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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。山东理工大论文模版-成人高等教育毕业设计题目：水泥混凝土路面板破坏的原因分析及防治学院(函授站）：山西年级专业：2012级XXX层次：xxx学号：XXXXXXXXX姓名：李伟指导教师：起止时间：2014年4月1日7月1日-摘要水泥混凝土道路具有自身承载能力高、车辆通过能力强、使用寿命长等特点，在公路建设和施工中得到了广泛的应用，在我国公路网构成中占有较大比重。特别是在我国公路事业迅速发展的今天，水泥混凝土道路以其不可替代的优势，在公路建设中发挥着越来越重要的作用。但在我国目前有相当一部分的水泥混凝土路面
2、，都出现了损坏现象，如不处理就会影响道路的使用，所以本文对水泥混凝土路面破坏的类型和原因进行分析，并提出了一些相关防治措施。关键词：水泥混凝土路面病害类型病害分析防治措施目录摘要I目录II一、水泥混凝土面板的定义及特点-3-1.1水泥混凝土路面的定义-3-1.2水泥混凝土路面的特点-3-二、水泥混凝土路面使用现状-5-2.1我国水泥混凝土路面施工中存在的技术问题-5-三、水泥混凝土路面常见病害及其原因-7-3.1裂缝类-7-3.2变形类-8-3.3接缝类-9-四、水泥混凝土路面板破坏的影响因素-11-4.1交通条件的影响-11-4.2气象的影响-11-4.3材料的影响-12-4.4管理水平的影
3、响-12-五、水泥混凝土面板破坏的原因分析-13-5.1路基施工方面的原因-13-5.2路面施工方面的原因-14-5.3道路排水系统-15-六、水泥混凝土路面破坏的预防工作-17-6.1设计方面-17-6.2材料方面-17-6.3路基施工方面-17-6.4路面施工方面-18-6.5管理、养护方面-19-结论-21-参考文献-22-水泥混凝土路面板破坏的原因分析及防治一、水泥混凝土面板的定义及特点1.1水泥混凝土路面的定义水泥混凝土路面俗称白色路面，通常是以水泥与和成的水泥浆为结合料，以碎（砾）石、砂为集料，再添加适当的外加剂，有时掺加掺和料拌制成的混凝土铺筑面层的路面。以水泥混凝土面板和基（垫
4、）层所组成的路面，亦称刚性路面。1.2水泥混凝土路面的特点2.2.1普通水泥混凝土路面的主要优点1）刚度大。混凝土路面板弹性模量在30005000MPa之间，板底分布荷载小，标准10t轴载下，实测仅0.030.04MPa压应力。这使其对基层的承载力要求相对较低，适用于稳定基层上的大交通量和重载交通的高速公路、国道、省道、机场、厂矿道路。土基承载力小的轻交通量的乡村道路、停车场可直接将水泥混凝土路面铺筑土基上。2）水泥混凝土路面的耐水性好，能够较好的使用于降雨量较大的地区和在短期浸水的过水路面上；在洪水短期淹没路面条件下，可照常通行。3）疲劳寿命长。弯拉强度不小于5.5MPa，抗压强度不小于35
5、MPa的强度合格的混凝土路面板在标准轴载的应力强度比下，可达到5001000万次弯曲疲劳循环。在任何气温条件下，不会出现车辙或壅包。4）在正确设计和保证施工质量的条件下。水泥混凝土路面的耐候性、抗冻性、抗滑性和耐磨性等耐久性优良。5）路面只要施工平整度好，基层抗冲刷性高，其良好平整度的衰变很慢，优良平整度的保持年限比柔性路面强的多。6）除非建造平面裸石路面，水泥混凝路面对粗集料的磨光值和磨耗率的要求相对较低，可使用的粗集料岩石种类广泛，集料易得。7）流经或渗透过水泥混凝土路面的水对周围土壤和地下水无污染，是环保型路面类型，同时可在水泥混凝土路面中使用粉煤灰，具有良好的环保效益。8）水泥混凝土路
6、面的边缘不像沥青路面的边缘那样经常受侵蚀、压碎破坏，可不设路缘石。9）对油类、盐碱、酸类或其他易腐蚀沥青的化学和生物介质相对不敏感。10）刚性路面的设计使用年限比柔性路面长一倍，保证建设质量条件下维修费用很低。11）水泥混凝土刚性路面在任何等级的轴载作用下，均无柔性路面的弯沉盆，所以在使用期内车辆的燃油消耗比沥青路面低15%20%，刚性路面的运营经济性优于柔性路面。2.2.2普通水泥混凝土路面的主要缺点1）水泥混凝土路面具有比沥青路面更高的阳光反射率，设置的接缝很多，接缝极易破损。刚度大同时带来减振效果差，行车噪声较大，会影响行车的舒适性。2）普通水泥混凝土路面不适应于基层的路基不均匀变形和不
