水泥混凝土路面水损害产生的机理.pdfVIP

2008年 第12期 黑龙江交通科技 NO．12．2008 (总第178期) HElLONGJlANGJlAOTlONG KEJI (SumNo．178) 水泥混凝土路面水损害产生的机理 孟德英 ，付璐琳 (黑龙江省公路勘察设计院) 摘 要：水是危害道路的主要 自然因素。水泥混凝土路面出现的唧泥、错台、断裂等病害，都不同程度地与地 表水和地下水的侵蚀有关。国内外大量的路面损坏状况调查和路面使用经验表明，进入路面结构内的自由 水是造成或加速路面损坏的重要原因，为了减小或避免水损害，必须对水损害产生的机理进行认真研究。 关键词：水泥混凝土路面；水损害；产生；机理 中图分类号：U416．216 文献标识码：c 文章编号：10o8—3383(2oo8)12—0o42一o2 l 水损害的产生机理 燥，此时因为没有足够的水分，所以即便是在较重交通条件 由于温度翘曲应力的影响并满足施工需要，水泥混凝土 下，道路的基层材料也不会发生冲刷现象。但是在这个阶 路面需设置各种接缝 ，而路面在使用期间又会出现各种裂缝 段 ，水泥混凝土板在各种荷载以及温度应力作用下，基层已 等病害。降落在路表面的水，会通过路面接缝、裂缝下渗到 经出现了少量的塑性变形，混凝土路面板与基层顶面开始出 路面结构内部。此外，道路两侧有滞水时，水分也有可能从 现脱空，只是程度很轻，完全不影响路面的正常使用。 侧向渗人路面结构内部。 随着路面的继续使用，混凝土路面板纵、横缝处填缝料 进入路面结构内部的自由水，可通过向路基下部渗流而 出现剥落、老化、裂纹等破坏现象，在雨雪天气中水分开始由 逐渐排走，渗流的速度随土的渗透性和地下水位的高度而 填缝料失效的地方渗入路面基层，并从路面板与基层出现少 异。当路基土为透水性土时，排除0．1m 路面结构内的自 量脱空的地方开始向四周扩散。在这个阶段，进入基层的水 由水约需 1d以上时间。而当路基 的渗透系数不大于 分很难蒸发，致使局部的基层始终处于潮湿状态，基层的弹 l0～cm／s时，排除这些水分约需时间达数月之久 ，也即实际 性模量较干燥时期低。在行车荷载的继续作用之下，基层顶 上几乎是不透水的。 面的裂缝则进一步增加，在个别基层水分处于饱和状态的地 当路基为低透水性土(渗透系数不大于1O～cns)时， 方，己有轻微的冲刷现象出现。但是 由于冲刷量少，观察不 而路肩外两侧也由这种土填筑时，路面结构便类似于被安置 到唧泥现象。 在封闭的槽式 “浴盆”内。进入路面结构内的水，无法向下 随着时间的进一步推移，混凝土路面板接缝处填充料出 或向两侧迅速渗漏，而被长时间积滞在路面结构内部。特别 现大量的损坏，再逢雨雪天气，水分就会大量进人路面结构 是位于凹形竖曲线底部、低洼河谷地、曲线超高断面内侧，或 层，并在脱空较严重的地方积聚成流动水。此时路面在车轮 者立体交叉的下穿路段的路面结构，由于地表径流或地下水 荷载的作用下，车轮前的板产生错台和断裂，当车轮后板回 汇集，进入结构内的自由水不仅数量大，而且滞留时间长。 弹时形成真空，将前板下的细粒料抽入，前板下即产生唧泥。 被围封在路面结构内的水分，由于滞留时间长，各结构 3 诱发水损害产生的因素 层材料和路基本身就会被浸湿，使得其强度下降，变形增加， 基于以上分析可知诱发水泥混凝土路面产生水损害有 路面结构的承载力下降，使用寿命缩短。路面结构是一个层 3个同时存在的因素。 状结构，在层间结合处容易出现空隙，而进入空隙内的自由 (1)混凝土板下面的材料处于自由水