谈沥青路面渗水影响因素及预防措施

薛 玉 海

(山西平阳路桥有限公司，山西 临汾 041000)

谈沥青路面渗水影响因素及预防措施

薛 玉 海

(山西平阳路桥有限公司，山西 临汾 041000)

主要以山西省临汾至吉县高速公路路面工程施工为例，阐述了沥青路面渗水现场检测方法,分析了沥青面层渗水的影响因素，并对有效的防治措施进行了讨论，以避免水损害现象的发生,对提高道路使用性能有着重要意义。

沥青路面，渗水试验，影响因素，防治措施

目前，路面渗水是我国沥青路面最主要的一种早期破坏形式。这是由于我国所采用的基层材料多数为半刚性的基层材料，因而导致路面的水可以通过上面的基层直接渗透至中下面基层中，此时，若中下面基层所渗透的水无法实现及时有效的排出时，将会导致其在重交通作用下瞬间形成动水压力，此时经过动水压力的反复作用将会直接导致沥青出现松散、剥落，甚至网裂的情况发生。

1 工程简介

国家高速公路网青岛至兰州公路的重要区段山西境临汾至吉县段高速公路是国家高速公路网“7918”规划方案第六横的重要组成部分，是山西省“十一五”规划重点建设项目之一。本项目起点位于山西襄汾县西邓村，东接准备修建的长临高速公路的临汾枢纽互通，经过临汾市襄汾县、乡宁县、吉县，终点在晋陕界的苇子湾黄河特大桥西岸，全长99.27 km。它的建设对于完善国家和山西省高速公路网，改善地方区域交通条件，促进高速公路沿线地区资源开发和经济社会协调发展具有非常重要的意义。

2 沥青路面的渗水试验检测方法

2.1 路段与测点的选择

山西平阳路桥有限公司负责其中路面第LM2合同段的施工，路线起讫桩号为K197+500～K219+000，长度21.3 km。主要路面结构为右幅上面层为AC-13、中面层为AC-20、下面层为AC-25、基层为水稳碎石；左幅上面层为AC-13、中面层为AC-20、下面层为ATB-25、基层为水稳碎石；本测试选取临吉路面二标段新铺筑的施工路段为试验检测路段,测点布置在不同结构层铺筑后的500 m路段内，同一断面选择5个测点。

2.2 高速公路现场渗水试验检测方法

在本标段试验现场进行渗水试验的检测仪器为HDSS-B型渗水试验仪，这个仪器上半部分为600 mL容积的有机玻璃量筒，在有机玻璃量筒100 mL及500 mL这两处都具有比较粗的标线，有机玻璃下面通过一个直径10 mm的较细管和底座直接连接在一起，开关在中间，我们在现场进行渗水试验检测,步骤如下：1)用玻璃泥、黄油、橡皮泥等密封性材料将仪器同沥青路面接触处进行密封。2)在上边压上配重块，并关闭开关，然后向有机玻璃量筒中开始进行注水。3)开启开关，等待有机玻璃量筒中的水将渗水试验仪底部的空气排出后关闭开关。4)重新把有机玻璃量筒注满水，打开开关，当水面下降到100 mL时，采用秒表进行计时，每隔60 s进行水面刻度的读数。当水面下降至500 mL刻度时截止。根据此步骤在同一检测路段对5个检测点进行渗水系数的检测，采用5个检测点的平均值作为最终的检测结果。

通过公式进行渗水系数的计算，进行计算时应以渗水试验仪器中水面由100 mL降至500 mL时所用时间为标准，若时间过长也可通过3 min所经过的水量进行计算。

公式如下：Cw=60×(V2-V1)/(t2-t1)。

其中，Cw为沥青路面的渗水系数，m/min；V1为第一次计时的水量，通常为100 mL；V2为第二次计时的水量，通常为500 mL；t1为第一次计时的时间，s；t2为第二次计时的时间，s。

最后列表对同一检测路段的每个检测点的渗水系数进行逐个报告，对5个检测点的平均值，标准差及其变异系数进行计算，并对其影响因素进行分析。

3 高速公路沥青路面渗水系数的影响因素分析

3.1 高速公路沥青路面渗水的形成原因

1)沥青路面面层渗水的原因。我们国家在沥青路面结构设计中，沥青面层一般情况下会选择空隙率较大的半开级配、开级配的沥青混凝土设计，这种半开级配、开级配的沥青混凝土的设计空隙率一般在8%左右，施工现场经检测空隙率一般都在12%左右。经过试验研究表明，当路面空隙率在8%～12%之间的沥青路面是最容易产生渗水的区域。路面空隙率越大，渗透进水的时间会越短。在同样的降水情况下，单位时间内流量越大，渗透速度越快，渗透系数就越大。空隙率过大，还能使空气容易进入路面结构层，致使沥青氧化变脆，影响沥青路面的正常使用和降低使用年限。

