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1、大连理工大学网络教育学院毕业论文（设计）模板 网络教育学院本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目： 道路工程病害分析 学习中心：层 次：专 业：年 级：学 号：学 生：指导教师：完成日期：III道路工程病害分析内容摘要道路工程是庞大的土木工程，其使用耐久性受到材料类型、材料质量、施工质量和养护水平等多种因素的影响，同时受到使用环境、气候、车辆荷载等的严重影响，因此道路发生病害是不可避免的。这些病害的出现严重影响了道路的服务能力，使道路性能和使用状况出现下降，增加了养护工作量和困难程度，并造成了巨大的经济损失。道路出现病害是不可阻挡的变化规律，对道路病害发生的原理、发生的规律进行深入的分析
2、和了解，在此基础上进行有针对性地采取预防和处治措施，是减少路面病害的关键。加强道路管理，加强巡视，发现病害及时采取处治措施，可以有效地降低大规模病害发生率。新的高性能材料、新的处治工艺的开发对于解决道路典型病害起到重要作用。针对特殊病害开发特殊维修养护材料、开发特有处治工艺，可以使病害得到处治、减少甚至根除此类病害的发生，保证路面处于最佳的使用品质。关键词：道路病害；车辙；路面开裂；路面磨光；病害预防措施目 录内容摘要I引 言11 道路工程主要病害21.1 国外道路存在的病害21.2 国内道路存在的病害21.3 选出具体的病害进行分析32 病害分析72.1 病害产生的原因72.1.1 路面72
3、.1.2 路基92.2 病害的处治(解决方案)102.2.1 沥青路面裂缝处治102.2.2 沥青路面唧浆处治102.2.3 沥青路面车辙处治102.2.4 沥青路面拥包处治112.2.5 沥青路面泛油处治112.2.6 沥青路面坑槽处治112.2.7 沥青路面松散处治123 实例分析133.1 工程实例的具体内容133.2 产生的原因133.2.1 唧浆水的来源133.2.2 排水不畅的影响143.2.3 路面结构及材料的影响153.2.4 外因的影响153.2.5 施工质量的影响153.3 处治方法163.3.1 路面病害修补163.3.2 路面防排水设计17结论18参考文献19引 言道路
4、作为国民经济发展的重要基础设施正日益发挥着重要作用，一个合理发达的高效路网，作为国家基础设施建设的一个重要方面，有效促进了经济发展。随着城市道路建设的不断发展，不管在修建工艺与技术上都有了进一步的飞跃，尽管如此，但由于道路施工量的增加，而且施工人员的技术水平参差不齐，导致部分施工不严谨，让道路的质量也受到了影响。再加之，交通与环境带来的压力，道路出现病害的现象逐步增多，道路病害不仅影响人们出行速度，还容易引发一些安全事故发生。当道路建成后经过多年的使用，路面逐渐出现劣化，路面性能和使用状况出现下降，这时通过日常养护和中修工作，路面性能和使用品质得到了一定的恢复，还能满足交通通行的要求。当路面继
5、续使用达到设计年限时，其物理和力学性能均达到极限状态，路面出现各种重要病害和劣化，这时，简单的日常养护和维修不能够满足道路的使用要求，必须进行必要的大修改造。上诉过程是道路构造物正常的使用变化，如果能满足上诉要求，则表明路面达到了设计要求。但是有些情况下，路面还未达到设计使用年限就出现大规模的病害，导致路面性能严重下降，不得不提前进行道路的大修和改造，从而造成巨大的经济损失。当前道路的早期破坏是我国倒流工程领域面临的重大问题，许多道路建成后只使用3-5年、甚至更短的时间，就必须进行大修，不能发挥道路设计应有的社会和经济效益。由于环境、地点、气候条件的不同，道路各种病害的成因比较复杂，病害的情况
