城市道路沥青路面病害成因及防治对策分析_开题报告

  1、我国城市道路发展 

 我国城市道路路面发展，经历了由土路→石板路→碎石路→石灰土路面→沥青或混凝土路面（包括如彩色混凝土路面、改性沥青路面等新型路面）的发展历程。施工手段也同样经历了由“刀耕火种”粗放型到高技术含量技术密集型转化。施工机械及检测手段也日趋先进，管理手段也同步完善。

  我国城市道路结构在上个世纪80年代中期以前同公路一样主要是沥青路面，当时交通量不大，其中大部分属于低级以下路面的沥青表面处置（厚度1～3cm）、沥青贯入式路面（厚度4～8cm）为主，尤以薄层结构居多。施工方法限于财力采用厂拌法施工的少，设计使用年限短（大多在5～10年以下），以现场人工或者简易机械炒拌和摊铺为主，沥青主要采用经济但软化点低的粘性较低的石油沥青和煤沥青，因此沥青老化快，表现为流动性，塑性变小，脆性变大，从而使沥青变硬直至脆裂，甚至完全松散，失去防水、防腐效果，夏季易软冬季易脆，所以沥青路面使用年限比水泥混凝土路面使用年限（20～30年）明显要短，每年养护量大。

自上个世纪80年代中期以后，由于交通量随着经济发展增长，沥青路面由于易破坏，而增大每年养护量，从而使刚度大、强度高、温度性好、施工时无污染的水泥砼路面异军突起，一直在扮演城市路面结构的主角。但近年来由于沥青品质的不断优化，软化点高、综合品质高的改性沥青路面得到推广应用，由于沥青来源广，得以大量采用沥青砼和沥青碎石铺设高级路面。施工的手段也开始大量采用厂拌法施工，现场摊铺碾压施工机械化和智能化程度提高。所以近年来沥青路面开始以一种全新的面貌重新登台亮相，并且可以预计今后相当长的时间也不会落伍。

  2、沥青路面与水泥砼路面特点比较

沥青路面通过粘结力较强的沥青材料加入，增强了矿料之间黏聚力，从而提高了混合料的强度和稳定性。具有表面平整、不渗水、噪声小、少扬尘、行车舒适及养护方便等优点；它的缺点是易受履带车辆和尖硬物体损坏，表面常被磨光而影响行车安全，且沥青路面手外界气温的影响较明显，夏季易软而冬季易脆。

  水泥砼路面是由水泥和砂石材料（还可以加外加剂）搅拌而成的水泥混凝土铺筑而成的刚性路面，具有强度高、耐久性好、稳定性好、平整度好、养护费用少及色泽鲜明，反光能力强，有利于于夜间行车等优点。常用于城市道路、机场跑道、大件车道，在公路上也有使用。它的缺点是有接缝；施工后不能立即开放交通，挖掘和修补困难；阳光下反光太强，汽车驾驶员感觉不舒服；对水泥和水的需要量大；施工前的准备工作较多。故行车舒适性不如沥青路面，抗滑移性、吸收噪音性方面也不如沥青路面。由于混凝土养护原因，开放交通时间比沥青路面晚。路面反光性强于沥青路面。由于水泥混凝土路面大量采用素混凝土，而素混凝土抗弯拉强度大大低于抗压强度，因而基层以下部分如果发生沉陷，则将引起混凝土路面沉陷、断裂，其修补成本高于沥青路面。近年来，沥青路面已经开始大量取代水泥砼路面。

  3、研究目的及研究现状

由于沥青路面长期暴露于自然环境当中并且在行车荷载循环往复作用下，随着交通量的迅速增长和超载现象的频繁发生，使得部分沥青混凝土路面较早的出现了病害，造成大多数路面结构度达不到设计使用年限的要求。沥青混凝土路面会出现各种形式的病害，例如裂缝、坑槽、车辙、松散、推移、波浪、拥包等病害，这些病害若不及时维修就会严重影响道路的路用性能和行车安全。同时气候的变化，设计、施工、养护管理等因素的影响使得沥青路面的病害越来越多，这些病害严重威胁着施工的质量，同时也造成了成本和预算的亏损。因此很有必要对沥青路面的病害进行分析研究，探讨防治对策。

