G106茨菇塘至南华寺段沥青稳定碎石排水基层设计.pdf

第2 期 2 O o 6 年2月 广东土 木与建 筑 GUANGD0NG AR CHI T E CT UR E CI VI I E NGI NE ERI NG N o 2 F E B 2 0 0 6 G1 0 6 茨菇塘至南华寺段沥青稳定碎石排水基层设计 王振 忠 潘艳珠 ( 广 东交通 职业技 术 学 院 广州 5 1 0 6 5 0 ) 摘 要 ： 针 对水泥混凝 土路 面早期损坏严重的现 象， 结合工程 实例分析水对水泥混凝 土路 面结构的影响 设 计沥 青稳定碎石排水基层 ， 对预 防早期破坏和延长水泥混凝 土路 面使 用寿命具有重要 意义 关键词 ： 水泥混凝土路面 ：沥青稳定碎石 ：排 水基层 1 引言 近年我国公路交通建设发展迅速 ， 尤其是 高速 公 路 总里 程 已超 过 3万 k m， 跃 居 世界 第 2位 然 而 从 目前情况看来几乎很少路 面能完好地使用 l 0年 以上( 我国设计规范规定设计使用寿命为 3 0年) ， 甚 至在使用初期就 已出现各种病害 ， 造成严重的经 济 损失。究其原 因， 其 中重要 的一点是 忽略 了自然环 境 因素对 公路 的影 响 ， 主要包 括 水和 温度 两个方 面 ， 调查研究结果表明， 水是造成路面过早损坏 的主要 原因， 因此深入 了解水源及路面结构的损坏形式 ， 提 出相应的水损坏 防治措施 ， 对于提高路面使用性能 和延长路面使用寿命具有重要意义。 2水对水 泥 混凝 土路 面 结构 的影 响 2 1 路 面渗 透 降落在道路表面的水 ， 如不能及时通过路 面横 坡或纵坡排走 ， 则会经 由路面的纵 、 横 向接缝 、 裂缝 或面层空隙等渗透到路面结构的内部。表面水的渗 透与许多因素有关： 接缝和裂缝的数量及密度， 面 层的空隙率大小； 缝隙的宽度和填塞情况； 降水 的强度和历时； 基层的透水性和面层下的空隙等。 在不同缝隙宽度和路面坡度 的条件下进行表面水渗 入试验表明， 降水量为 5 0 m m h 时， 渗入量可达降水 量的 7 0 9 5 。 通过渗漏进入路面结构内的水是引 起路面结构水损坏 的主要水量来源 ， 现行路 面排水 规范主要设计排除这部分水。 2 2 路侧 渗 流 在 路 面排 水 沟 较浅 处 ， 路 面纵 断 面坡 度 较 缓 或 零坡度处 ， 水从高水位处 向路 面结构层 的渗流也是 6 0 道路结构层中的主要水源 2 3 地 下水 位上 升 这 一现象会使进入路面结构层中的水显著增加 2 4 毛细管作用 这一作用可将水位以上路基饱和区的水输送到 路面结构层中， 其典型数据是砂土和粘土可分别将 水位升高 l _ 3 2 5 m和 6 m以上，水的这种输送方式 在 冰冻地 区会 造成路 面的冻 胀破 坏 此外 ， 温度梯度也能引起水蒸发 ， 存在于路面结 构 和路基空隙中， 并 由此引起水位和密度变化。 3路 面结构 内部 排水 系统 对于路 面水损坏 的防治 ， 首先应从路 面材料 自 身与结构设计人手 ， 尽量减小水进入路 面的可能 ， 并 提高路面抵抗水损坏的能力 ， 其次是利用路面排水 设施 将路面结构范围内的水尽快排除。 对于新建路面 ， 通常采取加强材料 自身特性 和 防封等措施可起到一定作用 ， 但伴随使用过程 ， 水泥 混凝土路 面会 出现翘曲 、 挠 曲及填缝料损失等现象 ， 虽然其本身并不会对路面造成多大危害 ， 但水侵入 后加上车辆荷载的反复作用 ， 将会加剧其发展 ， 大大 缩短路面的使用寿命 。实践表 明， 在路 面使用期限 内 要将水彻底排除在路面结构外是几乎不可能的， 有效防治或 减轻路 面水损 坏应从路 面 内部排水人 手， 即设 置路面结构 内部排水系统。 