沥青路面破坏原因分析

(重庆交通大学土木工程学院 重庆 400041)

一、前言

我国主要干线的公路中，路面结构多以沥青面层为主，但是沥青材质上存在差异，而且易受到设计和施工水平的影响，导致沥青路面常常出现一些病害。这反应了我国沥青公路建设上在设计施工方面和后期养护方面存在着不足。本文研究了沥青路面常见病害的产生原因和预防方法。

二、沥青路面破坏的常见类型

(1)车辙：车辙是渠化交通道路的沥青路面的主要损坏之一，主要是指路面在轮带处出现相对两侧来说较大的变形(10—20mm以内)，在纵向处形成车辙。

(2)松散：由于面层材料的组合不当或施工的质量不好，导致结合料含量太少或粘结力不足，使面层的混合料之间失去粘结而散开，称为松散。

(3)沉陷：由于路基过于湿软，路面传递给路基的轮载应力超过土的抗剪应力使车轮轮带出出现较大的凹陷变形，并在轮带两侧伴随出现隆起的现象。

(4)表面磨光：在使用的过程中，由于车轮反复滚动摩擦的作用，表面集料被逐渐磨光，从而导致沥青面层表面光滑。

三、沥青路面几种常见破坏分析

大部分沥青道路结构形式从上至下依次是：沥青混凝土路面水，水泥稳定类或二灰稳定类半刚性基层，稳性好的底基层。设计遵循强度和刚度从上到下依次减弱的原则。随着交通量的增长，及重载车辆比例的不断增多，很多公路的沥青面层都有不同程度的损坏，通过对大量材料的分析归纳，发现沥青路面面层的破坏与以下几点因素有密不可分的联系。

四、设计和施工方法存在缺陷

(一)设计存在问题

沥青路面设计存在的问题主要体现在面层、基层和底基层设计和材料选取不当及对土基层回弹模量取值不恰当的方面。对于沥青面层，由于面层是与大气环境和车轮荷载直接接触的，因此沥青面层应该有良好的强度和抗变形能力，表面层应具有耐磨性能和抗滑性能。对于基层而言，若基层质量不行则会容易过早的出现结构性破坏，当外界环境的适度温度发生变化时，基层中不可避免的产生了内应力，由于基层中不设裂缝所以应力不能被释放，从而容易导致温度裂缝和湿度裂缝的产生。裂缝形成后使基层的整体抗垂直变形被消弱，因此容易出现在行车荷载下产生局部沉陷。而底基层的设计和材料选择不当则可能引起半刚性基层底部的局部拉应力过大产生过多裂缝，使基层承载能力下降，而产生过大的垂直沉降，从而使道路结构产生整体破坏，底基层材料的选择应满足设计的强度，并有较高的水稳定性，使得底基层不会因为地下潮湿的条件或地下水的冲刷而遭到破坏。土基回弹模量的取值不当也是使得沥青路面破坏的重要原因之一，土基回弹模量的大小与含水量、土质等因素有关。为避免由于土基质量对道路的影响，应结合我国不同地方的实际水文或干湿状况，对回弹模量进行合理并符合实际的调整，为道路的设计提供可靠的指标。

(二)施工中存在的问题

在沥青路面的施工中，路基的压实问题和路面的摊铺是决定道路使用寿命的关键，在施工时，施工单位应使用符合规范和技术标准的填料，用合适的压实方法，使路基能达到较高的压实度。因此，在道路路基的施工中，因结合实地地质水文条件，恰当的选择路基填料控制参数。对于沥青混凝土的面层摊铺，应该尽可能使沥青在温度较高的环境下进行，在低温的条件下，最好不要对沥青路面进行压实的工作，因为低温的环境中石料的棱角更易磨损，甚至压碎从而导致路面质量受到影响。

五、材料性质对路面产生的影响

相比于水泥混凝土来说，沥青混凝土具有更强的感温性和易老化性。感温性是指沥青对温度变化的敏感性，在低温状态是玻璃状的弹性态，在高温时是流动态，在常温时是类似于橡胶的黏弹状态这对路面的影响有以下两点：第一，在施工中空间中的温度与沥青温度相差100多度，在沥青路面施工中，速度相对较高，使得混合料的温度下降很快，容易出现温度离析这是由于稳定差异出现的现象。第二，由于沥青的感温性，在使用过程中随着外部环境的提高，沥青混合料的高温稳定性明显降低，从而导致车辙的产生。根据研究表明，当环境温度在沥青软化点附近时,沥青混合料的动稳定度迅速下降。实际工作中发现，沥青路面上车辙荷载产生变形的长期累计的结果，而经常是在高温季节短时间就产生了较深的车辙。沥青的老化性是指，在施工过程或长期的使用过程中，在各种因素的作用下，沥青性能衰变退化的过程，沥青老化后柔性、粘附性等性能均出现劣化，使得沥青的水稳定性，低温抗裂性和耐久性降低。

六、结论和建议

使沥青路面遭受损坏的因素是多方面的，而这些因素持续不断的综合作用会对道路结构及其使用性能造成复杂的损害，必然大大降低道路设计的使用年限，增加了道路承载负担，也增加了人民的经济负担，因而应该制定因地制宜的设计方案，合理选用设计指标和参数，在施工过程中应该严格按照规范，充分考察材料的性能，选用适当的施工工艺，并进行有效控制，在使用过程中降低路表温度和控制重载车辆通行，及时维护维修。同时加强科研队伍的建设，加强对改性沥青的研发，并修正设计规范中出现的问题从而保证沥青道路的质量提高公路通行量。

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