6、不一，文章对道路工程出现的主要类型病害进行分析总结，并对各类病害提出防治管理措施。1 道路工程主要病害公路及相关的构造物、设施大都裸露于自然界中。除受到交通荷载之各种复杂力系的重要作用外、还直接或间接承受温度、光照、风、雨、雪等自然因素的作用。当这些作用与公路设计中抵御或承受外力破坏能力的标准相互平衡或超出极限时、各种公路病害便产生了。常见的如裂缝、网状龟裂，松散、坑槽，油包、啃边、冲沟、塌陷、车辙、板角断裂、错台、唧泥等等。1.1 国外道路存在的病害道路在使用过程中，由于行车荷载和自然因素的反复作用，其使用性能不断恶化出现破坏，并最终导致不能再负担交通状态。国外道路基本为沥青马路，沥青路面因
7、具有地质条件适应性强、行车舒适、维护方便等优点而被广泛使用于公路。发达国家高速公路的建设始于20世纪30年代，自70年代末期，大部分高速公路的沥青路面接近了使用中期，大修工程逐年增加。为了对高速公路开展科学的养护维修管理，美国德克萨斯大学汉德森教授等运用运筹学与系统工程学理论开发了“路面养护管理系统（PMS）”。至80年代末，不断完善的PMS系统已被高速公路管理部门采纳，作为政府决策确定养护对策的必备程序。除了管理技术之外，高速公路养护技术、养护材料与养护机械也逐渐开发完善，并形成成套技术。本世纪初，美国在NCHRP计划资助下，有Kathleen主持完成了高速公路沥青路面修复成套技术研究，NC
8、HRP计划是针对美国的路面类型和条件开发的一种修复方案。沥青混凝土路面由于沥青材质本身的差异，以及设计和施工水平的影响，沥青路面常常出现极具普遍性和严重性的病害，如：裂缝、车辙、沉陷、坑槽、泛油、波浪等病害。1.2 国内道路存在的病害我国的公路建设确实取得了非常大的成就，但是不可否认，也出现了一些不容忽视的问题。从绝对数量来看，我国高速公路总量仅相当于美国20世纪60年代的水平，占公路网的比重远远低于多数发达国家，高速公路总量同我国人口、经济、资源的客观需求相比，存在较大的差距，高速公路滞后于国民经济的发展。特别在经济发达的沿海省份、中西部地区的部分干线公路上，交通拥挤情况十分严重，阻碍了国民
9、经济的快速发展。而从地区分布情况来看，东、中、西部各地区公路总量存在较明显的差异，高等级公路数量更是相差悬殊。另外我国的公路货运业也面临着许多自身难以解决的矛盾和问题，面对日益发展的商品经济、日益增多的时效性强、附加值高的产品，社会公众越来越强的时间价值观念和日益尖锐的国际贸易商战，对于公路货运业来说可谓机遇和挑战并存。近几年我国汽车拥有量激增，但是道路建设却没能跟上步伐，道路网建设不合理，密度低，与其他运输方式的配合不好，加之管理水平低下，时常造成堵车。近年来，我国高等级公路中沥青路面发生早期破坏的现象越来越多，开放交通3-5年，有的甚至1-2年即开始秀发，这与要求的设计使用年限15-20年
10、相差甚远。这种现象如果继续下去将对公路建设的社会效益和经济效益产生很大的不利影响。1.3 选出具体的病害进行分析1）、横向开裂和纵向开裂横向开裂一般发生在板厚的中部或者是传力杆的下面。它产生的原因一般是缩缝的设置不当，以致于冬天不能正常的收缩而引起开裂，当然板的局部沉降也能引起这种破坏。纵向开裂主要是缺乏必要的纵缝有时也可能是缺乏垫层。从横向接缝发展出来的短的纵向裂缝又可能是由于横向断面处存在很大的压应力而引起的剪切裂缝。2）、对角开裂和角隅开裂这种破坏的形成主要是由于板下面的局部沉降引起的。横断面处小的角隅开裂和出现在纵向接缝处的开裂是因为在浇筑混凝土时振捣不密实，或者是因为横向接缝未能正确
