沥青公路路基路面排水设计分析
路基、路面设计说明(设计院模板)

路基、路⾯设计说明(设计院模板)路基、路⾯设计说明1 ⼀般路基设计1.1 设计原则根据沿线地形、地貌、地质、⽔⽂、⽓象等⾃然条件,结合《⼯可报告》,依据相关规程、规范及有关指导性意见等进⾏设计。
初步设计⽂件编制及组成内容执⾏交通部颁2007年10⽉实施的《公路⼯程基本建设项⽬设计⽂件编制办法》,图表格式参照《公路⼯程基本建设项⽬设计⽂件图表⽰例》。
1.2 路基横断⾯布设及加宽超⾼⽅式1、路基标准横断⾯主线⼀般路段为26m路基标准横断⾯,采⽤平原微丘区双向四车道⼀级公路标准,整体式断⾯,其断⾯组成为:中间带3.5m(其中左侧路缘带2×0.75m,中央分隔带宽2.0m),两侧⾏车道2×3.75m,硬路肩2×3m(含右侧路缘带2×0.5m),⼟路肩2×0.75m。
图1 路基标准横断⾯图2、路基超⾼及加宽根据《公路路线设计规范》(JTG D20-2006),本项⽬对于平曲线半径⼩于4000m的路段均设置2%超⾼;全线未设置加宽路段。
3、路基边坡、护坡道及边沟填⽅路段:主线填⽅路段H≤6.0m,采⽤1:1.5的边坡坡率,护坡道1.0m。
路基横断⾯各部分线条连接处折点均宜作圆弧处理,形成流畅优美的视觉效果。
挖⽅路段:坡底设5m宽碎落台,碎落台下设置矩形边沟,路堑边坡坡率为1:2。
⼟路肩、边坡坡脚⾄边沟均采⽤圆弧流线形连接。
4、公路⽤地界填⽅路段路基边沟外边缘以外1.0m为公路⽤地界,挖⽅段路堑边坡顶部以外1.5m为公路⽤地界。
沿(压)河、沟、塘路段,河塘边坡防护基础外缘以外0.5m为公路⽤地界;桥梁段落⼀般不设边沟,⽤地界为桥梁正投影。
1.3 路基设计1、路基填料与路基压实根据路基⼟调查成果,项⽬区域5⽶以浅多为低液限黏⼟,局部为低液限粉⼟。
结合本项⽬取⼟条件进⾏分析,路基填筑时主要采⽤以下填料:低~⾼液限粘⼟。
初步填料处理⽅案为:低~⾼液限粘⼟采⽤掺⽯灰处治可以满⾜填料强度要求。
公路沥青路面设计规范设计方法

公路沥青路面设计规范设计方法篇一:沥青路面设计要求5.2 路面加铺结构材料(5%水泥稳定碎石、沥青碎石与沥青混凝土) 5.2.1基质沥青、改性沥青、改性乳化沥青、防水卷材的技术要求改性沥青AC-20C和改性沥青AC-13C-13用基质沥青技术指标应达到表7.6所列的技术要求:表5.6 A级道路石油沥青70#技术要求改性乳化沥青应满足下表所列技术要求:表5.8 阳离子改性乳化沥青技术要求 5.2.2 石料① 粗集料的基本性质要求用于沥青混凝土路面的粗集料是指2.36mm以上的集料,粗集料应由具有生产许可证的采石场生产。
改性沥青应满足以下技术要求:表5.7 SBS聚合物改性沥青技术指标要求为保证沥青混凝土的强度和抗水损害能力,粗集料宜选用与沥青粘附性能好的碱性硬质石料,石料与沥青的粘附性应达到5级。
如缺乏碱性石料,只能采用花岗岩等酸性石料时,应添加抗剥落剂,使石料与沥青的粘附性达到5级。
粗集料应满足下表5.10所示的技术要求。
② 细集料的基本性质要求细集料宜采用碱性硬质碎石轧制的机制砂作为细集料。
细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,并有适当的颗粒组成。
如缺乏碱性石料,只能采用花岗岩等酸性石料时,应添加抗剥落剂。