7、均匀沉降的软基、山区填挖方交接、高填方及长期浸水路段，要求具有相对稳固的路基和基层支撑条件。3）在超载条件下，普通水泥混凝土路面对板厚设计不足、材料强度不高或不均匀、结构内渗透排水不畅、施工质量不高、基层淘刷和基础支撑不稳固等很敏感，超轴载运行对刚性路面极为不利，极易形成断板、断边、断角等结构性破坏。4）水泥混凝土路面的光、热反射能力高于沥青路面，驾驶员行车易于造成晃眼疲劳。当然，可通过彩色路面技术调整混凝土路面的颜色，以降低其晃眼等不利影响。5）在缺乏修复新材料和机械时，水泥混凝土路面维修较为困难。路面工程属于道路工程中所用原材料种类较多、工序多而复杂，并且对外界环境温度比较敏感的结构，所以
8、路面原材料的选择、级配及组成设计、试验检测水平、施工工序控制、工艺水平、设备与技术水平及施工环境等，都直接影响路面工程的质量。水泥混凝土路面具有强度高，稳定性好、耐久性好、使用寿命长、日常养护费用少，且有利于夜间行车等优点。因而要保证水泥混凝土路面具有良好的使用性能，不仅要精心设计，还要精心施工，在施工环节上狠抓施工质量。二、水泥混凝土路面使用现状2.1我国水泥混凝土路面施工中存在的技术问题近年来随着水泥混凝土路面修建技术的提高，修建规模的扩大，水泥混凝土路面所面临的挑战也是相当严峻的。突出的问题有破坏严重，破损速度快，数量多。综合分析我国水泥混凝土路面的发展现状，主要存在如下问题1）结构强度
9、不足主要表现在现有的混凝土路面弯拉设计强度基础上的设计板厚不足，结构种类单一，总体结构强度偏弱。相当多的国道主干线公路，施工中偷工减料相当严重，设计22cm的面板，破坏后修补时，挖开测量仅有15cm厚。另一方面，现有的路面设计弯拉强度难以承受超重轴载重交通的破坏，目前绝大数国道主干线公路上1/4的车辆为超过10t的超重车辆，按现行水泥混凝土路面设计规范明显感到路面设计弯拉强度和设计板厚不合适。2）机械化施工程度低先进的滑模机械施工技术普及程度不够，人工施工的高级公路特别是高速公路早期破坏相当严重。3）材料选择不严原材料和配合比要求不高，原材料质量低，水泥的路用品质要求不严，有的水泥混凝土路面使
10、用的水泥中游离氧化钙和氧化酶含量严重超标，使用不到一年就造成路面全线崩溃。有的水泥中掺了过多粘土、煤矸石、火山灰、窑灰，导致混凝土路面严重开裂等。水泥混凝土路面中外加剂和掺合料的使用混乱，实际施工配比与设计配比误差太大，新拌混凝土搅拌不充分，色泽不一。集料的要求粗，有的干脆使用抛石混凝土，15cm厚度的板面只有一块1014cm直径的大石。4）板面不够密实人工施工的混凝土路面板欠振、漏振较普遍，从而影响路面板强度。不少路面因混凝土局部强度偏低，造成使用中磨损严重，便面裸露集料，局部成坑，平整度严重裂劣化。5）路基和基层支撑不稳固支撑变形量超出了路面板所容许的限度，造成大量断板破坏。除了软基和填挖
11、方交替处理不好带来的问题以外，更多的是基层石灰土、水泥土等材料抗冲刷能力不足，大量使用“两黑一白”的透水的“蓄水槽”横断面结构，使水破坏导致的断板相当严重；其次是填方路基局部软化甚至塌陷造成的断板破坏。6）接缝密封不好振后排水不畅，导致了基层软化，造成唧泥、错台和啃边、致使路面平整度差，行车舒适性差。7）表面强度欠佳，耐磨性和抗滑性能不足，行车安全性不高。8）在我国不少高寒和寒冷地区，路面混凝土仍然不肯掺加引气剂，造成水泥混凝土路面冻害严重。在洒除冰盐的情况下，冰冻加盐结晶膨胀，混凝土路面表面砂浆脱皮，35年后混凝土就完全被冻酥破坏，需要重建。9）水泥混凝土路面的修复技术不过关，修补困难。水泥
12、混凝土路面的快速修复，主要依靠快速修补机械和快硬早强新材料，我国在这两方面的研究开发力度尚需加强。三、水泥混凝土路面常见病害及其原因水泥混凝土路面常见的损坏时：裂缝、板边缘和角隅的损坏等。按其损坏形式可分为分为三大类，如下所示：3.1裂缝类1）定义：主要指纵向横向斜向交叉裂缝，或者角隅断裂。2）原因：由于板内应力大于水凝混凝土的强度而出现，或者由于板的尺寸太大（出现较大的温度翘曲应力），下层稳定性差产生过量的变形使板底脱空失去支撑，施工中切缝不及时也会产生裂缝。3.1.1横向裂缝1）定义：指垂直于行车方向的有规则的裂缝，路面横、斜向裂缝通常发生在：填挖相交断面，新老路基交接处，土基密度不同部位
