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沥青路面的裂缝形式与原因分析

2016-10-17马静曾志勇

科技视界 2016年21期
关键词:理论分析沥青路面

马静 曾志勇

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【摘 要】沥青路面裂缝是公路设计、施工、管理人员心目中的通病。结合工程实例对沥青裂缝的形成特点及裂缝形式进行观察研究,对裂缝产生的原因进行分析,并对现有的裂缝成因理论提出了一些不同的看法。

【关键词】沥青路面;裂缝形式;理论分析

0 前言

沥青路面裂缝的产生和沥青路面的出现与生俱来,在我国几乎每一条沥青路面都存在路面裂缝。国外的公路建设史也说明了这一点。自国外20世纪60年代开始大规模采用沥青路面以来,公路路面裂缝一直就是国内外公路工作者们困绕和研究、探讨的难题。但直至目前为止,路面裂缝的产生和发展也没有完全控制住。从各方面外籍文献来看[1],国外沥青路面也存在路面裂缝这一普遍的路面病害,只是国外路面裂缝产生的时间比国内要晚,单位面积的裂缝率要低一些而已。

1 沥青路面裂缝产生的特点

沥青路面裂缝是公路常见病害。总体来讲,我国路面裂缝产生情况有以下几大特点:

1)高速公路路面裂缝出现时间较一般公路出现时间迟,单位面积裂缝率较一般公路少。如:宁宿徐高速公路宿迁段(基本没有裂缝)与S324线宿迁北绕城段、S325线41K-48K宿迁南绕城段(平均15米一条裂缝)。

2)交通量大、载重汽车通过较多的公路比交通量少、客运车辆较多的公路出现裂缝较早,单位面积裂缝率较一般公路多。如:京沪高速江苏段与宁宿徐高速公路:京沪高速江苏段车辆来往繁忙,且大多为载货重型汽车,公路始终处于繁重的车载状态,此段公路自通车第三年路面裂缝开始大量产生,第四年有路面坑塘产生,个别路段出现了翻浆现象。

3)在同等交通量的情况下,昼夜温差、季节温差较大的地区,公路出现路面裂缝的时间较温差变化不大的地区要短,单位面积裂缝率较一般公路多。如:新疆至天山段高速公路(建成通车不到3年,平均20米一条横向裂缝)与宁宿徐高速公路宿迁段(建成通车4年,基本没有裂缝)。

4)高填土路段、特殊路基段路面裂缝出现较早,单位面积裂缝率较一般路段较多。如:S324线南外环与S325线49K-52K南外环张庄互通段(张庄互通段为高填土路段)、S249线27K—41K段与S249线42K—54K(S249线27K—41K为膨胀土路段),后者比前者出现裂缝的时间要早,裂缝的发展速度和范围要快、要广。

2 沥青路面裂缝的表现形式

沥青路面出现的裂缝按照其表现形式不同可以分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。沥青路面裂缝按照其成因[2-3],分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝。非荷载型裂缝又分为沥青面层缩裂和基层反射裂缝。如图2、图3、图7。

荷载型裂缝 主要是由于车辆荷载作用而产生的裂缝。在车轮荷载作用下,半刚性基层底部产生拉应力,当拉应力大于半刚性基层底部的抗拉强度时,则底部就很快开裂。在荷载反复作用下,裂缝逐渐扩展到沥青面层。如图2、图4、图5。

非荷载型裂缝:由于沥青面层本身产生的温度裂缝,温度裂缝主要为横向裂缝,有时贯穿全幅。由于半刚性基层产生的反射裂缝及对应裂缝,造成路面层开裂。如图1、图3所示,由于半刚性基层的温缩、干缩引起的开裂反射形成裂缝或由于路基稳定性不足导致的路面沉降裂缝。

网状裂缝主要是由于路面整体强度不够,其形成原因有可能是路面结构设计不合理,路基路面压实度不足,路面材料配比不当或未搅拌均匀,也有可能是因为路面横向和纵向裂缝未及时进行维护和修理,致使水分渗入下层,形成网状裂缝。如图5、图7。

其中,路面的横向裂缝和纵向裂缝是路面裂缝的主要表现形式,也是路面病害的最初主要表现形式。如图6 。

3 裂缝产生的原因分析

3.1 相关观点

3.1.1 反射裂缝论

二灰碎石、水泥稳定碎石基层的高等级路面竣工后出现的裂缝,是因为半刚性基层裂缝产生反射到沥青路面导致路面裂缝的产生。造成沥青路面裂缝的原因是因为半刚性基层因为其自身特点出现导致基层出现化学收缩、温度收缩、干湿收缩。

