混合料溫度太低，攤鋪不均勻，壓實不充分，導(dǎo)致壓實度不夠形成坑槽。

厚度不夠性坑槽

：路面下面層局部標(biāo)高控制不嚴(yán)，導(dǎo)致瀝青上面層個別地方厚度不夠，在行車作用下，部分混合料易被“帶走”，形成坑槽。水損害性坑槽

：①開始影響瀝青與集料的粘附性，②瀝青膜與集料開始剝離③路面開始麻面、松散、掉粒。最后形成坑槽第7頁,共32頁，2024年2月25日，星期天8瀝青路面早期破損的主要類型6.瀝青路面的表面功能衰減

瀝青路面的表面功能是指瀝青路面的平整、抗滑、噪音、濺水和水霧等。主要說明路面抗滑性能的衰減。原因：第一是瀝青標(biāo)號過大，針入度偏大，瀝青用量可能過多，路面漸漸泛油，構(gòu)造深度下降，直到變成光滑的路面；第二是粗集料不耐磨，迅速磨光。第8頁,共32頁，2024年2月25日，星期天9瀝青路面的車轍現(xiàn)象第9頁,共32頁，2024年2月25日，星期天10⑴結(jié)構(gòu)性車轍施工時嚴(yán)重壓實不足道路交通的影響水損害⑵失穩(wěn)性車轍瀝青粘度較低瀝青混合料中瀝青用量過多馬歇爾密度標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)代交通狀況不適應(yīng)⑶磨損性車轍

瀝青路面早期車轍損壞成因分析第10頁,共32頁，2024年2月25日，星期天11理論計算：路面竣工時初始空隙率為10%，經(jīng)過行車壓實空隙率降低到4%，10cm厚的瀝青層的車轍深度6～7mm室內(nèi)試驗：試驗條件相同時瀝青混合料試件的車轍深度隨著空隙率的增加而增大施工時嚴(yán)重壓實不足瀝青路面早期車轍損壞成因分析第11頁,共32頁，2024年2月25日，星期天12道路交通的影響接觸壓力（MPa）0.71.321.94動穩(wěn)定度（次/mm形率0.01920.02980.0851大型、慢速、高溫第12頁,共32頁，2024年2月25日，星期天13馬歇爾密度標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)代交通狀況不適應(yīng)馬歇爾試驗得到的標(biāo)準(zhǔn)密度相對于現(xiàn)代交通偏低擊實功小路面在經(jīng)過行車壓實后很快地再次被壓密而出現(xiàn)車轍瀝青路面早期車轍損壞成因分析第13頁,共32頁，2024年2月25日，星期天14瀝青混合料設(shè)計不良，瀝青用量過多瀝青路面早期車轍損壞成因分析第14頁,共32頁，2024年2月25日，星期天15⑴材料設(shè)計的措施瀝青混合料高溫強度的構(gòu)成：τ＝C+σtg

提高瀝青混合料的粘結(jié)力C

?

嚴(yán)格控制瀝青用量

?

選擇高粘度瀝青（使用改性瀝青）提高瀝青混合料的內(nèi)摩阻角：

?選擇紋理粗糙，多棱角的集料

?采用適當(dāng)?shù)牡V料級配，增加粗骨料含量

?選擇合適的級配、最大粒徑設(shè)計時考慮交通組成和環(huán)境溫度的影響提高瀝青路面抗車轍能力的對策第15頁,共32頁，2024年2月25日，星期天16⑵提高施工質(zhì)量與管理水平，杜絕以下現(xiàn)象不恰當(dāng)?shù)貜娬{(diào)平整度而忽視壓實度為避免攤鋪機停頓影響平整度，而不恰當(dāng)?shù)貜娬{(diào)連續(xù)攤鋪，以致等待時間過長料溫下降而導(dǎo)致嚴(yán)重壓實不足提高瀝青路面抗車轍能力的對策第16頁,共32頁，2024年2月25日，星期天17裂縫類型：反射裂縫溫度裂縫結(jié)構(gòu)承載力不足導(dǎo)致的各類裂縫瀝青老化：路表形成微裂縫到塊裂瀝青路面早期裂縫現(xiàn)象與成因第17頁,共32頁，2024年2月25日，星期天18瀝青路面裂縫防治對策⑴反射裂縫的控制與延緩提高瀝青面層厚度改善基層材料性能采用高強度瀝青混合料設(shè)置應(yīng)力吸收層等⑵對瀝青與瀝青混合料的要求選擇應(yīng)變能力強、抗拉強度高的瀝青和瀝青混合料降低基層上方瀝青層的空隙率⑶控制基層施工條件控制施工時的含水量

