路桥工程师路面稳定方向职称论文范文

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路桥工程师路面稳定方向职称论文范文

内容摘要：路桥工程师路面稳定方向职称论文范文

　　摘要：路桥工程师负责对劳务施工队进行现场技术指导及交底，监督及有效控制各劳务施工队按照合同及施工技术标准完成施工任务。本文发表在《中国水运》上，是路桥工程师职称论文发表范文。文章重点分析了影响路面路基强度与稳定性的水温、土质因素，针对这些因素的影响及对路基路面造成的损害，提出了加强路面强度与稳定性的防治措施。

　　关键字：强度;稳定性;水温;防治措施

　　交通运输是经济发展的基础，随着物流业的不断繁荣和人们日常出行的增多，交通需求量越来越大，公路的车辆负荷越来越重，道路出现质量问题的几率加大，这就要求路基路面要有一定的强度和稳定性来承担车辆的负荷。但是路面路基由于常常受到地质、水文等自然条件的破坏，极易发生损害，使路面强度减弱、失去稳定性。为了防止这种情况的发生，需要我们根据这些影响因素，制定一系列科学有效的措施。

　　一、路基路面的强度与稳定性

　　(一)稳定性

　　在天然地表面建造的道路结构物改变了自然的平衡，在达到新的平衡状态之前，道路结构物处于一种暂时的不稳定状态。新建的路基路面结构暴露在大气之中，经常受到大气温度、降水与湿度变化的影响，结构物的物理、力学性质将随之发生变化，处于另外一种不稳定状态。路基路面结构能否经受这种不稳定状态，而保持工程设计所要求的几何形态及物理力学性质，称为路基路面结构的稳定性。

　　(二)强度

　　路基的强度是指在行车荷载作用下，路基抵抗变形与破坏的能力。因为行车荷载及路基路面的自重使路基下部和地基产生一定的变形，较大的变形会影响路面的使用品质。尤其是不均匀沉降，直接导致路面的不均匀沉降，降低路面平整度，同时，也是路面早期破损的重要原因。为保证路基在外力作用下，不致产生超过允许范围的变形，要求路基应具有足够的强度。

　　(三)水温稳定性

　　路基路面的水温稳定性是指路基在水和温度的作用下保持其强度的能力。路基在地面水和地下水的作用下，其强度将会显着降低。因此，对于路基，不仅要求具有足够的强度，而且还应保证在最不利的水温状况下，强度不致显着降低，这就要求路基应具有一定的水温稳定性。

　　二、影响路基路面强度与稳定性的因素

　　(一)水

　　水是影响路基路面强度稳定性的核心因素，主要来源于大气降水和地下水的渗入。

　　水损害会造成路基湿软、冰冻及整体不稳定。大气降水使得路基路面结构内部的湿度状态发生变化，低洼地带路基排水不良，长期积水，会使得矮路堤软化，失去承载能力。山坡路基，有时因排水不良，会引发滑坡或边坡滑塌。沉陷是路基的常见病害，主要是由于路基土中含水量偏大造成压实度不足引起的。因为土中的水分过大，土粒被水膜包围而分散得过远，含水量越大，水膜越厚，水分不能排除，由于水的密度比土的密度小，因此土的密度反而下降了。冰冻也是在有水存在的情况下才能起作用。

　　水分积蓄于路基路面体内，降低路基路面的强度与刚度，造成路面破坏，并可进一步加剧路面透水性。水泥混凝土路面，如果不能及时将水分排出结构层，会发生唧泥现象，冲刷基层，导致结构层提前破坏。沥青混凝土路面中水分的侵蚀，会引起沥青结构层剥落，结构松散。砂石路面，在雨季时，会因雨水冲刷和渗入结构层，而导致强度下降，产生沉陷、松散等病害。

　　(二)温度

　　大气温度周期性的变化会造成路基体的膨胀与收缩，甚至引起路基的冻胀;温度造成水泥砼路面的温度应力及条块分割;温度造成沥青混凝土路面的塑性变形累积及低温开裂。

　　混凝土浇筑后,表面没有及时覆盖,在炎热或大风天气,表面游离水分蒸发过快,混凝土体积急剧收缩,就会导致路面开裂。高温季节沥青路面软化，在车轮荷载作用下产生永久性变形。水泥混凝土结构在高温季节因结构变形产生过大的内应力，导致路面压曲破坏。北方冰冻地区，在低温冰冻季节，水泥混凝土路面、沥青路面、半刚性基层由于低温收缩产生大量裂缝，最终失去承载能力。在严重冰冻地区，低温引起路基的不稳定是多方面的，低温会引起路基收缩裂缝，地下水源丰富的地区，低温会引起冻胀，路基上面的路面结构也随之发生断裂。春天融冻季节，在交通繁重的路段，有时引发翻浆，路基路面发生严重的破坏。

