水泥混凝土路面板底脱空的成因与检评浅析.pdf

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1、建材世界2011年第32卷第3期DOI：10．3963／j。cn．42—1783．TU。2011。03．008水泥混凝土路面板底脱空的成因与检评浅析刘玉斌1，梅文清2，黄河3(1．湖北省恩施州公路管理局，恩施445000；2．湖北省鄂西高速公路管理处，宜昌443000；3．湖北省公路管理局，武汉430000)摘要：分析了旧水泥混凝土路面板底脱空形成的机理和危害，评价了外观经验法、贝克曼梁弯沉法、落锤式弯沉仪法和探地雷达法等方法的脱空检测原理、特点和适用范围，并探讨了今后脱空检测技术的发展方向。关键词：水泥混凝土面板；脱空；机理；检测方法Analy

2、sisofTestingandEvaluationoftheCavityBeneathCementConcretePavementSlabsL儿，Yu-binl，MEIWen—qing2，HUANGHe3(1．EnshiHighwayAdministrationBflreau，Enshi445000，China；2．HubeiProvinceE’xiHighwayManagementOffice，Yichang443000，China；3．HubeiProvinceHighwayAdministrationBureau，Wuhan430000，C

3、hina)Abstract：Themechanismandhazardofcavitybeneaththecementconcretepavementslabswereanalyzed．Theprinciplesandcharacteristicsofthreetestingmethodsincludingempiricallaw，fallingweightdeflectorandgroundpen-etratingradarwereevaluated，andthedevelopmentofcavitytestingmethodinfuturew

4、asdiscussed．Keywords：cementconcreteslab；cavitymechanism；testingmethod旧水泥混凝土路面板底脱空会引起混凝土板在低应力状态下的快速损坏，是引起刚性路面板断裂与板损坏的一个重要因素。对于水泥混凝土路面养护和延长混凝土路面使用寿命而言，及早检测、判定板底脱空显得尤为重要。但由于混凝土板底脱空的隐蔽性和不确定性，对混凝土板底脱空区域进行有效检测和评价具有较大的技术难度。1板底脱空的成因大量研究表明，水泥混凝土路面板底脱空产生于3个阶段：第一阶段为荷载应力和温度翘曲应力引起的板边角处的塑性

5、累计变形，也是脱空形成的初始阶段。当重车荷载作用于水泥混凝土路面上时，水泥混凝土面板将会产生一定量的弯沉变形，从而使路基和基层产生变形。混凝土面板的变形可以在荷载驶离后恢复，但在路基和基层则会残留部分不可恢复的塑性变形。虽然每次荷载作用后的塑性变形量极其微小，但经过千万次荷载作用后的累积塑性变形量就较大了。荷载作用于路面板上不同部位时，所产生的弯沉量是不同的，板角隅处大于板边缘处，而板中部的弯沉量最小[1’2]。因此累积塑性变形量也表现为板角隅下最大，板边缘下次之，板中下部最小。同时水泥混凝土板还受温度翘曲应力的影响，与荷载应力同理，形成的累积塑

6、性变形量也表现为板角隅下最大，板边缘下次之，板中下部最小。工程实践也表明：水泥混凝土路面板的板收稿日期：2011一02—20．作者简介：刘玉斌(1975一)，工程师．E—mail：1yb757900@163．corn24建材世界2011年第32卷第3期角和板边是最有可能存在脱空的位置。第二阶段为接缝聊损坏，雨水下渗，板问唧浆，也是脱空形成的发展阶段。水泥混凝土路面存在接缝和自由边缘，由于接缝料损坏，降雨时地面水将沿接缝下渗路基，若路基排水不良则下渗水不能及时排走，而使路基长期处于浸润状态，引起基层材料产生液化。此时，在行车的重复作用下，由于接缝处

7、的传荷能力差，导致板块上下运动而产生抽吸作用，使路面下稀释的泥浆或细料从接缝或裂缝处挤出，形成唧浆现象。接缝填料失效、基层材料不耐冲刷、接缝传荷能力差和重载车辆反复作用是引起唧泥的四个关键因素。第三阶段是脱空的形成阶段。唧泥使细粒土被带出，一方面使面板边缘部分失去支撑，另一方面随着唧浆的发展，周而复始，唧浆加剧了板底的脱空。以上是水泥混凝土路面板边角脱空的形成原因。还有的水泥混凝土路面板中也发生脱空现象，典型的例子为：板下基层或土基的压实度不均匀，导致板下脱空；桥梁搭板处混凝土板底的脱空，往往是由台背回填压实度不够及不均匀沉降引起的；市政路面可能

8、在水泥混凝土路面板下出现管网水流冲刷，掏空水泥混凝土路面板，形成脱空；山区公路，水泥混凝土路面板底还会产生溶洞脱空，以及泉水掏空混凝土板