13、，桥涵通道等构造物和路基连接处，软弱地基，失陷性黄土等特殊路段。2）原因：导致水泥混凝土出现横向裂缝的类型及原因很多，大致可以归纳为以下几个方面。（1）干缩裂缝。在水泥混凝土混合料中，水以化学结合水、层间水、物理吸附水、毛细水等状态存在。在混凝土硬化过程中失去时，水泥浆体就会因收缩产生收缩应力而引起干燥收缩裂缝。从配合比来看，虽然混凝土的坍塌度、水泥标号、用量、集料粒径、细集料含量等对水泥混凝土的干缩有影响，但最重要的影响因素还是混凝土中单位含水量，因此水泥混凝土施工在满足施工和易性的前提下，应尽量减少单位用水量，有资料表明干缩引起的路面横向裂缝有30发生在龄期内（2）冷缩裂缝。水泥混凝土具有
14、热胀冷缩的性能，其线胀系数为110-5，板块的热胀冷缩是在相邻部分或整体限制条件下发生的，故热胀是压缩变形，冷缩是拉伸变形，很容易引起开裂。水泥水化是一个放热过程，在混凝土硬化过程中，释放出大量的热能，使温度上升，混凝土内部体积膨胀，而板面温度夜间温度降低又由于湿度养生导致冷却收缩，使混凝土内部膨胀，面部收缩，产生很大的温度应力，当温度应力大于板的极限拉应力时，板块就会出现裂缝或横向断裂，温度从高温突然下降时也会引起板块的断裂。（3）切缝不及时。为防止混凝土的干缩裂缝和冷缩裂缝，人们把路面分块，为防止混凝土路面的横向裂缝，施工要求及时切缝。3.1.2纵向裂缝1）定义：顺路方向出现的裂缝称为纵向
15、裂缝，纵向裂缝通常大多出现在高填方，半填半挖路段、填挖交界以及软土地基路段。2）原因：主要是由于路基横向不均沉降或板下的不均匀支撑造成的，特别是当路堤从局部洼地通过时，如果路堤两侧没有有效的排水设施、路堤两侧就会产生积水，积水除向地基渗透外，还能渗入路堤下部。边部土层中，并通过毛细作用逐渐向上，使路堤上部边部的土层也变湿。由于路堤边部土层的压实度较中间部分差，一旦边部土层变成潮湿，边部土就产生固结变形，路堤形成横向不均匀沉降，在行车荷载作用下，久而久之，路面就会出现纵向裂缝，半填半挖地段路基处理不好，这样也会导致中路现出现纵向裂缝，此外，有些高速公路采用先填筑超车道和主车道，一半的路基，以保持
16、路线贯通，再填筑其余部分的方法进行施工，实践证明，按这种施工方法修筑路基，其路面产生纵向理解裂缝几乎是不可避免的。采用大型滑模机械摊铺，因前进速度快，振捣棒划沟不能充分振捣，也会产生纵向裂缝。水泥混凝土路面大传荷顺序为面层、基层、路基。尽管面板传到路基顶面的荷载应力很小，往往不超过0.05Mpa，但路基的稳定条件很重要。由于填料土质不均匀、适度不均匀、膨胀性土、冻胀、压实不足等多种原因，很可能导致路基不均匀，在混凝土浇筑之前来严格检查基层顶面弹性模量E1是否符合规范要求，盲目施工，在路基稍有沉陷的情况下，在板块自重和行车压力作用下而产生纵向断裂。开始裂缝很细，一般小于0.05mm，但随着雨水侵
17、入和浸泡，基层表层软化、液化，而产生唧泥、掏空，使裂缝加大。拓宽路基时，由于路基处理不当，新路基出现沉降，混凝土板下沿纵向出现脱空，在车轮荷载作用下，使混凝土板发生纵向断裂。3.1.3交叉裂缝1）定义：交叉裂缝和破碎板是水泥混凝土路面的一种严重破坏形式2）原因：对行车的安全和舒适性产生较大的影响，公路运输超载严重，路面板厚度不足或强度偏低，板底脱空基层松散或强度不够，土基的不均匀沉降地下水位过高路基液化等都可能会导致路面板出现交叉裂缝或破碎板，另外，当路面出现纵向横、斜向等各种裂缝时，如果养护不及时，路表水沿缝隙进入基层或路基，导致基层和路基浸水软化，在重载反复作用下，裂缝会进一步扩展，如此循
18、环，久而久之，路面就会产生交叉裂缝，甚至出现破碎现象。水泥混凝土在拌和、运输、振捣、凝结、硬化的过程中，始终存在着水泥的水化反应。水化反应可分为初始期、休止期、凝结期及硬化期四个阶段。水泥水化反应在混凝土发生升温和降温过程中产生体积的膨胀变形，在内部骨科及外部边界约束下使混凝土的自由膨胀变形受阻，而产生拉压应力。水泥的安定性对混凝土的质量影响很大。在水泥产生的过程中，有时会出现一些过烧的CaO和MgO，他们的水化速度较慢，往往是在水泥硬化后再水化，引起水泥浆体积膨胀、开裂甚至溃散，我国水泥立窑水泥较多，水泥生产过程中的烧成温度很难控制好，所以容易出现安定性不良的状况。如果使用了安定性不良的水泥