如其技术指标应满足表5.11所列的技术要求:表5.10 石料技术要求沈阳市市政工程设计研究院1/3表5.13 沥青混凝土用矿粉的质量要求5.2.4 抗剥落剂为保证沥青混合料中石料与沥青的粘附性,在石料与沥青的粘附达不到5级的条件下,需采用添加质量优良,长期抗剥落性能好的抗剥落剂,或者采取掺加一定量的消石灰代替矿粉的方法来提高石料与沥青的粘附能力。
5.2.5 沥青混凝土的级配与性能注:1、当石料与沥青与石料的粘附性达不到5级时,应采用添加抗剥落剂等措施使沥青与石料的粘附性达到5级。
①AC-13C混合料的级配:AC-13C的级配应满足下表所列的级配范围:表5.14AC-13C级配要求表5.11 沥青混凝土用细集料的技术要求② 改性沥青AC-13C混合料的性能要求:改性沥青AC-13C的性能要求如下表所示:表5.15 改性沥青AC-13C性能要求细集料的级配应满足表5.12所列的级配要求。
浅析沥青路面水损害成因及防治措施

第37卷第18期2021年9月甘肃科技Gansu Science and TechnologyVol.37No.18Sep.2021浅析沥青路面水损害成因及防治措施冯铎(甘肃省交通科学研究院集团有限公司,甘肃兰州730000)摘要:沥青路面水损害指沥青路面因孔隙及水的交互作用及交通荷载和气候因素的反复作用下,造成沥青膜从粒料表面剥落,进一步诱发唧浆、结构松散、坑洞等次生病害发生。
文章通过对沥青路面水损害成因进行了分析探讨,及沥青路面水损害机理系统分析的基础上,从原材料选择、路面结构设计、施工工艺、防排水系统等方面提出了具体的防治措施,为公路工程水损害治理提供参考。
关键词:沥青路面;水损害;防治措施中图分类号:U416沥青路面水损害现象影响路面使用性能及行车安全,近年来受到越来越多的关注。
沥青路面早期破坏大多与水有关,在各种早期破坏类型中,水损害是最主要也是危害最大的。
沥青路面的水损害,是指沥青路面因孔隙及水的交互作用及交通荷载和气候因素的反复作用下,使进入路面孔隙的水不断产生水压力或积水的循环作用,致使水分逐渐侵入沥青与粒料的接口,造成沥青膜从粒料表面剥落,从而导致沥青混凝土内部黏结力逐渐衰退,路面结构功能下降。
此外,由于沥青膜剥落进一步诱发唧浆、结构松散、坑洞等次生病害发生。
因此,采取有效措施减轻并解决水损害问题,是当前沥青路面早期病害研究所面临的主要问题UF。
1沥青路面水损害成因分析水侵害对沥青路面影响中最具代表性的表现是剥落,所谓剥落是沥青混合料在受外力作用(如水分、温度、交通量、空气)下,使得沥青黏结料界面与矿料之间的粘附性损失或沥青胶结料本身的凝聚力降低,造成沥青与矿料分离,进而降低沥青混合料的结构强度,而沥青混合料的强度主要来自沥青与矿料之间的粘附性与矿料之间的嵌挤作用,若发生剥落现象则会使沥青与矿料间丧失黏结力,对路面的结果、使用性能及服务年限会产生极大的负面影响。
造成沥青路面水损害的因素很多,且不是单一成因或机理可以解释,通常由多种不同因素构成,主要成因分述如下:1.1材料因素1.1.1沥青沥青胶结料的吸附特性及抗剥能力受到沥青等级、质量、化学成分、黏度、酸性物质含量、蜡含量及与粒料的接触面积等因素,这些性质会影响沥青和粒料在拌合中的吸附能力及裹附能力。
JTGD50-2019公路沥青路面设计规范62页