3 1 边缘 排水 系统 在路面边缘设置纵 向集水沟管 ， 并间隔一定距 离 设置 横 向出水 管 ， 如图 l 所示 。 3 2 排水层 排水 系统 它可分为排水基层和排水 垫层两种 ， 前者利用 排水性材料作为基层 ， 使渗入路面结构 内的水先竖 维普资讯 2 1 ) 0 6 年2 月 第2 期 王振忠 等： 1 3 1 0 6 茨 菇塘 至南华寺 段沥青 稳定 碎石排水 基层设 计 F E B 2 0 0 6 N o 2 圈 1边 缘 排 水 系统 结构 示 意 图 向进 人排 水基层 ， 而后横 向渗 流 ， 通 过设 在路 面边 缘 或路肩下的集水沟管 、 盲沟或者铺成全宽式基层直 接 排 至路 面结 构 以外 。排 水 基层 下 应 设置 隔 离层 以防 止 表 面 水 下 渗影 响底 基层 或 路 基 强 度 和 稳 定 性 ， 以及底基层或路基细粒土对排水基层 的污染 排 水垫层是为拦截地下水 、 滞水或泉水进入路面结构 或 者排除因 负温差 作用积 聚在路基上层 的 自由水 而 直接设在路基顶 面的。排水系统机构如 图 2 3所示 在上 述 几 种形式 的 排水 系统 中 ， 排 水基 层 排 水 系统是应用最广和效果最好 的一种排水方式 ， 其中 排水 基层 材料组 成 设计 直接 影 响排水 效果 4试 验段 沥青稳 定碎 石 排水基 层设 计 4 1 工程 概况 为 了进 一 步积 累 设 计和 施 T 经验 ， 课 题 组 在 国 道 1 0 6线茨菇塘至南华寺段改建T程( 一级公路) 选 取 1 、 5 k in 作为 试验段 ， 对 排水 基层 作 系统研 究 本路 段设计使用初期标准轴载作用次数为 1 1 6 6 3 次 日 水泥混凝土路面设计使用年限 3 0年 。 该年限内标准 轴载累计作用次数为 1 2 6 1 0 s 。路线所经地区处于 公路 自然区划I V 6区内 ， 属亚热带气候 。 雨量充沛 。 温和湿润。 年均降雨量 1 6 4 0 m m 4 2沥青稳 定碎 石排 水基 层材 料级 配试验 分 析 公 路路 面基 层施 工技 术规 范 中对基 层 规定 的级 配范围是按最大密实理论进行计算的 。 如考虑使用 排 水 基层 ， 一 定 要使 混 合料 中存 在 一定 孔 隙 。参考 国内外 级 配设 计 经 验 。 J T G D 4 0 2 0 0 2 公 路 水 泥混 凝土路面设计规范 中规定多孔隙沥青稳定碎石的 集料公称粒径宜为 2 6 5 mm。 还规定细集料用量为粒 径 0 0 7 5 m m 的颗粒 含 量 2 ；粒径 2 3 6 m m 的 颗 表 】选择 纽 配 范 围 ( a )设集水沟 ( 管) 圈 2排水基层排水 系统结构示意 图 面 层 图 3排水垫层排水 系统结构示意图 粒 含 量 5 ， 粒径 一 一 一 一 、 = 一 、 一 维普资讯 2 0 o 6 年2 月 第2 期 广 东土木与 建筑 F E B 2 0 o 6 2 开展质量评比活动 ， 奖优罚 劣， 把质量作 为 考核 项 目经理 和部 室 负责人 综合 评 比的重 要 内容 ； 对于违章施工 、 粗制滥造 、 偷丁减料或 使用 不合格 材料 的行 为 ， 各级 质量 人员 有现 场处 罚权 3 2工程 实施 阶段 ( 1 )质量保证体系 承包 人 必须有 一 名经监 理 T程 师批 准 的专 业 质 检T程师， 且必须建立有 自己的质量保证体系， 包括 质检 、 试验及测量等， 有固定 的技术人员和必要 的试 验检 验设 备 ， 以及 完善 的责 任制 。 ( 2 )材 料质量 控 制 工 程用 主要 材料 如水 泥 、 钢筋 、 钢绞 线 、 锚具 、 支 座 、 伸缩缝装置等必须采用省经委 、 省交通 厅 、 省采 购办 发 布 的第 1 2批 省 交 通 重点 建 设 工 程推 荐 使 用 产 品 目录并 得 到 总监 、 业主 指 定 范 围 内厂 家 的产 品， 使用前必须经过试验 ， 驻地监理有权视检验情况 及结果 批准或不批准这些材料的使用 。