19、，浇筑的混凝土路面就会产生大面积龟裂。所以为预防交叉裂缝的产生，在设计中要选择水稳定性好的材料做基层及底基层；在施工中要严把水泥质量关，各项指标必须达到规范要求，施工中严格按配合比操作，保证混凝土强度。3.2变形类3.2.1错台、沉陷1）定义：错台是指接缝处相邻板的垂直高差。2）原因：（1）路面板在车辆轴载的作用下，造成接缝处板块不均匀下沉；（2）在温度和湿度梯度作用下，由于水的渗入使基层软化，板在接缝处产生翘曲；（3）横缝处未设置传力杆；基层、路基强度压实不足；（4）当胀缝下部接缝板与上部缝隙未能对齐，或账缝不垂直，则缝旁两板在伸胀挤压过程中会上下错动而形成错台；（5）当交通量或基层承载力在
20、横向各幅上分布不均匀，各幅的沉降不一致，或路基填料土质不均匀，地下水位高，碾压不密实，这三种情况结合在一起，冬季产生不均匀冻胀，纵缝也产生错台现象。3.2.2唧泥和底板脱空1）定义：唧泥和板底脱空病害是指板接缝或边缘下的基层细料被渗入并滞留在板底有水从缝中或边缘处唧出，并由此造成板底面与基层顶面出现局部范围脱空。2）原因：接缝填缝料失效，雨水下渗和路向排水不良，基层材料不耐冲刷，接缝传荷能力差和重载反复作用是引起唧泥的主要原因。公路排水系统不完善如路面横坡设置不当或路基排水不畅时。路基、路面被水浸泡时也会使路面产生唧泥现象，进而出现板底脱空；另外由于基层材料局部松散，路基土压实不均匀或基底不均
21、匀沉降同样会导致底板出现脱空。3.2.3拱起1）定义：拱起是指横缝两侧的板体发生明显抬高的现象。2）原因：主要是缝被硬物阻塞或胀缝设置不当，使板受热时不能自由伸长。混凝土板胀缝间距较长，头一至二年混凝土板在伸胀时还不明显。收缩时，因接缝填缝料失效，板缝就会掉进土或石子，加上养护不及时清扫，年复一年的热胀冷缩，板缝一年年加宽，导致混凝土板伸胀时产生的压力大于基层与混凝土板间的摩擦力，但未超过混凝土的抗压强度时，由于板的伸长，在真缝出相邻，两板就会向上拱起。有个别胀缝拱起，落下后因板折断，重叠后有17厘米之多。据不完全调查，春秋两季，气温较低时施工的混凝土路面，因胀量较大，更容易出现拱起现象。3.
22、3接缝类接缝是水泥混凝土路面的薄弱环节，出现病害的机率大类型也多，接缝病害，损坏的形态和影响范围主要包括，接缝挤碎，板边缘开裂，填缝料损坏，等几种病害。3.3.1接缝碎裂1）定义：水泥混凝土路面板接缝两侧倾斜的剪切剂碎现象称为接缝碎裂，是指邻近接缝或裂缝约50cm宽度范围内，出现未扩展整个板厚的裂缝或者混凝土分裂碎块。2）原因：接缝挤碎主要是由于接缝施工不当（包括缝板不垂直上宽下窄，传力杆，拉杆设置不当等），或者因填缝料，剥落，挤出，老化，接缝被硬石子阻塞，则当混凝土伸胀时，混凝土板的上部产生集中压实力，在超过混凝土的抗剪强度时，板即发生剪切挤碎，接缝处两端混凝土强度不一致，由于传力杆的作用，
23、同样会造成混凝土板破碎现象，但这种情况，一般在普通路段上比较少见，多出现在构造物接头部位，此外，板边混凝土振捣不密度，强度降低，或者接缝中渗入水后，导致基层，路基软弱和唧泥，造成沿接缝边缘处板底小范围的脱落，在行车荷载反复作用下，也会导致接缝出现碎裂。水泥混凝土路面接缝分为纵缝和横缝。横缝又分为胀缝和缩缝两种。胀缝在使用中随气温变化而变化，气温上升时填缝料会被挤出；当气温下降，填缝料不能恢复，使缝中形成空隙，泥、砂、石屑等杂物的侵入，成为再次胀伸时的障碍，且雨雪水亦能沿此空隙渗入，损坏基层和垫层，造成路面板接缝处的变形和破损。缩缝的变化较小，但经过若干次收缩，能把假缝折断成真缝，填缝料自身老化
24、，也会造成像膨胀一样的后患。施工、养护不规范，切缝、清缝不及时或没有到达规定的深度，也是造成接缝破损的原因之一。3.3.2板边缘开裂1）定义：边、角剥落是指接缝两侧各60cm宽度内或板角15cm范围内的碎裂。2）原因：接缝落入坚硬的杂物，板在膨胀时产生了超应力，边缘被硬物挤碎、重交通荷载的重复作用、传立杆设计或施工不当；接缝处混凝土强度低。3.3.3填缝料损坏1）定义：接缝内无填料，填料破损，缝内混杂砂石称为填缝料损坏。2）原因：填缝料损坏主要是由于填料脆裂、老化、挤出与板边脱离造成。质量较差的填缝料，短时间内就会发生填缝料损坏现象。四、水泥混凝土路面板破坏的影响因素4.1交通条件的影响交通条