JTG 中华人民共和国行业标准JTG D50—2019 公路沥青路面设计规范Specifications for Design of HighwayAsphalt Pavement2019- 1 - 1 发布 2006 - 1 - 1 实施目次1 总则2 术语及符号2.1术语2.2符号3 一般规定3.1 交通量3.2 路用材料的技术要求4 结构层与组合设计4.1 结构层设计4.2 结构组合设计5 路基与垫层5.1 路基回弹模量5.2 垫层与抗冻设计6 基层、底基层6.1 半刚性基层6.2 柔性基层6.3 刚性基层7 沥青面层7.1 热拌沥青混合料面层7.2 沥青贯入式路面与表面处治8 新建路面的结构厚度计算9 改建路面设计9.1 一般规定9.2 沥青路面加铺层9.3 水泥混凝土路面加铺沥青路面10 水泥混凝土桥面沥青铺装设计11 排水设计及其他路面工程设计11.1 一般规定11.2 其他路面工程附录A 沥青路面结构厚度计算示例A.1 基本资料A.2 路面材料配合比设计与设计参数的确定A.3 路面厚度设计附录B 气候区有关资料附录C 沥青面层矿料级配与沥青贯入式面层表C.1 各种混合料的集料级配表表C.2- C.3 沥青贯入式面层材料规格和用量(方孔筛)表C.4 表面加铺拌和层时贯入层部分的材料规格和用量(方孔筛)表C.5 沥青表面处治面层材料规格和用量(方孔筛)附录D 无结合料材料的级配组成表D.1 级配碎石混合料的级配组成表D.2 级配砾石结构层的级配组成附录E 材料设计参数参考资料表E.1 沥青混合料设计参数表E.2 基层、底基层材料设计参数表E.3 碎砾石土设计参数附录F 土基回弹模量参考值表F.1 路基临界高度参考值表F.2 二级自然区划各土组土基回弹模量参考值附件公路沥青路面设计规范JTJ014-2019 条文说明1 总则1.0.1 为适应公路建设事业的需要,应贯彻“精心设计、质量第一”的方针,努力提高路面设计质量,使路面工程在设计年限内满足各级公路相应的承载能力和安全、耐久的要求,特制定本规范。
某地高速公路路基路面排水工程结构设计图

公路沥青路面设计规范-(JTGD50-2006)

目次1 总则2 术语及符号2.1术语2.2符号3 一般规定3.1 交通量3.2 路用材料的技术要求4 结构层与组合设计4.1 结构层设计4.2 结构组合设计5 路基与垫层5.1 路基回弹模量5.2 垫层与抗冻设计6 基层、底基层6.1 半刚性基层6.2 柔性基层6.3 刚性基层7 沥青面层7.1 热拌沥青混合料面层7.2 沥青贯入式路面与表面处治8 新建路面的结构厚度计算9 改建路面设计9.1 一般规定9.2 沥青路面加铺层9.3 水泥混凝土路面加铺沥青路面10 水泥混凝土桥面沥青铺装设计11 排水设计及其他路面工程设计11.1 一般规定11.2 其他路面工程附录A 沥青路面结构厚度计算示例A.1 基本资料A.2 路面材料配合比设计与设计参数的确定A.3 路面厚度设计附录B 气候区有关资料附录C 沥青面层矿料级配与沥青贯入式面层表C.1 各种混合料的集料级配表表C.2- C.3 沥青贯入式面层材料规格和用量(方孔筛)表C.4 表面加铺拌和层时贯入层部分的材料规格和用量(方孔筛) 表C.5 沥青表面处治面层材料规格和用量(方孔筛)附录D 无结合料材料的级配组成表D.1 级配碎石混合料的级配组成表D.2 级配砾石结构层的级配组成附录E 材料设计参数参考资料表E.1 沥青混合料设计参数表E.2 基层、底基层材料设计参数表E.3 碎砾石土设计参数附录F 土基回弹模量参考值表F.1 路基临界高度参考值表F.2 二级自然区划各土组土基回弹模量参考值附件公路沥青路面设计规范JTJ014-2004 条文说明1 总则1.0.1 为适应公路建设事业的需要,应贯彻“精心设计、质量第一”的方针,努力提高路面设计质量,使路面工程在设计年限内满足各级公路相应的承载能力和安全、耐久的要求,特制定本规范。
