漫談車轍(續一)


 


在前章中談及車轍之定義及類型,今天續談車轍之成因。


    道路工程,除少部分為私有道路外,絕大部分均屬公共工程。依其權責,分別歸屬國道高速公路局、國道新建工程局、公路總局、住都處及縣市政府等。道路設計上,設計者通常是依循交通部部頒設計規範,少有對施工現地詳加考量。


    若為委辦設計,則更甚之,顧問公司常以購買現成國外之設計軟體,不論其是否符合當地之各種條件,即亂套一通,審查者或因不具此專業技術能力,或因囿於人力或因…又胡亂簽章,致令路面設計成為聊備一格;將來路面出問題,則又同一鼻孔出氣,推諉為工地施工不良,殊不知錯誤之設計即是路面失敗之最大主因。國內某些新建路面,通車不久即形成十幾二十公分之車轍,設計者實難辭其咎。


    道路工程之路工部份係由路堤、基層、底層及面層組合而成,材料之選用以就地取材為原則,除功能之考量外,尚須慮及工程之經濟性,因此在施工規範上對材料之規定僅是其下限而已,也就是說材料起碼要能達到規範之要求;在施工要求上亦同。


    加以國內之監造單位及施工單位,亦鮮有對設計圖說加以檢討校核(Review)之舉,只知照圖施工(公平點說只能照圖施工),當路面失敗時,則茫然不知何以照圖施工還會失敗,這是工程單位該記取之教訓,也是該努力之地方。往往設計之好壞即決定了工程之成敗,施工者不可不慎。


一、結構性車轍之可能成因


    結構性車轍之特徵,通常為輪跡處凹陷,未伴隨有側擠之現象。分析其成因可能為:


(1) 路面之路基填築材料不良


諸如使用具高膨脹性土壤、使用高黏性土壤,致產生壓密沉陷而使下層變形,國道高速公路局技術規範對路基填築材料之規定為『路堤填築及回填之材料,應為經工程司認可之適當材料並不得含有淤泥、樹根、草皮、其他有害物質及不適用材料。』又對其材質及粒徑亦有規定『除另有規定外,路基頂面下75cm 以內範圍路堤填築之材料,其路基強度CBR 值依AASTO T193 試驗結果,應符合設計圖規定方為合格,且不得含有最大粒徑10cm 以上之石塊。』。


準此以觀,幾乎沒有不能用為路堤填築之材料,而路基頂面下75cm 以內範圍路堤填築之材料,其浸水CBR≧10%,除腐植土不能作為填築材料外,也大概是所有土壤皆可為填築材料。


承包商囿於「不得含有最大粒徑10cm 以上之石塊」之規定,往往會去選擇黏土含量甚高之紅土,因該種土壤較少摻雜有石塊,不會有此種需挑揀石塊之困擾。看似合於規範需求,但殊不知此種土壤具有壓密沉陷特性,如此即埋下日後路面車轍失敗之主因。


(2) 路基壓實不當


國道高速公路局技術規範對路堤填築壓實度之規定為『路基頂面下75cm 以外者,每層壓實度應不低於按照AASHTO T180 試驗所求得最大乾密度之90%。在路基頂面下75cm 以內者,每層採用密度檢驗以控制其壓實效果,其壓實度應不低於按照AASHTO T180 試驗所求得最大乾密度之95%。』。


滾壓厚度之規定為『如用膠輪壓路機滾壓時,壓實前每層鬆方厚度不得超過20cm;如用其他認可之壓路機滾壓時,則每層鬆方厚度不得超過30cm。』


如此之規定,如能確實遵照施工辦理檢驗,或許還能維持路面於通車後撐一段較長之時間不壞,但曾幾何時國內工程界變成政治領導技術,所謂之「如期完工」並不是如預定工期,而是『如長官所預期』,工程單位之領導者似乎又患了軟骨症或大頭病,為保官位常眛著良心行事,一聲令下,通知承商趕工,通知監造配合施工。


殊不知趕工就是偷工之代名詞,本來一層20~30公分者卻來個70~100公分,本來要求工地壓實度要求須達90%以上者,為配合趕工則於達87%即於報告上簽以加強滾壓後准於繼續上料,而工地則逕行上料不須再滾壓。


如此,進度出來了,而承包商也達偷工之目的,雙方可謂配合良好,就等著完工記功吧。


但是路面就是如此的不給面子,一通車則破洞百出,不出三個月則車轍大現,或許是老天有眼吧。


   (3) 基(底)層材料不當


國道高速公路局技術規範對基底層材料規定為『用於級配粒料基層之粒料應為天然粒料或岩石、礫石製成之碎石料,不含植物及其他有害物質;灑水滾壓後,易於壓成一堅固而穩定之基層。』


材質之規定為砂當量30以上、CBR值為35%以上、LL值為25以下及PI值在6以下,同時還規定級配情形。如此之規定係要求其含泥量不得太高或級配需良好。


因為級配良好才足以承載設計荷重,不致造成基底層之變形因而形成上面層之車轍,含泥量低則顯示舖築完成之基底層預期沉陷係即時沉陷,不會造成日後之壓密沉陷。


但是隨著國內大型工程之興建,良質材料愈顯匱乏,山級配及陸坑開採者,往往含泥量皆偏高,監造者又只負責採樣送驗,僅看報告數據而無實地判定材質之能力,加以某些TAF認證之單位,常因搶生意而出具不實報告,如此種種不良結合,要陸面不壞也難。


  (4) 國內設計單位對基底層通常均未設計需穩定處理。


二、失穩性車轍之可能成因


    失穩性車轍,分析其成因或為瀝青混凝土之配合設計不當、生產管理不當或施工管理不當諸如滾壓不足、未妥為養治或太早開放通車而產生。


    側擠之成因除同於車轍外還有路肩之側向支撐力不足。


    綜觀上述,瀝青路面之失穩性車轍發生原因有瀝青混合料本身之內在原因及環境等之外在原因。內在原因如瀝青之品質與使用量、混合料之種類、級配及孔隙等;外在原因為交通特性之交通量、交通荷載、溫度及路面結構等。(待續)

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