市政道路中沥青路面水致损成因

于保海

摘    要：正确认识水损害引起路面早期破坏方面的问题，可以有效改善我国高速公路沥青路面质量，延长路面使用寿命，降低路面维护成本，提高路面服务能力;同时也可以不断完善、发展现有的沥青混合料的设计、施工理论，使之适应现有的高速公路大交通量的交通特性和环境特性，以便更好地服务于我国的公路建设。

关键词：沥青路面;水损害;成因;防治

1  前言

在对路面早期破坏现象广泛调查的基础上，各国道路科研工作者发现，沥青路面的早期破坏现象或多或少，或直接或间接的都与水有关，即水的破坏作用是关键因素之一。正确认识水损害引起路面早期破坏方面的问题，可以有效改善我国高速公路沥青路面质量，延长路面使用寿命，降低路面维护成本，提高路面服务能力;同时也可以不断完善、发展现有的沥青混合料的设计、施工理论，使之适应现有的高速公路大交通量的交通特性和环境特性，以便更好地服务于我国的公路建设。本文分析了市政道路沥青路面水损害的成因，并针对性地提出了防治措施。

2  沥青路面水损害现象的类型及其形成原理

2.1  松散类

麻面、松散、掉粒、坑洞的沥青面层在缝隙水压力的共同作用之下，導致沥青膜从集料表面剥落、混合料中的集料之间丧失粘结力而渐渐变软直至松垮，导致麻面、松散现象;在局部的有些松散的地方，集料颗粒逐渐掉粒。流失进而形成大小不一的坑洞。

2.2  裂缝类

唧浆、网裂、坑洞半刚性基层基顶结合料与从路表连通孔隙及裂缝处下渗的水混合，在行车荷载的反复作用下，产生的高速动水压力冲刷基顶形成灰浆并从裂缝中被挤压而出形成了唧浆现象;随着基层结合料的逐渐流失，面层也随着底部脱空现象的产生而形成沉陷、网裂，进而发展成坑洞。

2.3  变形类

辙槽在行车荷载作用下，滞留在面层内的水使集料特别是粗集料表面裹覆的沥青膜逐渐剥落，沥青混合料强度不断损失直至完全松散。行车轮迹带下不仅出现了压缩变形现象，而且产生了严重的剪切破坏现象，轮下松散的沥青混合料向两侧挤出并鼓起，在轮迹带下形成车辙。辙槽内有时还伴随着唧浆和网裂现象。

2.4  冻融循环破坏

在冰冻地区或季节性冰冻地区，由于水结冰时体积增大，在沥青混合料内部会产生很大的膨胀力，致使混合料内部粘结力下降;而当冰融化时，水又滞留于路面层内，在行车荷载作用下加速了沥青膜的剥落。在路表，当冰雪融水进入沥青混合料内部就会在行车荷载和冻融循环的反复作用下产生破坏作用，而在下面层，当基础有较多的细粒土和孔隙时，冬季特有的毛细水使水分逐渐积聚在基层顶面，到春融期，过饱和的水进入下面层空隙后，在荷载反复作用下产生剥落现象和对基顶的冲刷。水损害的根本原因在于水的作用致使沥青对集料的粘附性能丧失，使沥青膜从集料表面脱落，而造成这种后果的两个关键性因素是水和外力的作用。

3  沥青路面水损害的影响因素

3.1  设计方案

当面层混合料级配不合理、空隙率过大及沥青与集料的粘附力不足时，均会导致混合料的抗水损害性能不足;排水设计不完善，路面表面排水不畅，路面积水或水分滞留时间太长使水分渗入路面结构内部而产生破坏。

3.2  施工质量

基层材料拌和不均匀，基层表面浮土、浮灰、浮砂没有清理干净，在雨水和车辆荷载作用下易形成局部冲刷现象;碾压不足或碾压过度都将影响基层强度的形成。面层施工时，集料过于潮湿沥青混合料拌和不均匀以及材料中杂质尘土过多都会严重影响沥青与石料的粘结，从而使沥青路面产生水损害。