1.0.2 本规范适用于各级公路沥青路面新建和改建设计,对有特殊用途的专用公路可参考本规范设计。
1.0.3路面设计包括各结构层的原材料选择、混合料配合比设计、设计参数的测试与设计值的确定,路面结构组合设计与厚度计算,路面结构方案投资估算,技术经济比较或长期寿命成本分析,提出推荐方案。
公路沥青路面设计
2.室内实验法: 取代表性土样,在室内按最佳含水量制备三组试件,分别击实不同的次数,测得不同压实度下的相对应的回弹模量
值,绘制压实度与回弹模量曲线,查图求得标准压实度条件下土的回弹模量值。
3.换算法: 利用E0~L0、E0~K、E0~CBR的换算关系式,确定回弹模量值。 4.查表法:无实测条件时采用。
三、路面材料强度设计参数的确定方法
以设计弯沉值计算路面厚度并对结构层进行层底拉应力验算时,各层材料的 模量均采用抗压回弹模量,沥青混凝土和半刚性材料的抗拉强度采用劈裂试验 测得劈裂强度。
第四节 设计弯沉值与容许拉应力计算 一、设计弯沉值计算 1.设计弯沉值的含义:
根据设计年限内一个车道上预测通过的累计当量轴次、公路等级、路面结构类型而确定的路表弯沉设计值。 2.路面外观状态的类型:
(二)起因
车轮荷载引起的垂直力和水平力的综合作用,使结构层内产生的剪应力超过材料的抗剪强度。 同时也与行驶车轮的冲击、振动有关。
5、低温缩裂 (一)表现
横向间隔性的裂缝,严重时发展为纵向裂缝 (二)起因
路面结构中某些整体性结构层在低温(通常为负温度)时由于材料收缩受限制而产生较大的拉应 力,当它超过材料相应条件下的抗拉强度时便产生开裂
Rs /Ks
Ks为抗拉强度结构系数。
对于沥青混凝:K土 s 面 0.0层 9Ne0.22/Ac
对于无机结合料 料类 :稳 Ks 定 0.3集 5Ne0.11/Ac 对于无机结合粒 料土 稳 :类 Ks定 0细 .45Ne0.11/Ac
第五节 沥青 路面结构组合设计
一、沥青路面设计内容 1.交通量实测、分析、预测; 2.路面结构层原材料的选择; 3.混合料配合比设计; 4.设计参数的测试与确定; 5.路面结构组合设计与厚度计算; 6.路面排水系统设计和其他路面工程设计等; 7.路面结构方案的技术经济综合比选,提出推荐方案。
沥青公路路面水损坏的原因及防治措施
沥青公路路 面水损坏 的原 因及 防治措施
王 振 徽 ,邓 芳 宜
( 安 市 公 路 局 万 安 分 局 ,江 西 万 安 3 3 0 吉 4 8 0)
摘 要 分析沥青公路 路面水损坏 的原因分析 ,并对沥青路 面造成 的水 损坏是保证 沥青路面稳 定和 良好 的使用功能 的关键防治对 策。
度控制不严 、片面追求表面平整度 、减少压实遍数 ,压实度达不 到规范 要求等质量 问题 ,造成了沥青混凝土路 面水损坏的产生
22 设 计 原 因 分 析 .
1 沥青 公路 路面 水损 坏表现 形式
11 地 表 水在 路面 积水 时 间过 长 会 加 速 .