25、件是指道路上行驶的交通量、车辆和轴载组成以及交通量的增长率。一般现在的交通量是依据交通观测站资料得到的。但因观测站的车辆分类是以车辆的空间特征进行分类的，对于路面设计和管理不太适用。因此，同济大学推出了一种近似计算的方法：1）采用目测调查的方法，确定每一分类中所包括的车型，并确定每一类轴载分布情况，计算每种轴载换算系数，继而求得该类车的平均轴载换算系数；2）以平均轴载换算系数乘以交通量，即可获得交通的标准轴载次数。近几年，随着经济水平的不断发展，汽车使用量不断增加，同时也增加了路面的负担，单轴轴载比原设计计算轴载增加几倍，即超重轴载与标准轴载换算成16次方关系，所以，超重车的增加是水泥混凝土路
26、面使用期损坏的主要原因之一。4.2气象的影响对路面使用性能产生影响的气候因素主要是温度和降水。由于水泥混凝土路面板直接受大气的影响而发生温度变化，相应地便会出现伸缩和翘曲变形。这些变形受到面层与基层接触面间阻力和地基反力及相邻板的约束作用，在板内会产生伸缩应力和翘曲应力。4.2.1温度的影响温度沿混凝土面层厚度方向的不均匀分布，使面层板产生翘曲变形。当白天温度升高时，板顶温度高于板底温度，板中部向上拱起，板底面出现压应力；晚上温度降低时，板四端出现向上翘起，板顶出现拉应力。两种情况下，板横截面均出现压应力。混凝土面层内温度沿深度的分布，在大多数情况下是非线性的。由于温度的非线性分布，面层不同深
27、度处各材料层的变形也呈非线性分布。由于各材料层间的相互制约，使得各材料层受到内应力作用。4.2.2水温的综合作用湿度和温度变化对路基产生的共同影响称为路基的水温状况。沿路基深度出现较大的温度梯度时，水分在温差的影响以下液态或气态形式由热处向冷处移动，并积聚在该处。这种现象在季节性冰冻地区尤为严重。我国华北、东北和西北地区为季节性冰冻地区，这些地区的路基在冬季冻结的冻结的过程中会在负温度坡降的影响下，出现湿度积聚现象。气温下降到零度以下，路面和路基结构内的温度也随之由上而下地逐渐降到零下。在负温度区内，路面和路基结构内的温度也随之由上而下地逐渐降到零下。在负温度区内，自由水、毛细水和弱结合水随温
28、度降低而相继冻结，于是土粒周围的水膜减薄，剩余的许多自由表面，增加了土的吸湿能力，促使水分由髙温处向上移动，以补充低温失去的部分。由试验得知，在温度下降到-3以下时，土中为冻结的水分在负温差的影响下实际上已不可能在温度更低处移动。而这部分上移的水分便又成了负温度区水分移动的补给来源，这就造成了上层路基湿度的大量积聚。4.3材料的影响材料的性能直接影响到路面的性能。材料的性能不仅存在着地区差异，而且即使是同一地区，其性能表现也不同。1）水泥水泥是水泥混凝土路面中最重要的凝胶材料，其质量直接影响到水泥路面的使用寿命，在混凝土的拌和中采用了强度等级不合格或已经过期的水泥，都会影响整体强度。2）集料的
29、选择在水泥混凝土的拌和中，有些施工队未按要求混合粗集料和细集料，造成了混凝土的工作性差，有离析现象。3）外加剂混凝土的外加剂已被列为混凝土混合料的必备成分。外加剂的用量一般不超过水泥用量的5%，常用的外加剂有引气剂、减水剂、粗凝剂、早强剂、防冻剂及阻锈剂等。面对不同的施工环境，需要加入不同的外加剂，现在很多施工单位为了节省时间、金钱，就省去了这一工序，这会影响混凝土路面日后的使用。4.4管理水平的影响路面养护工作影响路面使用寿命。根据国内外有关文献表明，较好的路面养护能延长路面的正常使用寿命。对路面损坏进行及时的养护，可以延缓路面的损坏。下图所示为不同的养护投资水平对路面使用性能的影响。五、水
30、泥混凝土面板破坏的原因分析5.1路基施工方面的原因水泥混凝土对基层的要求：路基应稳定、密实、均匀，对路面提供均匀的支承。由于混凝土面层的刚度大，板体性强且具有良好的扩散荷载能力，所以传到土基顶面的荷载应力很小，一般情况下不会超过0.07Mpa。然而，由于混凝土是脆性材料，对路基变形的适应能力较差，因而不仅要求路基有足够的承载力，同时也要求土基提供稳定而均匀的支承。而路基不稳或不均匀支承，都可能会影响路面的使用性能，以下就是几种由于路基施工不当而导致路面破损的原因1）路基填筑使用了不适宜的材料施工单位在路基填筑材料方面控制不严，使用了不适宜材料从而造成路基下沉或塌方，以致影响路面直到路面混凝土板