3.3  环境条件

沥青路面施工时的气候条件对沥青路面的水稳性影响是很大的，潮湿、寒冷的气候，水敏感性破坏就容易发生。施工后，温度、冻融循环干湿循环都会对路面水稳性产生影响。交通荷载也是影响水稳性的重要因素。路面破坏的程度与荷载的大小、频率有关。由于超载的轮压，沥青膜与集料的界面间、集料与集料问产生剪切破坏，水分浸入，粘结力丧失，产生水损害。

4  市政道路沥青路面水损害的有效防治

4.1  从结构设计层面有效控制路面水损害

在沥青路面的结构设计中我们应合理采用组合式或柔性基层，令路面水分从级配的碎石基层内有效排出，同时该环节中的沥青层具有较大厚度，导致渗入基层水分因路径增多得到有效削弱，令自由水不会在路面的结构层中由于滞留时间过长导致水损害现象的发生，可有效防范路面因自下而上产生的水损害现象，同时对改善市政道路路面的结构性能有明显作用。在路面的半刚性基层以下我们可有效设置级配碎石，令其作为过渡层，令排出水在到达半刚性基层之间便可通过匹配碎石的过滤层呈横向趋势排出，减少对基层表面的损伤。

4.2  施工质量控制

在市政道路施工中，要做好水损害防治措施，应着重注意以下几点技术要领：（1）路基施工规范，控制压实厚度尽量在混合料最佳含水量时做到一次性压实到位，新旧路结合部尤其应注意采用“台阶层压”法进行技术处理，保证衔接部位的压实度与紧密性，接缝垂接、紧密、平顺。（2）着重处理裂缝病害防治工作。沥青面层优先选用重交通道路石油沥青，防治温度裂缝;以集料筛分试验与马歇尔稳定度试验并测定最佳沥青用量。

4.3  市政道路运营期养护与管理

市政道路运营期沥青路面产生水损害大都产生于重车行车道，在大量交通荷载压力及环境气候因素影响下令路面抗损害及抗水能力不良下降，诱发诸多掉粒、松散及车辙等病害，因此我们必须及时采取有效的养护措施，避免其发生更为剧烈的水损害现象，令整体道路交通运营受到严重影响。在后期养护及防治管理实践中我们应有效实施前置性养护措施，对超限、超载车辆进行严厉整治，强化交通组织管理、降低轮胎对沥青路面的揉搓、挤压作用。同时我们应合理强化水整治工作，在雨天定期巡视道路排水设施是否完好，当发现排水不畅时应及时进行路面排水疏导;在雪天应及时清雪，避免积雪长时间封存路缘，令冰雪溶化后，雪水大量渗入路面引发早期水损害现象，在容易积水路段我们应合理增设横向的排水设施，避免大范围积水现象的发生。

4.4  强化路政管理

近几年，公路发展迅速，交通量日益增长，车辆超限超载运输现象屡禁不止，直接影响到公路的使用年限。因此，应该严格按照《公路法》、《超限运输车辆行驶公路管理规定》要求，切实治理车辆超限运输。在货运源头、重要路口设立流动检测点，对超限车辆劝返自行卸载，不听劝返的要依法强制卸载，减少超限超载运输车辆对公路造成的损坏，延长公路使用年限。同时，加强公路环境治理，清除路基范围内的堆积物，避免堵塞水路;严禁污水、油料排到公路上，浸泡路面;严禁公路沿线修建房屋时毁坏排水系统，确保公路排水设施完好，水路畅通。

5  结束语

综上所述，水是路面产生破坏的重要因素之一，沥青路面水损害的形式多种多样，只有正确分析原因，采取科学、正确的预防和处治措施，才能延长沥青路面的使用周期，降低养护费用，同时，提高路面行车的舒适性，保证交通安全畅通。

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