11、形成引起的。错台的产生是由于在接缝处传力较弱，板下面存在空隙、软弱的垫层或者是接缝处进入了水，有可能使板产生振动并在接缝处出现唧泥，最终导致了错台。3）、挤碎和拱起在横向接缝、特别是胀缝两侧数十厘米范围内，由于胀缝内的滑动传力杆位置不正确、滑动端的滑动功能失效、施工时胀缝内部有混凝土搭连、使用期间胀缝内落入坚硬杂屑等原因，阻碍了板的伸长，使混凝土在膨胀时受到较高的挤压应力，当该应力超过混凝土的抗剪强度时，板即发生剪切挤碎。混凝土板在受热膨胀而受阻时，某一接缝两侧的板突然向上拱起。这是由于混凝土板收缩时缝隙张开，填缝料失效，坚硬碎屑等不可压缩材料塞满缝隙，使板在膨胀时产生较大的压应力，从而出现纵
12、向压曲失稳。4）、错台错台现象常常与卿泥现象、填缝料丧失、路基的不均匀变形等密切相关。一方面，填缝料的丧失，会造成路面水的渗入，在车辆荷载的作用下，产生卿泥，随着哪泥的连续不断发生，路基游离土被不断带走，路基表面标高不断降低，产生错台。另一方面，路基若处理不好，如压实程度不一致，则会随着通车时间的增长，不均匀沉降和变形也会增加，也可产生错台。此外，以下原因也可造成错台：(1)下部嵌缝板与上部缝隙未能对齐，或胀缝两侧混凝土壁面不垂直，使缝旁两板在伸胀挤压过程中，会上、下错开而形成错台;(2)地面水通过接缝渗入基础使其软化，或者接缝传荷能力不足，或传力效果降低时，都会导致错台；(3)当交通量或基础
13、承载力在横向各幅板上分布不均匀，各幅板沉降不一致时，纵缝也会产生错台。错台的特点是横向接缝两侧路面板出现了竖向相对位移h，错台根据形成台阶的高度又可分为几种情况：轻度错台接(裂)缝两边路面形成的台阶高度小于10mm；中度错台接(裂)缝两边路面形成的台阶高度小于1015mm；严重错台接(裂)缝两边路面形成的台阶高度大于15mm。5）、脱空、板块活动和卿泥卿泥一在车辆荷载作用下，板下基层的细粒材料从接缝或裂缝处与水一同喷出，致使板体与基础逐步脱空，并在接缝或裂缝附近常有污迹存在；脱空是面板与基层之间存在一定间隙，脱空往往伴随卿泥的发生和发展而出现;湖北属多雨地区，水泥混凝土路面卿泥损坏严重，甚至影
14、响到正常交通运输的运营，造成较大的经济损失和社会影响。卿泥产生的原因，水泥混凝土路面卿泥是由车辆荷载作用下，面板接缝、裂缝和板边下部产生的水和细粒土混合物的强制性位移造成的。它的产生原因是水泥面板直接铺筑在细粒高缩性土和易冲刷的基层上产生的，卿泥往往是错台、断板、接缝附近断板等病害的诱因。路面卿泥的产生，一般需具备以下条件：(1)路基或基层的土壤处于松散状态，亦即存在松散之细粒土；(2)在面板与基层及路面之间有自由水存在，并与松散细粒土混合形成泥浆；(3)频繁的重载车辆轴载的作用，水泥混凝土路面板产生泵吸作用将泥浆喷出、吸入。6）、浅层破坏接缝处的破坏大都是因为接缝的密封不好或者是接缝处的混凝土振捣不密实、混凝土的强度低造成的。接缝未能完全密封或者混凝土板的开裂使水分或者坚硬的小石子进入接缝，使接缝失效以致出现接缝破坏。如果是在冬天，水分进入接缝后，温度降到0以下时，水结冰膨胀会使板边开裂，接缝破坏。如果是小石子进入接缝，夏天温度升高时，所需要的膨胀间隙减少了，这会在接缝的凹槽底部产生压应力使混凝土出现边角开裂。在施工时如果接缝周围的混凝土振捣不密实，使接缝周围的强度降低，发生开裂的危险会更大。这样的破坏可以用稀薄的粘结物来维修。7）
