沥青路面破损原因检测与分析

周惠明 周建生

（1安徽省宣城华厦监理有限公司，安徽 宣城242000；2安徽省淮委水利科学研究院，安徽 蚌埠233000）

部分沥青路面的建设水平并不如人意，甚至发生了通车头几年就不得不大规模维修车辙、开裂、泛油、坑槽等早期损坏现象[1]。路面破损总体上可分为两类：功能衰减和结构性损伤。功能衰减表现为路面服务能力下降、平整度和抗滑性能降低。结构性破坏导致路面结构承载力降低，以各种结构裂缝的形式表现出来。从外观表现形式上，沥青路面的损坏可分为裂缝、变形、表面损坏和修补等四大类[2]。路面出现破损后，需要补强或改建，因此需要对路面结构状况进行调查、检测与评定。本文介绍某市区内的沥青路面破损情况，并对其进行检测与原因分析，为后续处理提供资料。

1 工程概况

某市东环北路道路等级为城市次干道，设计车速为40km/h，道路红线宽22m，人行道2×4.0m+车 行 道14m，路 段 总 长 约855m。线范围内地貌属低山丘陵地形，低凹处主要为农田及零星分布的少量水塘，高处为低山参丘陵。路基采用素土回填压实处理，车行道路面结构为：3cm细粒式沥青混凝土+4cm中粒式沥青混凝土+1cm下封层+30cm水泥稳定碎石基层。该路段竣工投入运行不久，即出现较多的破损。

2 道路面层破坏现象

该东环北路道路破坏形式主要为整个路段中间两车道均出现不同程度的龟裂和辙槽现象，局部已形成坑洞，且修补过的部位仍出现有龟裂现象。

3 路基回填土压实度

通过击实试验，该路基土的最大干密度为1.91g/cm3,最佳含水率为14.9%。路基路槽底面以下不同深度（0～30cm、30～80cm、80～150cm）土样含水率范围为19.0%～25.4%，含水率较最优含水率偏大。干密度范围为1.52～1.74g/cm3，压实度范围为79.6%～91.1%，达到相应压实度设计要求的仅有1点，压实度偏低。图1所示为路槽底面以下0～30cm范围路基回填土土样压实度和含水率结果。

图1 东环北路槽底面以下0～30cm范围路基回填土土样压实度、含水率结果汇总图

4 水泥稳定碎石基层

水泥稳定碎石基层厚度范围为167～229mm，平均值为200.8mm，水泥稳定碎石厚度均达不到设计厚度300mm的要求；也均达不到合格值280mm的厚度要求。未能够用钻机取出完整圆柱体钻件的共有6个，占总量的75%。

5 沥青混凝土面层厚度、压实度、油石比

沥青混凝土面层厚度范围为46～79mm，平均值为66.6mm。其中大于设计值70mm的共有3个点；大于合格值59.5mm共有7个点，占总量的87.5%。钻芯结果表明混凝土面层上下层界限模糊，施工工艺不满足设计两层（细粒式AC-13F、中粒式AC-20C）要求。试件实际密度范围为2.30～2.34 g/cm3，油石比范围为3.7%～3.9%。仅1个点的芯样沥青面层和基层粘结的好、没有分离，占总量的12.5%。

6 沥青混凝土面层弯沉

东环北路道路设计等级为城市次干道，取其保证率系数Zα为1.5。东环北路沥青混凝土路面设计容许弯沉值为53.0（0.01mm）。

实际测得的右车道弯沉值为216.2（0.01mm），左车道弯沉值为170.0(0.01mm)；右车道沟槽处弯沉值为237.6（0.01mm），左车道沟槽处弯沉值为180.2（0.01mm）；右车道非沟槽处弯沉值为189.4（0.01mm），左车道非沟槽处弯沉值为155.8（0.01mm）。均远大于设计要求的弯沉值。

7 路面破损病害成因综合分析

东环北路沥青混凝土面层为一次性铺筑，没有按设计要求分层碾压密实，其防水下渗效果明显降低，保护不了基层，减弱了路面结构的整体强度。

实际测得的左、右车道的代表弯沉值远大于设计容许弯沉值，说明路面结构的整体强度严重不能满足设计要求。实测弯沉值变异性大，说明路面结构强度不均性增强，其结果表明路面结构发生局部破损的概率加大。左、右车道的沟槽处弯沉值均大于非沟槽处弯沉，这主要是由于沟槽回填土碾压不充分，压实度较非沟槽处低。

图2 东环北路0+604中沥青混凝土面层矿料级配图

东环北路的整个路段均出现块状裂缝、龟裂现象与水稳的厚度及强度严重不足有着直接关系。基层是沥青路面最重要的承重层，其质量优次直接影响路面的寿命，基层的质量水平直接影响其质量优次。东环北路水稳的成型情况差和厚度普遍严重不足势必造成路面结构强度不足，致使沥青混凝土路面承载能力显著不足，使得沥青混凝土抗拉能力减弱，在行车荷载作用下，一旦拉应变超过了沥青混凝土抗拉能力，就会产生块状裂缝、龟裂现象。破坏后导致雨水很容易进入面层和基层，使得沥青和水稳的粘结力减弱。在行车荷载作用下，滞留在面层下部的水产生动水压力，使得沥青膜逐渐剥落，使沥青混凝土的强度逐渐损失，直至完全松散，同时动水压力的存在使得水泥稳定碎石的水稳性更差容易产生冲刷和唧浆现象，使路面早期破坏。雨水可能下渗到路基回填土，却又不能够及时排走，使路基回填土湿软，强度进一步降低，这样便会产生恶性循环，直至整个路面的损坏。

路基回填土的压实度达不到设计要求，在受到行车荷载作用下，将会产生进一步的压密形变，导致路面破坏现象进一步加剧。

8 结语

东环北路的整个路段均出现块状裂缝、龟裂现象与水稳的厚度及强度严重不足有着直接关系,另沥青混凝土面层的铺筑工艺的不合理及路基回填土压实度的不够导致了路面破坏进一步加剧。实测代表弯沉值远大于设计容许弯沉值，路面结构的整体强度严重不能满足设计要求。

[1]党安民，沥青路面病害及质量控制措施分析研究，中国新技术新产品，2009（24），79。

[2]程祥俊，沥青混凝土路面主要病害分析与原因综述，黑龙江科技信息，295。

[3]韩永华，浅谈路面检测实例分析，科学技术与工程，2009（11），6904-6907。