浅析贵州沥青路面早期损坏原因及解决措施

摘要：路面好坏是车辆安全、舒适行驶的重要保证。本文结合贵州几条公路的沥青路面情况，对路面早期损坏的原因及解决措施进行了分析和探讨。

关键词: 路面; 损坏原因; 解决措施;

根据调查，贵州公路路面整体状况是良好的，但是在局部路段出现了早期损坏现象，主要有车辙、裂缝、水损坏等几种形式，其中车辙问题最为严重。部分路段出现了较长的纵向裂缝，出现了沉陷，需要进行大修。通过对贵州的路面损坏状况的调查再结合当前国内外沥青路面的主要损坏类型，下面简要分析贵州地区路面出现裂缝和车辙这两大最主要的早期损坏的原因。

一、裂缝产生原因分析

1.温度裂缝

一般情况下，高等级公路半刚性路面的横向裂缝很大部分是温度裂缝，这种温度裂缝一般起始于表面，是一种自上而下的裂缝。由于贵州气候温暖湿润，不太可能产生低温裂缝，是由于温缩变化而产生的温度疲劳裂缝。尽管贵州夏无酷暑、冬无严寒，但是出现极端气温为-10ºC～36ºC，冬夏的轮替可能会产生温度裂缝。并且夏季的强降雨也可能会产生温度裂缝，在夏季某日，假设最高气温为28ºC，在下午2：00，沥青面层的温度有可能会达到50ºC。贵州为多雨地区，降水很频繁，并且可能会产生冰雹等灾害性天气，若骤降暴雨，路表温度在短时间内可以降低到30ºC左右，若降冰雹，温度会更低，甚至到10ºC。这种温度急剧变化会使沥青面层表面产生较大的温度收缩应力。这种应力的反复作用有可能使沥青面层从表面开始产生温度疲劳裂缝。

温度裂缝与路面的结构和厚度关系不大，主要取决于沥青路面材料本身的温度特性，可以通过改善沥青材料来实现，比如使用粘度较大的沥青或者使用改性沥青。

2.交通量大、轴载大，也会使路面产生荷载型裂缝。

交通量大、轴载大，从而使沥青混凝土路面所承受的单位压力大大超过了标准荷载下的压力，这样有时直接会造成路面的拉裂。

3.半刚性基层反射裂缝

半刚性基层具有良好的板体性，但是半刚性材料也容易产生干缩或者温缩裂缝，这样也会导致路面产生裂缝。路面产生裂缝，又会使雨水侵入到路基中去，而造成恶性循环。

目前，对于不同半刚性材料的低温收缩开裂、干缩开裂及各种减少反射裂缝的措施还缺乏系统的研究。目前认为比较合理的说法便是要控制半刚性基层材料的刚度，不能太大。

4.不均匀沉降裂缝

路基填土在横向不可避免的不均匀性，施工时压实度不满足要求，路基差异沉降变形引起路面变形。这种现象在半填半挖路段、结构物与路基衔接处出现得比较多，要从路基施工上入手解决此问题。

二、车辙产生原因分析

1.行车荷载的重复作用。

这种典型的结构性车辙是在行车载荷的重复作用下，路面产生累积永久性的带状凹槽，发生在沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久变形。从这一点来看，结构性车辙总是存在的，我们只能寻求方法来减小这种车辙的深度。

2.车辆的渠化行驶

随着公路迅速发展，对交通安全的日益重视，一般来说，人们对完善公路标志、标线等安全设施能提高公路运输的安全性和运输的经济效益是肯定的。标线对车辆驾驶人起了很大的约束作用。但同时车辆在一个位置的反复作用，客观上加深了路面的车辙。

3.交通量和累计轴载大

目前国民经济发展迅速，汽车的保有量呈飞速发展，并且重载、超载车辆屡见不鲜，使得交通量和累计轴次比较大，而我们设计时对未来的交通量和累计轴载预测太小。

4.超载的影响

现在，超载是一个热门话题，超载对路面的影响很大，这一点在论述裂缝产生的原因时也已提及。在如此重车的反复碾压下，沥青混凝土的空隙率不断减小，密实度进一步提高，有时甚至使路面的密实度超过标准密实度，使永久性变形不断累积而形成车辙。