材料 的检 验包 括 ： 外 购材 料 和成 品 的质 量证 明 书和 必要 的 试 验鉴定 承包人使用 自采加工材料的质量鉴定 ， 各种 混合料配合 比设计 ， 以及加工后成品和半成 品的质 量检验 。 ( 3 )试验 管理 单项( 单位、 分部或分项) 工程开工前 ， 必须进行 有关的试验与检验 以决定用于T程的材料 、 施 艺和配合 比等。对照承包人 和监理处的试验报告 ， 两者结论较接近时以监理处 的试验报告结论为准 ； 偏离较大时则双方重做试验 并报请总监办审定 。 在 施工 过程 中 应 对 进 场 的原 材 料 进 行例 行 的 随机抽检每道工序完成后亦应按规定进行抽检 。 抽样试验是对各项工程实施中的实际内在品质进行 复核性 检查 内容应包 括 各种材 料 的物理 性 能 、 混 凝 a l 乏 乏 乏 乏 ( 上接 第 6 1 页 ) 5结 语 沥 青稳 定 碎 石 排 水 基 层 材 料 组成 设 计 的关 键 是 确 定 良好 的级 配 ， 使 之 能 同时满 足排 水和 土的强度等的测定和试验 ，并严格按照要求进行。 监理 T 程 师 派 试 验 监 理人 员 ， 对 承包 人进 行 抽 样 试验 的频 率 ， 抽 样方 法 和试验 过程 进行 有效 的监 督 ； 对于验 收 实验 ， 在承 包人 的工 地试 验室 ( 流 动试 验室 ) 进行全频率抽样试验的基础上 ，监理T程师 按规定频率 ( 一般为 2 0 ) 独立进行抽样试验 ， 以鉴 定 承包 人 抽 样试 验 的结 果 ； 监 理 工 程 师 对承 包 人按 技 术规 范 要 求进 行试 验 项 目的试 验 方 案 、 设 备 及方 法进 行审 查批 准 ： 对试验 的实施进 行 现场 监督 ； 对试 验 结果 进 行 评 定 ： 桥 梁 桩 基 的钻 芯取 样 、 超 声 波 检 测 、单 桩垂 直静 荷 载试验 及 桥梁静 载 试验 另行 委托 有资格 的质 量检 测机 构 完成 。 ( 4 )测 量精度 控 制 设 计 单 位会 同 工程 部 向驻 地监 理 处 现场 交 桩 ， 移 交有 关 T 程测 量 资料 组 织 设 计单 位 、 驻 地 监 理 、 承包人三级对进行复测 ， 保证了结果的正确性。 ( 5 )严 格 的质 量检验 程 序 在 监理施工办法 中编制 了齐全 、 规范的质量 检验程序框 图和报表 ， 每一道T序都必须经承包人 自检后报驻地监理复检合格 否则不允许进行下一 工序施工 。对每道T序 ， 都规定了统一的质量检测 凭 证 ， 经 过承 包人 白检 和驻 地 监 理 的 质量 检 查 后 才 能进 行 签 认 对 于 分项 T 程 要经 过 承 包 人 、 驻 地监 理 和驻地 高监 才 能取得 交 工证 书 。 参考 文 献 1 罗剑严 格把 关 ， 跟踪 监督 ， 全 方位 搞好 质量 管理 J 当代建设 ， 2 0 0 1 ( 4 ) 2 徐秉君建筑 企业 怎样有效实施 T Q M J I 研究与探讨 3 孙睦优 浅论 T Q M与 I S 0 9 0 0 0标准 J 冶金管理， 1 9 9 6 ( 7 ) 强 雾 主 袋 表 2 试 验 结果 强度 两方 面 的需 要 ， 在两 者之 间 寻找一 个平 衡点 ， 参考 文 献 1 水泥混凝土路面施工技术规范 S 6 4 2 姚祖康水泥混凝土路 面设计 M 北京 ： 人民交通 出版 社 1 9 9 9 3 杨建华等刚性路 面结 构透水 系统研究长沙交通学院 学报 ， 2 0 0 0 ( 1 ) 维普资讯