31、破坏。公路路基施工规范规定，在通常情况下，不能被压实到规定的密实度和不能形成稳走填方的材料不能用于路基填筑。如：沼泽土，泥炭、含有树根、杂草和易腐朽物质等材料；液限指数大于50，塑限指数大于25的材料；有机质含量大于3的材料；压实含水量和最佳含水量之差大于2的材料等等。但是，由于施工单位在路基填筑材料方面控制不严，使用了不适宜材料从而造成路基下沉或塌方，以致影响路面直到路面混凝土板破坏。2）软基处理不当在软土地段路基填筑前，应该首先探明地基承载力，然后采取合理的软基处理方案和施工工艺。软基处理方案一般有:淤回填土方、石方、上石混合料或砂砾,袋装砂井，塑料排水板，土工布，上工格栅或以上两种方案的
32、组合等，但是施工时，往往是由于取的软基处理方案或施工工艺不合理或施工时未认真按要求处理或处理不完善等；这样给路基的稳定造成了隐患，使成形的路基沉陷或滑移等，最终影响路面混凝土板。3）路基土石方填筑方面的问题（1）施工单位为了赶工，节约成本，本未严格按规范要求控制每层填料松铺厚度，有时填料的松铺厚度达6080cm,这样路基填方的密实度很难达到规范要求的低限值。有时压路机碾压次数也不够;（2）路基填筑的有效宽度和超宽填筑不够,有的部分在路基填筑完成时,才发现填筑宽度不够,为达到路基的有效宽度,施工单位往往没有按规范要求挖台阶分层填筑压实至路基要求的宽度,而是将一些松散的土倾倒在边坡上；用人工摊铺拍
33、实；这样补上来的路基部分远未达到密实度的要求，造成路基滑坡、层层冲刷；（3）路基填筑每层的填料未用平地机或其它平整机械进行整平或整平效果不好，使低凹的地方达不到密实度要求且大量积水；（4）路基施工过程中没有按要求做成一定的横坡度;路基施工临时排水系统未做或不畅通，从而使大量的积水渗入下层路基、严重影响路基质量；（5）路基石方或土石混合料填筑时，石头块径过大，使填石路堤或填土石混合料路堤密实度达不到规范的要求。还有在挖方路段，由于没有控制好标高，挖深几厘米后再回填土，这样压实度难以达到设计要求，也可导致基础下沉。由于以上施工方面的原因，对路基的稳定性造成一定的影响，直到影响路面混凝土板。4）填挖
34、交界处未按规范要求施工当路堤在斜坡上或填挖交界处，或原有路堤上或路堤处在垂直路中线测得的坡度大于1：5的坡地时，应把原地面挖成台阶，台阶宽度应不小于1m，用小型机具进行夯实，并向内侧倾斜2，且台阶上不能有积水，然后再分层填筑压实，这样，才能保证路堤的稳定和达到规定的密实度。而施工单位在施工时，遇到以上情况，在路堤填筑时，根本未将施工地段挖成台阶后分层填筑压实，以致影响了路堤填筑的质量，形成隐患给路面混凝土板造成破坏。5）构造物台背的回填不符合要求目前，从建成通车的公路来看，构造物台背跳车是通病，然而最明显的是台背沉陷或错台，主要原因是台背回填质量差。台背回填要求每层松铺厚度不得大子20cm，密
35、实度必须达到95，回填材料最大粒径不大于5cm，且应具有良好的级配和透水性。然而，当前一些施工单位盲目追求高速度在进行台背回填时，没有严格按施工规程作业，台背填土速度过快，对地基造成扰动和破坏，没有充分时间固结，对台背挡土墙等构造物挤压力大，施工时没有按分层填筑、分层碾压、分层检测“三分法”施工。施工单位在进行台背回填时，松铺厚度未严格控制；回填材料没有认真地选取；压实对仅用人工夯实，有时即使用小型机具进行压实，也只不过是形式，敷衍了事；台背回填尺寸未按规范要求开挖，使得回填材料无法压实达到规定的密实度；现在台背回填中最易被人忽视的是，开挖出的台背，虽说台背回填时中部填筑合乎要求，但边缘为不透
36、水性填料，没有进行更换，所以路面渗入的水积存在台背，这样时间一长便影响了路基的稳定性，造成台背沉陷，以致路面板遭破坏。5.2路面施工方面的原因1）路面基层施工质量不合要求路面基层一般有底基层和面基层。底基层为级配砂砾集料，面基层为水泥稳定类集料。路面开始施工前要求路槽应清理干净，标高应严格控制，否则，会影响基层的设计厚度（厚度增加提高成本，厚度减小影响路面基层的稳定）；底基层集料细长及扁平的颗粒不得超过20，且不得含有粘土块、腐殖质等有害物质；集料必须有良好的级配，级配曲线应接近圆滑并居中。0.5mm以下的集料其塑性指数应小于4，液限指数应小于25；松铺好的集料在压实时，其含水量应比最佳含水量