　　(三)土质

　　各种土质的抗剪强度、抗水能力是不一样的，如钙质或石膏质胶结的土、湿陷性黄土等，遇水后软化，会使原来的强度降低很多。选择填料就是根据土的性质决定选用填料的种类。土的性质不仅包括土的物理性质，还包括土的化学性质。路基形成初期，主要是路基的物理性质起作用，在经历了一定时期后，土的化学性质的影响大大增加。当土体在荷载作用和化学变化影响下形成胶结状态后，土体的物理性质将发生改变，不再具有初始的性质，路基整体的稳定性和强度将极大提高。不同的土类有不同的工程特征与性质，认识清楚路基及路面底基层用土的工程性质，则可根据不同的土类采取不同的工程技术措施。(级配良好的砾石混合料是良好的路基路面材料;巨粒土是良好的路基材料;砂性土是施工效果最优的路基建材;粘性土是较常见、效果也较好的路基路面建材;粉性土属于不良材料，最容易引起路基病害;特殊土用于路基时必须采取技术措施加以处理。)

　　三、保证路基路面强度和稳定性的基本条件

　　公路沿线及附近的水文、地质和筑路材料的调查、试验是保证路基强度和稳定性的基本条件。因此，不论是施工监理人员，还是承包单位，都必须集中全力，认真细致地做好沿线土质调查和取样试验工作。关于水文地质调查和试验方面的工作，除调查当地的气温和降雨量外，还应调查地下水的深度、流量、流向，以便采取相应的处治措施和选择合适的路基材料。关于土质调查和试验，主要是调查挖方路基顶部和填方原地面以下的土壤类型。对于软土地段，还要做贯入度、沉降、固结试验，并根据试验结果，提出相应的处治方案。关于筑路材料的调查和试验，主要是对沿线挖方及附近的各类土壤进行全面的调查和试验，摸清可用作填料土的质量和数量，以便合理地调配使用。

　　四、防治水损害的措施

　　(一)路基排水和控制土料含水量

　　水损害的防治就是防水、排水、抗水的综合考虑。首先是防水，防止水的侵入;其次是排水，将侵入的水迅速的排除，不使其影响路基;最后的办法是抗，在既无法彻底切断水源，又不能迅速无害将水排除的情况下，采用水稳定性好的材料。

　　路堤填筑要留好路拱以保证中间高、两边低;挖好排水沟，使雨后路面无积水。

　　要保证路基填土密实，一定要严格控制土料含水量在最优范围内，一般最佳含水量为±4%。岩土中含水量小，颗粒间的水膜有较大粘滞阻力，空气在土的孔隙中不能完全排除，不易压实。若含水量偏大，初步夯实便使土接近饱和，再夯只能使土变形，不能使土密实就成了橡皮土。控制的办法是现场取土料作含水量试验，或者现场凭经验判断，即将土料捏成团，落地可散，这种状况的含水量基本上在最优范围之内，否则就应进行处理，含水量偏小的应洒水，增加含水量;偏大的可采取翻晒、晾干，或者掺生石灰、水泥等进行处理。

　　(二)控制沥青混合料的空隙率

　　沥青混合料的目标空隙率应该控制在4%左右，空隙率在8%-12%这间的路面是水损害最容易发生的区域。沥青质量的好坏直接影响到沥青路面的质量，一般应选用延度大，耐久性好，抗老化的重交通道路石油沥青以提高搞裂性能。考虑到沥青路面的实际特点，要严格控制沥青路面的压实度，控制好混合料的拌合温度，一般在140摄氏度较好。碾压温度不低于80-100摄氏度，碾压温度过低则不易压实，沥青路面的密实性高了，就不易渗水。

　　五、温度造成的裂缝和翻浆问题的防治措施

　　(一)温度裂缝

　　1.预防措施

　　严格控制沥青混合料的质量, 选用高低温性能好、抗老化性能好、含蜡量低、黏度高的优质沥青。在条件许可的情况下, 可在沥青中掺加各种类型的改性剂, 以提高其性能指标。骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青黏附性能好的集料。

　　2.治理方法

　　为防止雨水由裂缝渗透至路面结构, 对于细裂缝( 2 mm～5 mm) 可用改性乳化沥青灌缝; 对大于5 mm 的粗裂缝, 可用改性沥青( 如SBS 改性沥青) 灌缝。灌缝前, 须清除缝内、缝边碎粒、垃圾, 并使缝内干燥, 灌缝后, 表面撒上粗砂或3 mm～5 mm 石屑。

　　(二)翻浆

　　1.预防措施

　　①采用含粗粒料的水泥、石灰粉煤灰稳定类材料作为高等级道路的上基层;

　　②低温季节施工时，石灰稳定类材料可掺入早强剂，以提高早期强度;

　　③根据道路等级和交通量要求，选择合适的面层类型和适当的厚度;

　　④设计时应考虑排水结构。