使路 面结构层产生各种 病害和损坏地 面水 渗后 ,若不 通用及时排 除,则 一部分会沉积 在沥青面层空隙中,在荷载等反复作用下由下 而上 渗入混合料 内部 ,损坏沥青与集料 的粘结 :另一部分会通过面层 出现各 种病害如 :坑槽 、车辙 、波浪 、剥落 、龟裂 、松散 、沉 陷、冻胀和翻 浆、泛油等 ,使路面结构层过早破坏。 1 )坑槽 :主要原因是面层的 网裂 、龟裂后不及时养护而逐渐形成 的。另外基层局部强度不足 ,在行车作用下也易产生坑槽 ,是 由龟裂和 松散等基它损坏进一步发展 的结果 。2)车辙 :车辙是在行车载荷重复 作用下 ,路面产生 累积永 久性的带状 凹槽 ,表 现为沿行车带 出现 横向 高差。主要是由于沥青混合料级配设计不合理 、稳定性差或 由于基层及 面层施工时压实度不足 ,使轮迹带处的面层和基层材料 在行车荷载反复 作用下出现固结变形和侧 向剪切位移引起 :另外 ,重载或超载车辆过多 也是 产 生 车 辙 的重 要 原 因。 3)波 浪 :主 要原 因 是路 面 且成 材 料 设 计 不 合理或施工质量差 ,导致路面材料不 足以抵抗车轮水平力 的作用 :在纵 坡段 ,由于高温的原因也会 出现这 种病害。4)剥落 :如果沥青混合料 中使用了中性或酸性石料 ,将会造成集料与沥青之间的粘附性不足 ,在 行车荷载的作用下 ,集料从路面剥落 ,使路面形成麻面 ,进而可能发展 成为坑槽 、松散等病害;施工时混合料离析也是产生剥落的原因之一 。 5 龟裂 :叉称网裂 , 常是 由于路面整体强度不足 ,基层软化 ,稳定 ) 通 性不 良等原 因引起 的。基初始形态是沿 轮迹带 出现单条或 多条平行纵 缝 ,逐渐在纵缝 间出现横 向斜向连接缝 。沥青路 面老化变脆 ,也会发展 成网状裂缝 。一般 多发生在行 车道 ,其轮迹形成龟裂。主要 由路面结构 强度不足引起 。6)松散 :原 因主要是采用的沥青粘结力差 ,沥青用量 偏少,或所用的矿料过湿 ,铺撤不匀 ,或所用 的嵌缝料不合规格而未能 被沥青粘牢。对表处面层还会产生大面积松散 、唧泥现象,从而导致沥 青 面层 脱 落 。现 在 主要 出 现在 水 损 坏严 重 的 路段 上 。7)沉 陷 :一般 是 由 基层局部成形不足 ,强度不够 , 在行车载荷和自然因素等作用下形成的。 对于大面积沉陷往往是 由于路基 ( 高填方地段 ) 不均匀沉降或局部滑移而 引起的。主要原因是路基压实度不足引起 , 特别是在一些高填方和压实困 难的半填半挖 中段 以及构造物两端出现 。8 )泛油 :沥青混合料 中沥青含 量过多 ,空隙率较小 ,高温稳定性差 ,是产生泛油 的主要原 因。9)冻 胀和翻浆 :多发生在挖方或填挖交界 的路段 ,主要是 由于路基排水设计 不合理,造成路基含水量过大引起的冬季冻胀春融翻浆。 1 路面上地表水不及时排除会直接影响车辆运营和安全 . 2 由降水形成 的地表水 , 若不能及时排除 , 则会形成路面水膜 ,使车 辆产生液面滑移 , 直接影响行车的安全 。车辆高速行驶时还会在车尾形 成水雾 , 响行车的视线 , 影 容易引起交通事
公路路基路面常见水损害及对策
公路路基路面常见水损害及对策【摘要】公路路基的日常维护对于公路的寿命以及公路的安全性有直接的关系,而水损害是公路路基常见的危害之一,本文重点对公路路基的水损害进行了详细的分析,并在此基础上提出了相应的解决对策,供相关的公路管理人员参考。
【关键词】公路;路基;水损害;对策一、前言公路路基水分过多,对于公路路基会产生非常大负面影响,本文针对水损害产生的原因进行了详细的探索,在此基础上完善了道路管理的措施,目的是降低水损害对公路路基的影响。
二、公路路基路面常见水损害的主要分析1、公路的路基水损害分析在公路的建设施工过程中,对于公路路基的施工比较的重要,这主要体现在对土方的填筑这一环节。