37、稍高。水泥稳定类集料面基层，在铺筑前，应将底基层面上的所有浮土、杂物全部清除，并严格地整形和压实，将底基层上的车辙或松软部分和压实不足的地方以及任何不符合规范要求的表面都重新翻松，清除或用同类材料进行整形，并压实到符合规范要求的密实度和规定的线形、坡度、标高。水泥稳集料的级配要求良好，有机质含量不得大于2，集料中不得含有粘土块、腐殖质等有害物质；水泥质量要求稳定，不得使用过期的水泥，水泥用量应严格按试验配合比加入，拌和要均匀。而施工单位在施工时，往往容易忽视的是使用集料的级配不好，含有粘块及有害物质的材料来铺筑基层；路基、底基层、面基层，的标高控制不严；水泥稳定集料含水量控制不准，水泥用量不足
38、等，这样严重影响了基层的质量，直至路面板遭破坏。2）路面水泥混凝土板施工方面的问题水泥混凝土面层施工，往往施工的厚度未达到设计要求，主要是基层施工标高控制不严所引起；粗集料不具有良好的级配，细长及扁平的颗粒含量太高；细集料和粗集料中含泥量过高（含泥量超过1%），降低了混合料的粘结度；施工时配合比不准，水泥用量偏低，导致水泥混凝土路面标号偏低，或所用水泥质量不稳定或已过期；水泥混凝土在浇筑过程中未完全振捣密实，蜂窝麻面较严重，这样势必影响混凝土板本身的质量，而造成损坏。3）水泥混凝土路面结构层防水或排水未进行有效的处理。往往路面板遭到破坏，人们想到的总是路基、路面基层施工质量或台背回填质量或水泥
39、混凝土板本身的浇筑质量等，而未足够重视结构表面渗入到路基中的水对路基的侵害。目前，虽说对混凝土板的缩缝、胀缝、施工缝（纵向和横向）采取了特制的材料对水进行封锁，使水从路面排走，但效果仍然不佳。据了解，路面板遭破坏的原因有相当部分是由于路表水渗入路基，从而影响路基的稳定，在外力的作用下，时间长了将会产生唧泥，一段时间后，路面混凝土板就脱空了。4）施工不当产生断缝。由于切缝不及时，混凝土在干缩作用下，产生断缝；由于天气突然变化，刮起大风，水析出速度过快，拉应力迅速增加，在未到切缝时间时，产生断缝；配料不注意，造成局部混凝土强度偏低，在内外力作用下，易产生断缝；由于基层高，为了控制高程而使面板减薄或
40、为了使面板达到厚度，而将基层下刨，使基层凸凹不平，摩阻力增大，这时易产生断缝。5.3道路排水系统水是危害公路的主要自然因素。路基沉陷、冲刷、坍塌、翻浆，水泥混凝土路面唧泥、错台、断裂等病害，都不同程度地与地表水和地下水的侵蚀有关。水的作用加剧了路基和路面结构的损坏，加快了路面使用性能的变坏，缩短了它们的使用寿命。因此，路面排水系统是公路工程的重要组成部分，对保证公路的使用寿命具有十分重要的作用降落在路面表面的水，会通过路面裂缝、接缝或面层空隙下渗到路面结构内部。地下水位高时，地下水会通过毛细管上升进入路面结构下部。此外，中央分隔带及道路两侧由临时滞水时，水分也有可能进入路面结构内部。路面结构中
41、截留的水产生的有害影响可归纳。道路排水系统设置不合理。“百害水为先”，对水泥混凝土道路来说，首先要考虑的问题就是对水的防治。排水系统存在缺陷，使本应及时排走的水大量滞留在路上无法外排，造成路面积水下渗至路基，导致路基强度的局部软弱，从而出现大面积的严重病害。六、水泥混凝土路面破坏的预防工作6.1设计方面我国在水泥混凝土路面的设计计算理论中，尽管考虑了温度疲劳应力等因素。但设计的板厚依然较薄，难于承受巨大的冲击破坏动能。另外，在实际应用中，过于相信应力计算，而对水泥混凝土路面的典型结构物的研究和实际观测的较少。为此在水泥混凝土路面设计中，应该由静力学向动力学发展。在充分考虑冲击动荷载对路面的作用
42、后，适当提高技术标准和设计厚度，以适应我国公路不断增长的交通量的需要；在软基路段，桥头下挖路段和填挖路段交换频繁的路基上必须深挖进行补强设计并增加相应的预算；其次，水泥混凝土路面基层要达到支撑稳固的要求，必须解决基层耐冲刷和弯沉均匀性问题，即要选用适合本地区气候特点和交通量要求的基层材料类型，合理地设计性能优良且适宜摊铺的集料级配；对高填方软基和台背填土进行认真处置的基础上，如果可预见沉降变形过大，可采用薄层沥青混凝土或砌块的过度路面形式；待沉降稳定后，再施工永久混凝土路面板；在路基基层下，地下水位高和多雨地区，应考虑设计一定厚度的渗透排水砂砾垫层。严寒地区应综合考虑设计排水和防冻垫层。另外，
