探析沥青路面水损害的成因与对策

马小明

（甘肃省陇南公路管理局武都公路管理段，甘肃陇南746000）

探析沥青路面水损害的成因与对策

马小明

（甘肃省陇南公路管理局武都公路管理段，甘肃陇南746000）

简要分析了沥青路面水损害的成因，并提出了相应的防治对策，希望能够提供一些有价值的参考意见。

沥青路面；水损害；成因；对策

引言

道路运输安全与稳定受到路面完整性与平坦度的影响，经过长时间运行后，很容易有破损问题出现于沥青路面，影响到运输安全；而大部分的路面破碎与水有着直接关系，需要引起足够的关注和重视[1]。

近年来，我国经济建设发展速度不断加快，很大程度上增加了道路负荷，导致沥青路面出现了不同程度的破坏，其中，最容易出现沥青路面水损害。水损害的出现，会直接影响到车辆运行速度、养护资金投入以及道路使用寿命。道路建设中，适当改良沥青混合料配合比，优化面层结构，能够有效防治车辙、抗滑现象，却对沥青路面水稳定性造成严重损害。

1 沥青路面水损害的定义和形成机理

1.1 定义

沥青路面水损害指的是沥青路面施工结束，且正常通行后，在有空隙水的环境下，经过交通荷载及温湿胀缩等作用，水分进入了沥青与集料的界面上，降低了沥青混合料内部粘结性，集料表面脱离沥青膜，降低了路面结构的使用性能，进而造成一系列的路面损坏出现，如网裂、麻面、掉粒等。

1.2 沥青路面水损害的形成机理

目前，在研究沥青路面水损坏机理方面，主要有两种理论，分别为粘附性理论和粘结性理论。粘附性理论指的是损失粘附力，沥青与集料发生脱落现象；根据相关计算结果表明，如果集料与沥青界面中有水分侵入，那么集料与沥青的粘附就会被具有较高热力值的集料和水的粘附所取代，进而剥离沥青膜。而粘结性理论则主要研究的是粘结力损失问题，压实沥青混合料中的粘结力主要表现在车辆荷载作用下混合料的整体性方面，根据稳定性试验与抗拉强度试验可以得知，粘结力会直接受到沥青膜厚度的影响，而沥青膜中侵入水分，或者有孔隙膨胀出现，就会直接影响到沥青和矿料之间的粘结力[2]。

2 沥青路面水损害的影响因素

研究表明，一般在雨季或冻融循环期内容易出现沥青路面水损害，其中，最容易出现于排水不畅、面层透水路段。具体来讲，包含以下影响因素。

2.1 内部因素

首先为集料性质，组成集料的矿物质化学性质与晶体结构比较独特，集料可以形成憎水性或者亲水性材料，而沥青剥落会直接受到水吸附能力的作用和影响；且沥青混合料稳定性也会在一定程度上受到集料表面积、化学性质、孔隙大小的影响。其次为沥青性质，沥青性物质较多的话，就具有较强的粘性和抗水性能。最后为沥青混合料孔隙率，根据研究表明，沥青混合料抗水能力会主要受到沥青混合料设计、实际孔隙率的。一般来讲，沥青路面的孔隙率如果在8%～15%之间，那么混合料内部就容易侵入水分，在车辆荷载反复作用下，有冻水压力产生，进而导致水损害问题的发生。此外，集料离析、温度离析的存在，也会影响到沥青路面压实度的均匀性，很容易导致局部水损害的发生。

2.2 外部因素

首先，没有科学设计路面排水系统。现阶段，道路一般在路基、路界地表范围集中开展排水系统设计，没有充分考虑采用半刚性基层沥青路面结构层的内部排水，水分排出会在较大程度上受到砌筑式路肩、埋置式路缘石的阻碍作用，导致矿质集料中进入水分和空气，且受到车辆荷载、真空吸附等反复作用，促使沥青路面早期水损害发展得到加速。