半刚性材料温缩与干缩裂缝产生的机理[4]:半刚性材料是由固相(组成其空间骨架原材料的颗粒和其间的胶结物)、液相(存在于固相表面与空隙中的水和水溶液)和气相(存在于空隙中的气体)组成,所以,半刚性材料的外观胀缩性是三相的不同温度收缩性综合效应的结果。一般气相大部分与大气贯通,在综合效应中影响较小,可以忽略。原材料中砂粒以上颗粒的温度收缩性较小,粉粒以下的颗粒温度收缩性较大。 半刚性材料温度收缩性的大小与结合料类型和剂量、被稳定材料的类别、粒料含量、龄期等有关。半刚性材料基层一般在高温季节修建,成型初期基层内部含水量大,且尚未被沥青面层封闭,基层内部水分必然要蒸发,从而发生由表及里的干燥收缩。同时,环境温度也存在昼夜温度差,因此,修建初期的半刚性基层同时受到干燥收缩和温度收缩的综合作用,必须控制修建时的最低温度以强度的增长抵抗干缩和温缩的影响,来减少或避免裂缝,同时还必须注意养生保护。

这种观点[4]认为施工期间的气温(尤其是初春气温不定)因素是水泥稳定碎石、二灰稳定碎石半刚性路面基层产生裂缝的主要原因;只要合理地控制施工现场最低气温就能有效减少路面裂缝。最低施工温度最好控制在8℃以上,只有这样才能有效地避免或减少由于温度影响的缩裂,从 而避免唧泥、坑槽等各种病害,以延长路面的使用寿命。

3.1.2 温度收缩论

沥青路面可能由于3方面因素的单独或共同作用而产生低温横向断裂破坏。

1)一次降温引起的温缩断裂;

2)日温差反复作用引起的温度疲劳断裂;

3)行车荷载的协同作用。

其中,一次降温温缩断裂是沥青路面低温断裂最主要的损坏机理。

沥青路面的温度随气温下降而降低,但不同深度处的温度降低幅度不同,由此在沥青层内产生温度梯度。据观测,温度梯度随日最低气温的降低而增大。沥青的劲度随温度降低而迅速增加。因而,随着温度梯度的出现,沥青层内存在着劲度梯度。沥青混合料随温度下降而收缩,由于沥青层的温度梯度,表面层的收缩要大于底下部分的收缩,因而,其收缩受到底下部分的约束,由此产生拉应力。随着温度的不断下降,表面层的收缩变形增大,其劲度也相应增大,但底下部分仍阻止它产生变形,拉应力便不断增大,最终导致表面层的拉应力超过沥青混合料的抗拉强度,从而出现横向断裂。

3 警卫官兵心理危机干预队伍建设

良好的心理危机干预队伍应该具备较高的素质和优化的人员组成,并且有固定的培训来提高干预队伍的整体水平。[2]

心理危机干预队伍建设,不但要求心理危机干预人员具备最基本的素质,还要求具备一定的相关方面的专业知识,以便在执行任务时,能够确保在最短的时间内,用最快的方式方法高效的发挥作用。要定期培训心理咨询师,强化心理健康教育、心理干预等实用技能的培训,根据培养目标编写辅导教材。[3]

3.1 应当具备娴熟的技能

心理危机干预人员要综合应用心理疏导、教育、治疗、心理矫正、放松训练等方法,这就要求担任心理危机干预者必须掌握相关方面的理论知识,同时还应当系统的接受心理干预技术的专业培训,才能够根据具体情况解决具体事件。心理危机干预人员要掌握的专业技能有:专心仔细,认真倾听并做出反应;在治疗的时候,思维、感情要保持一致,掌握必要的技巧;分析和诊断的能力,掌握最基本的评估和诊断的能力,探索多种能力和方法解决问题。

3.2 应具备完善的人格特征

心理危机干预受警卫官兵的负面情绪和日常生活中的复杂事件困扰的影响,这就对心理危机干预者的骨干提出了更高的要求。

一是,要做到沉着冷静。面对毫无理智的求助者,心理危机干预工作者的骨干能保持沉着冷寂的状态,努力的控制好自己的情绪,在相对复杂的情况下,能够做到理智的分析求助者的病情,分析工作重点,科学制定行动计划。