倘若是在这一施工过程中填筑土中的水量过大,抑或是在压实环节碰上阴雨天,那么在碾压时就会出现翻浆的现象。
而在公路的路基当中,倘若是稳定性以及密实度没有达到标准,那么在施工的后期车辆荷载作用下就有坍塌以及沟槽的现象发生,这在很大的程度上会对车辆的行车安全造成严重影响。
2、公路水泥混凝土水损害分析在公路的混凝土路面的水损害是由于在排水体系的设计不健全以及施工控制不严,或者是在外侧的车道横坡控制不好所致,从而就会形成路面的高低不平以及反坡最终致使公路的路面出现积水的情况。
这时候往往会造成断板以及破碎板的增多,在车辆行驶到公路路面的病害位置的时候,就会在断板的缝隙内冒出泥浆以及积水,这一损害的现象将会一直持续到雨后。
3、公路的沥青路面的水损害分析在公路沥青路面的水损害主要就是以水损害性的侵蚀麻面以及松散和坑槽的形式表现的,在公路沥青的路面经过了水损害之后如果没有及时的进行修复,渗水就会进一步的对公路的路基造成损害,严重的会由于公路路基的沉陷造成公路的路面以及基层出现开裂的情况,这样就会使得雨水渗入到基层当中,在雨水的侵蚀作用下公路的路面也会伴有翻浆的现象。
三、水损害的影响因素1、路面结构形式的影响目前在国内,半刚性基层沥青路面,已成为中国沥青路面结构的主要形式。
路基、路面排水施工专项方案
金堂县盘龙寺大桥及连接线公路工程合同段排水施工专项方案四川路桥桥梁工程有限公司金堂县盘龙寺大桥项目部二○一五年十一月金堂县盘龙寺大桥及连接线公路工程合同段质量/环境/职业健康安全管理体系作业文件文件名称:排水施工专项方案文件编号:复核人:版号:审核人:受控状态:批准人:编制人:生效日期:目录一、编制依据及原则 (1)二、工程概况 (1)三、施工准备工作 (1)(一)材料准备 (2)(二)施工机具准备 (3)(三)临时设施布置、准备 (3)(四)人员配置及其岗位工作职责 (3)四、施工方法及工艺流程 (4)(一)路堑边沟选型、施工工艺及质量控制要点 (4)(二)路堤边沟选型、施工工艺及质量控制要点 (4)(三)排水沟布置、施工工艺及质量控制要点 (6)(四)急流槽布置、施工工艺及质量控制要点 (6)(五)渗沟布置、施工工艺及质量控制要点 (6)(六)集水井施工工艺及质量控制要点 (7)(七)检查(雨水)井砌筑及质量控制要点 (9)(八)浆砌体的勾缝、养生及冬期、雨季施工措施 (13)五、质量保证措施 (13)六、安全施工技术措施 (16)(一)安全保证措施 (16)(二)施工安全生产规定 (17)七、文明施工和环保措施 (18)(一)文明施工 (18)(二)环境保护措施 (19)排水施工专项方案一、编制依据及原则1、《金堂县盘龙寺大桥及连接工程》设计图纸。
2、《公路排水设计规范》JTJ018-97、《公路工程技术标准》JTG B01-2003、《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004。
3、《金堂县盘龙寺大桥及连接工程》招标文件及施工合同。
4、工期要求、本单位的施工能力及桥梁地质情况。
5、本标段工程总体施工组织设计。
二、工程概况本项目位于成都市金堂县境内,连接了成金大道与金堂大道,缩小了金堂县与中心城的时空距离。
项目所在地地势平坦,交通条件十分便利。
本工程由南岸连接线、盘龙寺大桥、北岸连接线组成,全长3285m。
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沥青公路路基路面排水设计分析
摘要:根据对沥青公路排水病害以及机理的分析,文章归纳出重要的损坏形式和病害形式,以及浅谈了其损坏的机理,对排水系统以及新型的防排水的系统进行了较为深入的研究。
排水设计在实际应用中也得到了初步的验证。
新型的材料由于其特点能够在实际工程中得到广泛的应用。
关键词:公路路基;公路路面;排水设计;应用
一、排水系统存在的问题及成因
