农村公路沥青路面病害成因分析

长安大学 张庆印 杨玉杰

农村公路沥青路面病害成因分析

长安大学 张庆印 杨玉杰

随着“村村通”工程启动，我国加大了对农村公路的建设以及对路面改造工程的实施投入，农村公路的数量和质量都有了较大幅度的提高。但是，随着车流量增大、重型车辆增多，加之农村公路管理机构人员少、养护管理运行机制不够健全，以及地方公路建设管理部门“重建轻养”等现象仍然存在，农村公路病害已露端倪，部分公路甚至服役超期。传统的养护管理模式已无法适应新形势的要求。

调查结果显示，我国农村公路大部分修建时间较晚，路面损坏程度较轻，沥青路面病害主要表现为初期裂缝类病害，部分公路存在网裂及轻微龟裂；部分修建较早的农村公路由于未进行大修或罩面，路面服役超期，损坏严重，尤其在采矿区或有矿产企业地区的路面破损严重，表现为大面积的网裂及沉陷。

一、裂缝类病害

1. 纵向裂缝。纵向裂缝是由于路基压实度达不到要求，路基下沉、高填方路段的自然沉降等因素造成沿路面纵向产生的裂缝，如路基沿纵向产生的滑移、沉降、半幅施工时接茬处理不当等原因，还有部分纵向裂缝是由于基层的反射裂缝引起。

2. 横向裂缝。横向裂缝形成原因主要有以下3个方面：

（1）材料收缩引起横向裂缝。一方面，在基层成型过程中，因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝；另一方面，基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。

（2）沥青及混凝土的温缩引起裂缝。当温度下降时，沥青混合料逐渐变硬变脆，并发生收缩变形。当收缩拉应力超过抗拉强度时，形成裂缝。

（3）差异沉降引起的横向裂缝。在软土地基与非软土地基交界处等部位，差异沉降导致基层开裂，并反射到沥青面层，形成横向裂缝。

3. 网裂和龟裂。其形成的主要原因如下。

（1）由于路面结构设计不合理、路基路面压实度不足、路面材料配合不当或未拌和均匀等原因使沥青与石料黏结性差。

（2）由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填，致使水分渗入下层，使基层表面被泡软，在汽车荷载反复作用下，粉浆通过面层裂缝及空隙被压到表面产生唧浆，基层表面被逐步淘空，产生网裂。

二、松散类病害

1. 麻面。麻面主要是指由于沥青路面细小嵌缝料散失，出现粗麻表面。主要表现为路面面层预防性养护不到位，造成路面在频繁的行车及自然作用下，使老路面上细小嵌缝料散失，路面表面形成麻面。

2. 松散。松散产生的主要原因是路面老化沥青黏结力降低，路面龟（网）裂特别是严重龟（网）裂处治理不及时，加之在雨水等自然因素作用下造成路面面层破碎、松散。

3. 坑槽。路面上出现坑槽，是龟裂、松散等其他损坏进一步发展的结果。路面坑槽产生的主要原因：路面与基层黏结不牢；路面严重龟裂养护不及时，随着雨水的下渗造成路面面层破损；路面基层强度不足等，造成基层破损而产生路面坑槽。

4. 啃边。啃边是指路面边缘破碎脱落，宽度为10 cm以上。农村公路路面发生啃边主要在路宽6 m左右的较窄路段以及没有路肩的路段上。主要原因是由于车辆靠近路边行驶，由于路面行车道路基强度大，路肩特别是三级以下公路土路肩强度低，因此在车辆作用下产生路面边部破损。

三、变形类病害

1. 沉陷。沉陷形成的主要原因如下：

（1）由于基层底部、顶部存在夹层、松散等结构软弱层，在重载车辆反复作用下，基层失去有效支撑而出现沉陷。

（2）横向或纵向裂缝出现后，由于灌缝养护不及时，雨水顺裂缝渗入路面结构层内，在行车荷载反复作用下，破碎的基层、底基层细粒料沿裂缝被挤出，造成底基层底部悬空，随着悬空面积增大，出现局部或整体沉陷。

（3）路基压实度不足引起沉陷，特别是在一些高填方和压实困难的半填半挖路段及构造物两端出现。大面积沉陷往往是由于路基不均匀沉降或局部滑移面引起的。

2. 车辙。其主要类型及成因如下：

（1）失稳型车辙。这类车辙是由于在夏季高温条件下，当沥青混合料的高温稳定性不足时，在外力作用下就会产生这种车辙。一方面是车轮作用部位下凹，另一方面车轮作用甚少的车道两侧反而向上。

（2）结构型车辙。这类车辙是由于荷载作用超过路面某结构层的强度。车辙主要发生在沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久性变形，这种变形一般来说主要是由于路基变形传递到面层而产生，因此也被称为结构性车辙。

（3）磨耗型车辙。这类车辙是由于沥青路面结构顶层的材料在车轮磨耗和自然环境作用下持续不断地损失形成，通常是在汽车使用了防滑链和带钉（胶钉）轮胎后，更易发生这类车辙。

3. 波浪、拥包。

（1）波浪主要是由于面层原因形成的，主要有：面层与基层之间存在不稳定夹层，面层在行车荷载的作用下推移变形而形成的波浪（搓板）；因基层强度局部不足或稳定性差等原因也会造成波浪（搓板）。

（2）拥包。拥包产生的原因主要有：施工不当，沥青漏洒在路面上形成的拥包；面层沥青用量过多及沥青混合料面层材料级配差，细料集中产生拥包；基层局部含水量过大，使面层与基层结合不良而被推移变形造成拥包；面层局部强度不足或水稳性不好，使基层松软产生拥包。

四、其他类型病害

1. 泛油。泛油主要是由于沥青用量过多而产生的，另外，高温季节新铺的沥青路面在车辆特别是重型车辆反复作用下进一步压实，易导致沥青路面内部过多的自由沥青向上运动产生泛油；高温季节的雨水侵入沥青混合料内部，沥青会从集料表面剥落并向上移动，产生泛油。

2. 磨光。沥青路面在使用过程中，在车轮反复滚动摩擦的作用下，集料表面被逐渐磨光，路面原有粗构造衰退或丧失。表面磨光的原因主要是：集料质地软弱、缺少棱角，矿料级配不当，粗集料尺寸偏小，细料偏多；或沥青用量偏多等。

五、结论

随着农村经济的高速发展，农村公路的交通量急剧增长，农村公路路面产生了一定程度的损坏。正确分析沥青路面各种病害成因，能够有的放矢，为农村公路沥青路面养护维修提供指导。