2)沥青路面基层渗水的原因。当前我国的各等级公路的基层普遍采用半刚性结构基层，由于这种结构本身的温差变形和干缩变形，导致半刚性基层结构较容易产生裂缝，基层裂缝会反射到沥青路面的面层，成为路面水下渗的主要通道。路面基层应选择密实而具有良好骨架结构的沥青混合料，才不会使得路面发生表面型水损坏；路面基层应使用良好的透层和粘层材料，这样路面整体的强度足够，才不会发生内部型水损坏；处理好接缝，避免缝边粗细级配料离析和压实度不足。

3.2 沥青混合料的类型

通过临吉高速公路路面的大量检测数据来看，中面层的渗水能力要弱于下面层，这说明了粗粒式沥青混凝土的空隙率要大于中粒式沥青混凝土；下面层渗水系数的变异性要大于中面层，这也说明了下面层的现场施工质量控制上不如中面层。从而也反映了公称最大粒径与空隙率和公称最大粒径与路面施工技术变异性的匹配关系。

3.3 铺筑材料的影响

沥青混合料的材料对混合料的空隙率影响非常大，进而影响渗水系数也非常大，临吉路施工中，使用了机制砂的路段明显比使用天然砂的路段渗水量大(机制砂普遍偏粗)。填料应选择干燥洁净，亲水系数小的石灰岩磨细矿粉，好的矿粉影响到混合料的拌和均匀性，沥青路面的粘结性。

3.4 级配的影响

施工过程中，要控制原材料质量的稳定，严格控制级配曲线上关键筛孔的通过率以保证级配的稳定，不能随意、频繁变动配合比。

3.5 施工影响

施工技术中我们应该注重使用新的技术，新的工艺和新的材料，严格控制施工过程中的每一个施工工序质量，施工过程中对渗水系数的影响主要是沥青混合料的离析及沥青混合料的碾压施工。施工时我们要严格控制沥青混合料拌制过程和运输过程中沥青混合料的离析及沥青混合料施工现场的碾压工序，碾压机械组合。

4 高速公路沥青路面渗水的防治方法

4.1 科学的选择面层的结构形式

我们应该选择具有好的强度刚度、防滑性能以及温度稳定性的面层，同时还应保证结构的防水性。沥青面层应进行密集配沥青混凝土的各种配合比试验，然后在沥青面层中应设置一层根据试验结果选择最佳配合比密级配沥青混凝土，以避免雨水下渗。

4.2 沥青路面的施工工序质量控制

加强对半刚性基层的施工进行质量控制，施工过程中，应对材料进行合理选择，并对基层混合料的配合比以及碾压过程中的含水率进行合理地控制。

4.3 提高沥青同集料间的粘结力

沥青同集料间所存在的粘结力主要是由混合集料的质量以及沥青的性能所决定的。

4.4 提高结构层间的粘结力

层间结合的好既有利于结构层的整体性，又能够起到一定的防水作用。在今后的施工中应加强透层、粘层、封层的施工质量。保证透层、粘层的洒布时下承层洁净、洒布均匀足量，封层施工要保证原材料质量、保证施工层厚度。

4.5 改善沥青路面各种防水排水设施

施工图设计时我们应重视对沥青路表排水系统的设计，以提高路面表层结构层的排水效果，进行路面排水时主要依靠的是路面的横坡以及路线的纵坡来实现水的排出。

4.6 及时对已经渗水的沥青路面进行治理

当我们发现沥青路面已经渗水时，就必须及时采取有效的方法来恢复路面的防水功能，以降低渗入的雨水对路面的破坏性。

5 结语

对于沥青路面来说，渗水损害是破坏路面质量，降低路面使用寿命的主要危害之一，在路面投入使用前，对其进行渗水试验检测，尽量减小混合料的离析，增强沥青面层的密实性，对路面的排水设施进行改善，严格控制沥青路面的质量，从而确保铺筑一条高性能的沥青路面。

同时，作为一名工程技术人员，还需要在今后的施工过程中不断地努力进取，借鉴国内外的先进技术经验，结合工程的实际情况进一步加以完善，使沥青混凝土路面无论在经济上还是其路用性能以及使用寿命都能达到最好。

Discussion on application factors and preventive measures of asphalt pavement seepage

Xue Yuhai

(ShanxiPingyangRoad&BridgeLimitedCompany,Linfen041000,China)

Mainly taking Shanxi Linfen to Jixian highway pavement engineering as an example, this paper elaborated the field test method of asphalt pavement seepage, analyzed the influence factors of asphalt surface layer seepage, and discussed the effective prevention and control measures, in order to avoid the occurrence of water damage phenomenon, had important significance to improve the road performance.

asphalt pavement, seepage test, influence factors, prevention and control measure

2015-03-24

薛玉海(1977- )，男，工程师

1009-6825(2015)16-0169-02

U416.217

A