5.混合料高温稳定性不足，结构组合不够良好

贵州高等级公路上面层主要采用的是普通AC-Ⅰ型或AK沥青混合料，而这种混合料中的粗集料并没有形成骨架结构，因而高温稳定性欠佳，抗车辙能力不强，在交通量比较大的情况下，其不适应性比较明显。

另外，国内很多省份为了增强路面的抗车辙能力及抗水损害能力而在表面层使用改性沥青，甚至中面层也采用改性沥青，根据相关研究，采用相同的集料，采用改性沥青的稳定度是采用非改性沥青的稳定度的2～3倍。而贵州高等级公路采用改性沥青的路面却非常少，这也是混合料高温稳定性不足、车辙比较严重的重要原因。

6.施工因素――施工时追求平整度，忽视压实度

施工时平片面追求平整度，而忽视压实度，这样容易造成通车后的压密性车辙，这种车辙在贵新公路上比较常见。

三、贵州沥青路面早期损坏的解决措施

贵州高等级沥青公路部分路段出现了车辙、裂缝、水损害等早期损害等现象，影响了路面的使用性能。造成这些早期破坏的原因，是外因和内因多种影响因素复杂作用的结果。车辙问题、路面裂缝问题等是与路面结构设计、材料设计相密切联系的，因此有必要从以下几个方面着手来解决或减轻路面的早期损害，延长路面的使用寿命，以取得较好的经济效益和社会效益。

在路面结构设计方面，充分认识半刚性基层的优缺点，积极采用新结构。

近十几年来，半刚性材料和半刚性基层沥青路面的研究取得了一些成果并得到了广泛应用，半刚性基层沥青路面己成为我国干线公路的最主要路面类型，是我国公路建设，尤其是高速公路、一级公路的发展起到了重要的作用，“强基薄面”的指导思想具有强烈的时代性。长期以来，人们普遍认为半刚性基层的主要优点是：①板体性强，有很高的承载能力和抗变形性能，弯沉容易控制；②有良好的抗冻性，能有效地治理季节性冰冻地区的翻浆；③能充分利用当地地方材料；④最大的优点便是节省了大量投资。

但是半刚性基层也有其缺点，那就是容易产生干缩或温缩开裂，并容易引起沥青面层的反射裂缝；在路面透水之后，半刚性基层容易发生一系列水损害问题；基层刚度过大情况下使沥青面层承受应力过大，车辙现象严重。

因此要结合贵州当地具体情况，在半刚性基层沥青路面结构之外，综合考虑高等级沥青路面的结构形式，为解决一些目前难以克服的问题提供思路和方案。

根据地域特点加强基层和面层混合料材料设计和控制。

从调查情况看，一些路面的维修周期过短，维修费用较大，总体上经济技术较差。现在对沥青面层混合料的研究已经有了很大的进步，提出了很多新的混合料设计思路和新方法，比如SMA和Superpave等等。

这样一些新的材料在高温稳定性、水稳定性以及防水渗透方面性能达到较高的水平，虽然要增加部分成本。但是由于显著增加了沥青路面的车辙寿命与耐久性，并且提高了路面的服务水平、降低了道路的养护费用，从长远来看具有良好的社会效益和经济效益。

同样在基层材料组成设计方面，学习和借鉴新的设计方法、质量控制，也可以在解决沥青路面部分早期破坏问题方面发挥重要的作用。

结束语：贵州地区高等级公路沥青路面部分路段出现了车辙、裂缝、水损害等早期损害现象，影响了道路的使用性能。针对贵州高等级沥青路面发生的比较普遍的车辙、开裂等问题，提出从路面结构和材料设计两方面进行研究的技术解决思路。

参考文献:

[1]公路沥青路面设计规范 （JTJ014-97），北京：人民交通出版社.

[2]公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）北京：人民交通出版社.

[3]沈金安,李福普,陈景.高速公路沥青路面早期损坏分析与预防对策.人民交通出版社.2004年12月.