路面板唧泥_百度百科
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路面板唧泥

唧泥是在车辆荷载作用下,面板接缝、裂缝和板边下部产生的水和细料土混合物的强制性位移。唧泥一般易由面板直接铺筑在细料高塑性土和易冲刷的基层上产生,唧泥的结果一是严重错台;二是接缝处的断板破坏,是水泥混凝土路面常见的主要病害。 [1]
中文名
路面板唧泥
形成原因
水和细料土混合物的强制性位移 [1]
危    害
破坏道路

损坏机理

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损坏原因

研究表明,唧泥产生需具备以下几个条件:若路基的基层土壤处于松散状态,即存在松散的细粒土,水泥混凝土顶板在荷载作用产生泵吸作用时有泥浆可吸出;在面板与基层及路基之间有自由水存在;频繁的重载车辆轴载的作用。国内修筑的水泥混凝土路面都存在不同程度的唧泥现象,有的甚至是几十公里的全线破坏,造成了极为严重的经济损失和社会影响,尤其多雨地区是水泥混凝土路面最主要的破坏区。 [1]

损坏机理

由于水泥混凝土路面在凝结硬化过程中具有较大的干缩变形和温缩变形,因此要求混凝土路面设置间距很密的缩缝,而这些接缝无疑是水泥混凝土路面最薄弱、最易损坏的部位。我国生产的填缝料使用期都较短,2~3年后都不同程度地出现渗水现象,特别是在多雨地区和多雨季节,雨水通过接缝、裂缝和板边缝隙渗入到板底,在车辆重荷载的重复作用下,形成压水,在板底接裂缝处和板边高速流动,对基层顶面进行冲刷,细微料从接缝处和板边被带到路面上,产生唧泥现象,时间一长,板底脱空,改变了混凝土面板原有的受力状况,从而产生错台、板体下沉、断板,进而发展到破碎。 [1]