其次，在行车荷载作用下，有动水压力形成于路面结构层内，这样水分对沥青膜的剥离速度就急剧加快，加剧了水损坏病害。

3 沥青路面水损害的防治对策

3.1 科学开展路面结构设计控制

要将组合式基层、柔性基层等积极运用到沥青路面结构中，以保证从级配碎石基层中有效排出水分；且因为沥青层具有较大厚度，在加强路径过程中，会逐渐削弱深入基层的水量，这样路面结构层中的自由水就不会有过长的积滞时间，可以有效防治自下而上的水损害，促使路面结构性能得到有机改善。可以将级配碎石过滤层设置于半刚性基层沥青路面下，发挥过渡层功能，在级配碎石层中横向排水，避免对基层表面造成损伤和浮浆问题的出现。同时，半刚性基层收缩开裂导致的反射裂缝也可以被级配碎石层有效隔断。研究发现，沥青路面水损害问题的出现，主要原因是半刚性基层具有过大的强度和刚度，因此，需要对矿料级配、设计强度要求作适当调整，对抗干燥剂的剂量适当降低，对粗集料比例有效提升，促使基层强度与刚度得到降低。基层结构厚度在18 cm以上的基础上，选择的材料需要具备较强的抗冲刷能力和较好的水稳性，根据强度刚度的差异，对路面结构层合理安排，促使基层抗变形能力、强度等符合要求。

3.2 做好施工质量控制

为了有效防治路面水损害，要严格控制施工质量。首先紧密结合路基施工规范，对压实厚度科学控制；选择在混合料最佳含水量状态下一次性压实，借助于台阶层压法开展新旧路结合部技术处理，促使衔接部位的压实度、紧密性得到保证，设置紧密与平顺的接缝。要着重防治裂缝病害，将交通道路石油沥青优先运用到沥青面层，以便对温度裂缝有效防治；开展集料筛分试验、马歇尔稳定度试验，科学测定最佳沥青用量；合理铺压，适当增大密实度。严格控制面层摊铺质量，依据130～150℃的标准控制摊铺温度，经过多次碾压和摊铺，控制厚度均匀性，促使混合料孔隙率符合要求；根据10m标准控制一次铺宽，避免有粗粒料离析问题出现；要紧密遵循高温、梯形渐进的原则开展碾压，将路面平整度、压实度标准充分纳入考虑范围，避免出现早期水损坏问题[3]。

3.3 做好运营期的维护管理工作

在道路运营期，重车方向行车道容易出现于沥青路面水损坏，加之交通荷载、气候环境等因素容易衰减路面抗水损害能力，进而导致松散、车辙、掉粒等病害现象发生。如果没有合理科学养护这些病害，水损害必然会逐渐加剧，影响道路交通行车安全，增加后期养护费用成本。因此，需要对道路后期养护管理产生足够重视。首先，积极整治超限超载车辆，科学组织管理超载车辆的通行；其次要做好水整治工作，在下雨天气的巡视过程中，要充分重视排水设施完好程度，疏导路面排水不畅地段。下雪天气则要及时除雪，避免路缘长时间积存雪。

4 结语

在诸多因素的综合作用下，沥青路面很容易出现水损害问题，带来严重影响。针对这种情况，相关部门要科学分析沥青路面水损害发生原因，结合实际情况，采取针对性的预防措施。

[1]周克力.京秦高速公路沥青路面水损坏成因分析[J].交通标准化, 2006(4):52.

[2]林天发.沥青路面水损坏成因分析与处治措施研究[J].公路交通科技(应用技术版),2013(1):21.

[3]林嘉.高速公路沥青路面水损坏成因及其养护[J].四川建材,2015 (6):81.

（编辑：王璐）

Causes and Countermeasures ofW ater Damage of Asphalt Pavement

M a Xiaom ing
(WuduHighway M anagement Section,Longnan Highway Adm inistration Bureau in Gansu Province,Longnan Gansu 746000)

This paper briefly analyzes the causes of water damage of asphalt pavement,and puts forward the corresponding countermeasures,providing some valuable reference advice.

asphalt pavement;water damage;cause;countermeasures

U418.6

A

2095-0748(2016)23-0043-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.23.20

2016-11-27

马小明（1974—），男，甘肃陇南宕昌人，毕业于中央广播电视大学，工程师，研究方向：公路养护。