沙漠戈壁地区水泥稳定碎石基层沥青路面拱胀机理分析及处治建议

针对内蒙古额济纳地区水泥稳定碎石基层沥青路面出现拱起开裂的现象,调查分析了阿拉善额济纳地区几条公路(高速公路和一级公路)路面拱胀病害的特征,综合分析了沙漠戈壁地区水泥稳定碎石基层沥青路面拱胀病害成因,借鉴工程实践经验提出了处理水泥稳定碎石基层路面拱胀的防治措施。

沙漠戈壁地区水泥稳定碎石基层沥青路面拱胀调查与防治措施

阿拉善额济纳地区位于内蒙古自治区西北寒旱区,其境内京新高速(G7)、S312、S315路面在间隔一定距离出现了类似"天然减速带"的拱胀病害现象,严重处拱起高度达20cm,严重危及到行车安全。文章以京新高速、S312、S315为依托,调查了路面横向拱胀病害的破坏特征,并对病害段路面基层、路基不同深度(上路床、下路床、上路堤)试样的易溶盐、Cl^-、SO_4^(2-)质量分数及基层芯样无侧限抗压强度进行了分析,初步揭示了路面横向拱胀病害的产生原因。结果表明,阿拉善额济纳地区沥青路面拱胀效应随季节温度呈周期性变化,路面拱胀病害主要由水泥稳定碎石拱起所致;路面拱胀病害严重程度与路基的填挖形式有一定的关联,一般而言,填挖交界路段>一般填方路段>高填方路段>挖方路段;拱胀路段试样的易溶盐浓度大于非拱胀段,发生拱胀路段的基层、上路床、下路床、上路堤易溶盐含量明显多于未发生拱胀路段;拱胀路段试样氯离子质量分数与硫酸根离子质量分数之比小于非拱胀段,路面基层和路基含盐量越大,拱胀凸起幅度越大。拱胀路基顶面有盐分积聚现象,SEM图像发现有NaCl、Na_2SO_4侵入路面结构基层现象,受盐胀与温度疲劳应力作用,拱胀段路面基层强度明显小于非拱胀路段。路面拱胀病害是基层温度效应与基层、土基盐胀效应的耦合作用所致。结合京新高速和策达一级路成功经验,工程实践中可通过设置消胀槽、预切缝等措施减少路面拱胀病害。