第18頁,共32頁，2024年2月25日，星期天19瀝青路面坑槽損害現(xiàn)象第19頁,共32頁，2024年2月25日，星期天20⑴

瀝青混合料的松散損壞的直接原因：瀝青與集料的粘附性不足或瀝青老化松散損壞特征：坑洞損壞由上向下發(fā)展，多呈“口大底小”的特征。

瀝青路面坑槽破損與成因瀝青與集料的粘附性第20頁,共32頁，2024年2月25日，星期天21⑵瀝青混合料的剝落瀝青混合料強度降低、松散而逐漸向上發(fā)展為坑洞，常常具有“底大口小”或“平底鍋”的特征表面征象：車轍、泛油、推擠、波浪、松散、坑槽和開裂等瀝青路面坑槽破損與成因第21頁,共32頁，2024年2月25日，星期天22泛油車轍推擠波浪坑槽開裂翻漿路面空隙率動水壓力瀝青-集料的粘附性瀝青混合料剝落瀝青在路面中的遷移瀝青混合料強度下降水對瀝青路面的作用 瀝青路面坑槽破損與成因第22頁,共32頁，2024年2月25日，星期天23瀝青混合料的離析：粗、細集料分離瀝青混合料的離析瀝青路面坑槽破損與成因第23頁,共32頁，2024年2月25日，星期天24瀝青混合料的離析瀝青路面坑槽破損與成因第24頁,共32頁，2024年2月25日，星期天25一個芯樣的兩面瀝青混合料的離析現(xiàn)象第25頁,共32頁，2024年2月25日，星期天26⑴重視路面排水，防止瀝青面層的滯水目前的高等級道路的路幅較寬，路表橫向排水速度較慢。半剛性基層相對較為密實，進入瀝青面層的水分沿著橫坡方向向道路外側(cè)車道遷移。這些水分被外側(cè)路緣石阻擋，無法排除，在較長時間內(nèi)集聚在外側(cè)車道的瀝青面層中。當(dāng)進入混合料空隙中的水分不能及時排出時，在交通荷載尤其是在重載的作用下，所形成的水循環(huán)作用和水壓力作用，導(dǎo)致瀝青混合料強度進一步降低直至松散破壞。因此，需要設(shè)置排水系統(tǒng)，及時地將進入面層中的水排除至道路結(jié)構(gòu)之外提高瀝青路面抗早期坑槽破損的對策第26頁,共32頁，2024年2月25日，星期天27提高瀝青路面抗早期坑槽破損的對策⑵提高瀝青路面壓實密度，降低空隙率瀝青路面施工壓實不足是造成結(jié)構(gòu)性車轍的主要原因，也是造成路面滲水導(dǎo)致水損害的主要因素。第27頁,共32頁，2024年2月25日，星期天28提高瀝青路面抗早期坑槽破損的對策⑶降低瀝青混合料的離析程度離析是大量存在的，一旦發(fā)生離析，瀝青混合料的設(shè)計形同虛設(shè)，失去意義，路面不能表現(xiàn)出預(yù)期的性能，第28頁,共32頁，2024年2月25日，星期天29⑷重視組成材料設(shè)計選擇適宜的級配組成選擇潔凈集料使用改性瀝青及抗剝落劑提高瀝青與集料的粘附性

提高瀝青路面抗早期坑槽破損的對策第29頁,共32頁，2024年2月25日，星期天30⑷重視組成材料設(shè)計選擇適宜的級配組成選擇潔凈集料使用改性瀝青及抗剝落劑提高瀝青與集料的粘附性

提高瀝青路面抗早期坑槽破損的對策第30頁,共32頁，2024年2月25日，星期天31⒈路面結(jié)構(gòu)設(shè)計上的問題

路基路面應(yīng)作為整體進行綜合設(shè)計

結(jié)構(gòu)層設(shè)計厚度太小

⒉路面原材料

瀝青材料性能不過關(guān)

骨料的表面特性、形狀、磨耗值、級配不能滿足使用要求，以及礦粉的質(zhì)量難以保證，導(dǎo)致瀝青混合料的內(nèi)摩阻力和內(nèi)聚力、粘結(jié)