43、保证接缝质量是防止水泥混凝土路面破坏的关键，因此在接缝设计中应选用合理的接缝型式和优良的填缝材料，路线设计中，应尽量避免路线穿过洼地（包括平原上的局部小块洼地）在不得已的情况下，应在路堤两侧都采取措施，截断表面水流向路堤。再应加大面层与路基之间的摩擦力或有用铁路无缝线路的原理把每块混凝土板锁住（此办法有待研究）这样会大大减少接缝的拱起和挤碎。6.2材料方面合理地选择原材料，严格控制材料质量是实现优质水泥混凝土路面设计和使用要求的前提，科学、准确地进行混凝土配合比设计，生产稳定，均匀的混凝土是保证水泥混凝土路面质量的关键；推广使用滑摸机械施工方式是解决好水泥混凝土路面面板质量的有利措施，传力杆、
44、拉杆的规格、位置、间距必须符合设计要求，与接缝侧壁垂直与路面板和路面中心线平行，嵌缝处的混凝土因嵌缝板和传力杆的影响一般很难一次浇注成型，不易振捣密实。至使接缝处的混凝土强度偏低，为此应加强接缝和板角处的振捣；板件成型后，根据当地气温条件及时切割和严格养生，避免因切割不及时出现整体断裂或养生不及时水泥混凝土在水化作用下出现空隙，造成强度不足；应尽量断交施工，如有困难非不断交施工，现场便道一定要平整，避免有大的坑槽和石块，以免造成混凝土板在初凝期因行车振动造成板体断裂；当路线纵坡超过2%时应及时调整摊铺一定要一顺着上坡方向进行摊铺。以免因塌落度问题造成板体细小的横缝和板体断裂，拆除模板一定要注意
45、避免碰掉板角以免造成对称的啃边。6.3路基施工方面路基的质量是非常关键的，由于路面板遭到破坏后，要对路基有质量问题的地段返工是不可能的，且水泥混凝土板难修补。水泥混凝土路面的病害处治始终是一种事后补救的方法，对水泥混凝土路面病害，更多的应当以建立预防为主的思想，尽量在设计和施工中予以避免减少，故在路基施工时应着重注意以下几点：1）严格路基特别是基层参数的选取，如各基层回弹模量、含水率、液限、现场承载力等，确保施工值与设计值一致，并且设计取值与现场客观实际相符，因此必要时应加大基本设计依据、参数的现场实际测定方面的工作，而不能仅按规范选取；2）加强路基施工管理，对填方路基，确保分层回填，分层碾压
46、，并强化施工单位自检和监理检查工作，一定要保证达到要求的压实度，并要求压实均匀，特别是路肩部位及车道与路肩交接部位，此处极易产生纵向错台；对半填半挖路基，特别注意挖、填结合部位的碾压；3）对用作路基的土，应加强土质的鉴别和性能测试，对膨胀土，注意区分其类别，对强膨胀土，必须置换，对中、弱膨胀土，采用适当的方法对土质进行改良，基坡较大时，采用适当的设施来加强土坡稳定性，从而保证路面不破坏，加强路面材料研究，选择适宜的材料及配比，对特殊路段，也可适量采用成本较高的新型路面材料，如钢纤维混凝土、连续配筋混凝土等，初期投资的适当增加可大量减少后期养护费用；4）加强路面施工管理，采用规范化、程序化的施工
47、和养生方法，适时切缝，掌握适合的操作时机，并根据气温变化的不同情况做不同的处理。5）清表要彻底。不适宜的材料应全部清除且按规范要求搞好基底压实。6）软基处理要慎重。并采用合理的施工方案和施工工艺。7）路基填筑过程中，要严格按规范要求选好填料，控制松铺厚度和粒径，控制压实含水量与最佳含水量之差在规定的范围内，每层填筑要用平地机等机械整平后压实，形成横向路拱，做好临时排水使路基干燥等。8）台背回填施工，要求选用监理工程师或图纸要求的回填料，保证每层填筑厚度及压实度，回填时在台背可考虑做排水管和土工格栅。排水管间距不得大于2m，土工格栅层间距最好为5080cm.基层施工时，应将基层材料集中进行厂拌，并采用摊铺机进行摊铺，待基层整平压实后，严格进行养生，防止基层出现干缩或温缩裂缝；为减少路基土的压实变形，增加路基强度和稳定性，必须认真进行压实，特别是要加强路堤边坡碾压，使路堤横向的密度尽可能均匀；也不要将两种材料性质差异甚大的路堤相接，而需要设置一个不太长的过渡段,在桥头或其它构造物与一般路堤相接处,应进行加载,甚至超载预压加快地基沉降,在可能的条件下,可采用透水性砂砾填筑台背后的路堤,减少开放交通后的填土沉降。6.4路面施工方面路面基层施工要严格按规范要求选好合格材料，保证路面基层设计厚度及顶面标高，