  关于城市道路沥青路面病害分析的理论及防治研究，国内外均已做了大量的研究工作。1960年，在第一届国际沥青结构设计会议《CSDAP》上，壳牌石油公司第一次提出了以疲劳和车辙作为控制指标的路面设计方法，在这种方法中，以路基顶面的压应变来控制车辙。1972年，在第三届国际沥青路面结构会议《CSDAP》上，研究者提出利用材料的基本性质，计算不同的荷载和环境条件下的车辙深度。美国人诺林（L.T.Noring）在总结了水泥稳定土基层上的沥青路面使用性能和裂缝的基础上得出水泥稳定土的收缩主要是干缩的结论，虽然水泥稳定土竣工后有很快干缩开裂的特性，但是由于水泥稳定基层的板体性能和抗水性能，其所产生的反射裂缝很少导致结构的破坏。在加拿大试验路的基础上，麦克劳德（Mcleod）建议将野外条件下的最低温度和沥青混合料的劲度模量结合起来作为确定沥青路面是否开裂的依据。在第十八届世界道路会议上，M.F.Maggs对半刚性基层做了专题报告，认为对于水硬性结合料处置的道路基层不可避免产生裂缝，裂缝的出现更多的取决于基层材料的性质，排水有效性以及底基层材料的水稳性。陈团结等采用三维有限元方法并且基于动力学和线弹性断裂力学理论，对垂直贯穿路面的横向裂缝扩展问题进行了充分的研究[1]。刘善平等采用空间力学模型并用有限元半解析法及断裂力学理论，分析了半刚性基层沥青路面裂纹问题[2]。肖春发等结合具体道路沥青路面典型病害，从现场检测、室内实验等方面分析病害发展原因，在此基础上提出养护建议措施[3]。倪绍林从原材料因素、设计因素、气候因素等方面对道路沥青路面的病害的影响进行分析[4]。

二、^范文提纲

一、城市道路沥青路面结构

（一）面层

（二）基层

（三）底基层

（四）垫层

二、城市道路沥青路面主要病害及成因

（一）裂缝

  1、纵向裂缝

2、横向裂缝

3、网状裂缝

（二）车辙

（三）松散

（四）坑槽

（五）泛油

（六）波浪

••三、城市道路沥青路面病害防治对策

做好路面结构层的设计

提高路基的强度和稳定性

严格把关施工工序

加强路面排水，做好沥青路面养护

 结论

三、参考文献

[1] 陈团结，半刚性基层沥青路面横向裂缝的动荷载响应[A]；可持续发展的中国交通—2005年全国博士生学术论坛（交通运输工程学科）^范文集（下册）[C];2005.

 [2] 刘善平，周任；半刚性基层沥青路面表面裂缝的热效应分析[J].湖南大学学报（自然科学版）.1992（04）.

 [3]肖春发，肖湖明.沥青路面典型病害原因分析[J].四川建筑.2012（02）.

[4]倪绍林.公路沥青路面病害的成因及对策[J].科技创新与应用，2014（29）.

[5]王毅.沥青路面常见病害成因及防治技术措施[J].中国市政工程，2003（1）：15.

[6]路洋洋.城市道路沥青路面病害的成因分析及对策研究[J].科技创新与应用，2013，4：187.

[7]曾惠森.浅谈城市道路沥青路面病害成因及预防措施[J].城市建筑，2013，4：283.

[8]王晓，张君娜，袁联中.城市道路沥青路面病害产生的原因及处理措施[J].山西建筑，2012，38（6）：160-161.

[9]寿霞.城市道路沥青病害防治措施[J].科技创新与应用，2012，5（12）：159-159.

[10]左江.沥青路面病害原因分析及预防措施[J].黑龙江交通科技，2010（5）：49-50.

[11]赵素航，程利杰.沥青路面病害类型、原因及防治措施[J].公路与管理，2010，（13）：771-772.

[12]沈金安，李福普，陈景.高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策[M].北京：人民交通出版社，2004.

[13] 李华.沥青路面病害归因分析及防治对策[J].科技经济市场.2016（08）.