水与公路的路基路面的强度与稳定性密切相关,排水设施设计与施工的优良与否是直接决定路面水损害的因素。
影响路基路面的水,根据其来源的不同可以分为地面水和地下水两大类。
其中,地面水主要来自大气降水以及水库水。
大气降水是对公路影响最大的水源。
地面水对路面结构也会产生冲刷以及渗透,导致路基整体失稳,导致水毁。
由于路基土体中由水,这样会使土体过湿,导致强度下降。
沥青路面排水的目的在于迅速排除降落在路面范围之内的积水,其过程有两个关键点,即有效汇集雨水,然后通过排水设施能够迅速的排除到路面范围之外,确保路面结构能够处于在干燥状态,除此之外,也能保证路基范围内的土基湿度能够降低到一定的范围内,这样不仅能够保证路基的强度,还可以保证路基的稳定性,这样可以减少地表水对道路结构的危害,减少对于行车安全的威胁。
二、沥青路面主要的水损害
随着我国经济的快速房展,沥青公路建设进入高潮时期,路网也在逐渐加密。
排水设计日益成为民众关注的重点,之前的排水设计作为非主体工程,通常都被忽略,从而造成设计施工上的缺陷,为此公路水损坏的问题一直围绕着工程的施工阶段,甚至成为公路破坏的主要因素,通过对沥青路面的调查,沥青路面主要的水损害主要有如下几点:因为排水不畅通而引起的路面积水,路面发生坑槽,路基的沉降,边坡发生水毁;因为边沟设计不合理造成路基强度下降,通道积水影响通行,路缘带排水不良引发局部的破坏;边坡排水设施由于设计不当或者施工不当从而引起冲刷和失稳的现象。
这些病害的出现,不仅影响公路的景观,而且还会危害到行车安全,造成路面的早期破坏,从而造成养护成本大大增大,甚至会引发一些不良的社会影响。
调查分析表明:目前的排水设计以及施工的设计过程过于经验化,未引起足够的重视;排水设施的引流环节若衔接不畅的话,很容易导致排水系统崩溃;传统的排水材料自身具有局限性,施工过程难以得到保证。
三、路面排水设施与方案
1、路面排水设计目的
路面排水设计是为了快速排除落在路面路基范围内的积水,有效汇集雨水,然后通过排水设施将雨水排到路面路基范围以外,以确保路面路基处于干燥状态,这样不仅能够保证路基范围内的土基湿度控制在一定范围,也能确保路基路面具有足够的强度和稳定性,以减少雨水对道路结构的危害,减少对行车安全不利的影响。
2、排水设施
根据《公路排水设计规范》,路面的排水系统由路面表面排水和路面内部排水两个系统组成。
这两个部分在沥青路面排水过程中是不可分割的两部分。
其中,地表排水系统由路面表面排水、坡面排水和共用排水设施组成。
3、路面表面排水设施
3.1路拱横坡
沥青路面横坡的设置是为了能够迅速排除降落到路面的水,水在自重的作用下,水就会流向路基边缘。
3.2路堤拦水带
为了防止路表的降水漫流,雨水流向路堤边坡,从而冲刷边坡。
有些工程设置了路堤拦水带。
一般而言,是将硬路肩外侧设置高于路面条状结构,拦截,汇聚沿路拱横坡流向边坡坡面的水,在指定地方进行集中排放,拦水带有三种高度,分别是高、中和低这三种拦水带,拦水带具体高度的选择是根据当地的降雨量以及路面坡面水流的具体情况进行选择的。
3.3出水口
用于集中排放路面降水的设施称为出水口,出水口也分三种形式,分别是开口式出水口,格栅式出水口以及组合式出水口。
出水口的设施的间距要根据实际情况进行设置。
4、共用排水设施
4.1边沟
为了汇集雨水,排除路面,路肩和边坡的流水,在路基两侧设置边沟。
边沟也分多种形式,多为L形,梯形,蝶形,三角形,矩形以及U形边沟。
根据形式不同,可以分为明沟和暗沟,边沟多用石材砌成,边沟中部允许其他水的引入,也不能与其他的人工沟渠合并运用。
4.2排水沟
排水沟的水量很大,是集合了边沟,截水沟,路基低洼处水汇集排至事先指定的地方的沟渠。
排水沟作为引水的主要结构物,横断面采用较大的梯形。
4.3集水井
设置在出水口下方,起汇集作用的隐蔽设施,流到集水井的水被排到指定地方。
4.4泄水槽