二是,要具备快速的心理反应能力,心理危机干预工作与一般工作不同的是,掌握好时间是一项非常重要的因素。所以,心理危机干预工作者必须对工作危机中频频出现的心理变化做出快速的应对方案。

三是,保持积极的工作状态和充沛的精力。由于心理危机时间突发的比较突然,尤其是在天灾人祸面前,心理干预危机工作中的骨干的工作量和工作强度都比较大,因此要求从事心理干预危机的工作骨干必须保持良好的工作状态和充沛的体力,来应对突发事件。

4 警卫官兵心理危机长期救援机制

警卫官兵心理危机干预机制是指采取有效应对的方法来帮助危机者从心理上消除危机状况,使受灾者的症状得到有效的缓解和消失,使其心理状况恢复到安全的状态,并使其获得应对灾害的技能来预防心理危机的发生。主要包括以下几个方面的内容:

4.1 确定心理危机的干预对象

对存在下列心理危机中的官兵,应当作为心理危机干预的高危人群予以特别关注,其中包括自杀企图的人员,长期睡眠障碍者,存在攻击行为者,情绪低落抑郁者,性格明显缺陷者,如果由上述现象或行为者应确定为心理干预对象。

4.2 实施合理的心理危机预防和教育措施

严密做好警卫官兵心理危机预防干预工作应当立足于思想教育。加强警卫官兵进行生命教育,正确引导官兵珍爱生命,热爱生活,善待他人,积极发展自我,树立自信,消除自卑,对官兵进行心理危机教育,让官兵了解心理危机,为什么会出现心理危机等问题,因此,应当在部队大力普及心理健康知识,引导官兵树立现代的健康问题,帮助官兵优化个性心理品质,增强心理调节能力,从而提高心理健康水平。

一是,通过对官兵日常的工作、生活、学习、训练中的宣传,普及其对心理危机干预的知识;通过展开个体、团体咨询活动,可以在很大程度上缓解官兵心理上的压力,排除官兵心理上的困惑;通过心理危机预防及干预等方法,构建和完善警卫官兵中的高发人群的发现、干预等一系列的工作机制是警卫官兵心理健康教育与危机干预的主要任务。

二是,新兵和入警大学生的思想工作,对刚入伍的新兵和大学生进行心理健康教育,从各方面入手向其宣传心理健康知识,从根本上增强其心理素质。

4.3 建立并完善好心理危机干预系统

一是,要建立支持系统。部队要通过多种文体活动和和训练生活来丰富官兵的业余生活,培养官兵乐观进取、积极向上的心态,在部队生活中形成互帮互助、团结友爱的良好人际气氛。

二是,要建立专业的医疗救助系统,对有心理危机的官兵进行及时的治疗。

三是,建立阻控系统。对于部队可调控的容易引发官兵心理危机的人、事等,部队应协调相关部门及时处理,消除对危机者的不良影响。

4.4 建立心理危机跟踪制度

部队应根据官兵心理危机的程度建立档案,记载情况,组织心理危机干预骨干和专家定期以预防咨询等形式,对官兵的心理健康进行评定,然后将鉴定结果向部队有关部门进行反馈,对患有严重心理危机的患者,部队应当给予特别关心,要安排专人对其密切监护,并制定可能发生的应急预案,防止发生心理状况的恶化。部队心理健康组织机构应当对他们进行密切的关注,并组织心理咨询骨干和专家对其进行定期跟踪和风险评估。

在随后的时间内对存在心理危机的官兵进行必要的观察和监护,从而确保存在心理危机的官兵能够完全走出心理困境,重新获得并适应军事训练、工作生活的能力。

总之,心理危机干预体系建设是个长期的、重要的工程,在实践工作中必须不断完善和改进,才能发挥作用,确保警卫官兵的身心健康。

【参考文献】

[1]刘焱.青年官兵心理危机预警机制的构建[J].西南军医,2011(7).

[2]胡瑞.军校突发事件青年学员心理危机干预研究[D].国防科学技术大学研究生院硕士论文.

[3]李浴峰,单学娴,等.武警抗震救援部队“五位一体心理干预模式”的探索与思考[J].武警医学院学报,2008,17(12).

[4]李建明,晏丽娟.国外心理危机干预研究[J].中国健康心理学杂志,2011(2).

[5]董丽娟.边防武警的心理危机及其干预机制探析[J].西南军医,2010(3).

[责任编辑:王伟平]

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