防治对策

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针对水泥混凝土路面唧泥损坏的原因、产生的条件、机理,提出水泥混凝土路面结构唧泥损坏的防治对策。
雨水的防治措施
加强路表面排水。加强路面表面排水,采取措施保证路表水的排泄畅通,缩短雨水在路面的滞留时间,减少雨水通过接缝、裂缝和板边缝隙渗入路面结构中的水量,设置尽可能大的路面横坡和路肩表面排水系统(如路肩拦水带、排水槽等)。 [1]
加强接缝处理。选择优良的接缝板和填缝料,尽可能地防止雨水进入路面结构中。但是,我国生产的产品,经过一二个冬夏季节循环后,基本上失去了原有功效。所以我们应加强接缝结构、接缝材料等方面的研究,既要保证接缝在温度变化下的自由伸缩,又要保证能防止雨水下渗。对于混凝土板产生的裂缝,也应采取措施进行填缝处理,防止雨水下渗;对于板边结构的路肩,一般应硬化,并处理好板与路肩的缝隙,防止雨水下渗。 [1]
加强路面结构排水。采取措施尽快地将进入到路面结构中的雨水排除,可通过设置路肩排水系统、排水基层、排水垫层等排水设施,进行路面内部排水。近年来,国外发展了一种带排水系统的新型的重交通水泥混凝土路面结构体系,在此体系中,采用路肩排水系统、排水基层(透水基层)或排水垫层,它们可将进入路面结构内部的雨水尽快排除,对防止路面唧泥与破坏起到了重要的作用。此系统包括排水基层或垫层以及路肩下部的排水管道,有路拱的路面双向排水,单向坡的路面单侧排水。排水基层的厚度一般在7.5cm~15cm之间,高等级公路的排水基层厚度一般采用10cm,汇水面积较大时应增加厚度,路肩排水管每隔100m~150m应将水引出。 [1]
加强基础抗冲刷能力
水泥混凝土路面的基础由基层、垫层和路基组成,高等级公路一般采用强度较高的无机结合料稳定类材料作基层,以杜绝松散细料土和提供混凝土面板均匀支撑及防止唧泥,一般基层应选择抗冲刷能力强的半刚性基层材料(如水泥稳定粒料、二灰稳定粒料等)或贫混凝土,杜绝无机结合料稳定细料土作基层。由唧泥产生的条件可知,当基础表面没有松散的细粒土等可泵吸的材料时,唧泥就不会产生。 [1]
加强基层表面的稳定是解决唧泥的方法之一。通过对现有水泥混凝土路面的使用情况进行调查,发现旧沥青路面上直接加铺水泥混凝土路面这种结构的唧泥现象较少,原因在于原沥青路面一般表面采用Ⅰ型的细粒式沥青混凝土,沥青用量较大,材料空隙率较小,一般为3%~6%,这种材料的水稳定性和抗冲刷能力明显优于半刚性基层材料,因此唧泥现象较少。由此,在旧沥青路面上加铺水泥混凝土路面时,应直接铺筑,不宜再设置补强基层,一般情况下旧路面结构强度能满足水泥混凝土路面所需的结构强度(混凝土板下的应力值一般较小),不必再进行结构补强;同时保留旧沥青面层对防止唧泥有利。而对于新建公路,可采取在基层表面设置沥青下封层(或单层表处)的方法,此结构层的厚度应厚些,大约1cm较好,这样可加强基层顶面的抗冲刷能力。设置沥青下封层,虽然投资增加不多,却大大提高了结构性能,这种做法值得进一步研究与推广应用。 [1]
减弱荷载应力,防止唧泥的发展
唧泥产生的另一个条件是频繁的重载车辆轴载的作用,如常付公路漯河境段唧泥严重,经调查分析,这与大的重交通量有关。车辆荷载是唧泥过程中形成有压力雨水高速流动以及泵吸作用的直接动力,没有车辆荷载也就不会有唧泥现象的产生,唧泥的发展与荷载应力的大小有关,荷载应力越大,唧泥越严重。因此减少路面结构上的荷载应力是防止唧泥的方法之一。 [1]
减少混凝土板接缝、裂缝和板边的板底荷载压应力有两种方法,一是加强接缝的传荷能力,将板上的荷载传递给相邻板,从而降低板底应力,一般要求传荷系统达到75%,可在横向接缝(施工缝、胀缝和缩缝)处设置传力杆,纵向接缝处(施工缝或缩缝)设置拉筋;二是设置倾斜缩缝,在缩缝无传力杆的素混凝土路面,设置倾斜角度1/6的斜缩缝,在行车方向路边侧为钝角,同一车轴上的两个车轮分别跨越接缝,分别作用在前后两块板上,这种设置方式减少了混凝土路面板的挠度和应力,同时也就减少了唧泥和错台的可能性。 [1]
我国水泥混凝土路面板的横向缩缝一般采用假缝,混凝土收缩开裂后依靠接缝面上的磨阻力来传递荷载,混凝土板伸缩几年后,缩缝间距扩大,失去传荷载能力,荷载应力增大,因此,对于重交通水泥混凝土路面,横向缩缝应设置传力杆。对于斜缩缝,国外已有这方面的研究和应用,国内还没有进行此方面的研究和试验,需加强这方面的研究工作。斜缩缝不仅可以减少荷载应力,还可减少行车共振,降低行车噪音。 [1]

解决重要性

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我国水泥混凝土路面正在快速发展,它不但有着突出的优点,同时也存在一些问题。这些问题一部分是荷载应力或荷载疲劳所引起的开裂,尤其是重载交通(或汽车超载)造成的破坏;一部分是非荷载因素引起的损坏,如气候、施工、材料、路基等;很多情况是荷载因素与气候因素(雨水、温度)综合作用造成的损坏,如唧泥损坏,这是我国水泥混凝土路面破坏的主要病害之一。有些地区的水泥混凝土路面唧泥损坏现象严重,甚至影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。唧泥现象的产生关键是水、基层材料和荷载的作用,一方面要解决好防水和排水,作好路表面排水和路面内部排水;另一方面要提高基层顶面的抗冲刷能力,采用抗冲刷能力强的半刚性材料或贫混凝土,以及增铺沥青下封层都可以起到较好的效果。加强接缝的传荷能力,尤其是横向缩缝设置传力杆,降低行车荷载应力,防止唧泥的产生。总之,水泥混凝土路面具有其发展优势,但是,如果存在的唧泥问题解决不好,必然大大影响其发展和使用。因此水泥混凝土路面结构设计及其施工控制应该引起各方面的高度重视和广泛而深入的研究。 [1]