泄水槽一般是设置在坡面上,将山上的水从山顶引导到坡脚泄水槽对沥青公路路基的保护作用很大。
四、防治措施
1、控制集料含泥量和细集料含量
控制集料含泥量和细集料含量必须从集料加工源头抓起。
首先,应选择干净的片块石进行破碎加工,铲运时不能粘有泥土;第二,碎石加工设备必须配备除尘装置,既可防止污染周边环境,又可以控制粉尘含量,将细集料中0.075mm 以下的粉尘控制在10%以内;第三,禁止雨天加工和运输集料;第四,拌和场及进场道路必须清洁硬化,防止泥土污染;第五,控制拌和机产量,调整好除尘装置,确保不必要的粉尘能排除干净,不可一味追求拌和机产量而忽视了粉尘含量;第六,集料的下脚料应废料不用。
通过以上措施将粗集料含泥量控制在1%以内,细集料砂当量指标达到60%以上。
2、提高沥青路面水稳定性
为提高高速公路沥青路面水稳定性,可采取以下措施:一是集料与沥青的粘附等级应达到5级,允许沥青膜有移动,但是不能有裸露的石料;二是必须对沥青混合料进行水稳定性检验,要求残留稳定度不小于85%,冻融劈裂残留强度比不小于80%;三是如果集料抗剥离能力不足,可渗入一定剂量的抗剥离剂或石灰,以提高沥青与集料的粘附能力;四是可采用该性沥青,以提高胶结料的粘附能力。
五、沥青路面排水存在的问题以及病害
通过对研究路段的调查,发现沥青路面排水存在的主要的问题如下:表面积水严重;泄水槽损坏严重,从而导致边坡冲刷严重,局部产生沉陷;排水沟受到冲刷;沥青路面内部积水。
沥青路面表面积水主要因为沥青路面所采用的可能不是透水型,加上平整度和车辙的影响,施工过程控制不严,导致路面不平,所以导致沥青路面表面积水,然而一旦沥青路面表面积水,就会加速沥青路面的破坏,从而产生一种恶性循环。
路面积水对于沥青路面的结构的影响也是致命的,使用期间的裂缝导致沥青混合料松散脱落,由于施工工艺原因产生的各种接缝,降落在路面上的雨水如果不能及时排除,必然会深入路面内部,然后目前沥青路面多采用的是半刚性材料作为基层,半刚性材料的透水性很差,一旦水渗入面层,最终渗入到面层和基层的接触面上,动载作用下,对基层材料的冲刷非常严重。
这样极易导致整个沥青路面结构层崩溃。
六、排水设计
1、软式透水管
软式透水管具有倒滤透水作用,一般是一种圆形。
软式透水管渗水效果很强,可以吸水,透水,排水等多功能于一体。
能够满足工程需求。
这种材料具有一定的刚度,能够承受压力,柔性也较大,物理力学性质良好。
透水管外面包裹着土工织物,具有良好的反滤功能。
软式透水管内部是用强力粘结剂固定支撑的,外包了过滤层以及保护层,构成一个整体。
当土体产生沉降时,由于软式透水管具有很大的柔性,能够保持很好的稳定性能,不会因为不均匀的沉降而产生破损。
2、覆膜透水管
由于覆膜式透水管的表面开孔率达到75%以上,表面渗透能力极强,这种性质克服了传统的渗透排水材料通过漫流形式排水的缺点,这样以来可以更加快速的排除土壤中的水,确保土基保持干燥状态,埋设在土基中的渗透型排水设施的排水材料的表面的开孔率与排水能力呈正比,渗透材料的表面开孔孔隙率越高,那么其排水性能就会越好。
覆膜排水材料因为其特殊的工艺成型,其孔隙率很大,因此在排除同样量的水的前提下,其所需的截面是最小的。
其主要特点是:抗压强度高,耐腐蚀能力良好;柔性大;耐久性良好;轻质;综合成本低。
结束语
随着公路建设进入高潮,沥青路面的水损害已经日益成为路面破坏的主要因素。
这一问题也一直困扰着设计人员。
文章通过对道路的实际调查,总结出沥青公路的现存主要水损害,通过理论分析和数值计算,结合试验手段,研究了沥青公路路基路面排水设计,具体分析了排水存在的排水病害以及机理。
结合目前国内外的规范,优化路面排水设施布置,研究了软式透水管,塑料排水材料,透水土工织物以及符合土工膜四种典型材料,提出了排水性能良好的设计。
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