浅谈沥青路面设计及路面病害的应对措施

摘要：我国公路事业迅速发展，不仅促进了交通的发展，也拉动了我国的经济效益和社会效益。沥青路面是公路路面最常使用的形式，然而随着公路通车量的逐年递增，车辆堵塞和拥挤对公路造成磨损、破坏，且沥青路面逐渐出现裂缝、坑槽等病害现象，严重影响公路的正常运行。文章对沥青路面设计及路面病害的应对措施进行了探讨。

关键词：沥青路面；路面设计；路面病害；公路事业；交通运输 文献标识码：A

中图分类号：U416 文章编号：1009-2374（2016）29-0097-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.29.043

近年来，我国交通运输业高速发展，随之增加了公路工程建设项目。在公路工程施工建设中，沥青混凝土具有良好的性能以至于被广泛应用于公路建设中，然而，沥青路面在使用一段时间后，逐渐产生了一些路面病害，不仅增加了公路维修的工作量，而且为行车带来了巨大隐患，严重影响了公路的正常运营。

1 沥青路面设计

1.1 沥青路面

沥青路面主要是指在矿质材料中掺入公路使用的沥青材料铺设建筑的各类路面。沥青路面不仅提高了铺路时用粒料抵抗行车以及自然因素对于路面产生损害的能力，而且使公路路面更加整洁平整、经久耐用。沥青路面是现代公路建设中广泛使用的主要路面结构和形式，且沥青路面因其在成本、效率、性能等方面独特的优势普遍应用于各个等级的公路中，成为目前我国铺筑面积最多的路面结构。

1.2 沥青路面设计

沥青路面设计主要是指在公路沥青路面建设前期准备阶段，合理地利用科学技术和严谨的管理手段在沥青路面设计时使其消除沥青路面的病害，注重对于裂缝、坑槽等病害现象进行分析研究，设计出预防病害、应对病害的相关方法，以确保沥青路面设计达到对沥青路面性能和质量的保证。沥青路面的广泛应用提高了公路建设，在对沥青路面进行设计时，需全面综合性地设计合理方案，使其一次性地达到质量标准，确保质量合格过关，减少路面病害的产生。

2 沥青路面设计的方法及价值

2.1 国外沥青路面设计方法

国外常见的沥青路面设计方法就是基于力学和经验的设计方法，主要是通过分析沥青路面结构在环境、车辆荷载等相关作用下所发生的有关于位移、应变、应力等相关力学反应量，结合调查分析资料显示，构建各种路面性能在力学反应量之间的性能模型，计算路面产生的位移值、应变值和应力值，设计出合理的路面结构，而后将其应用于实践中。经验设计方法就是观测使用道路或试验路段的路面情况，建立路面性能、轴载大小等荷载作用以及材料性质、路面厚度等经验关系，为经验法提供更多的参数验证，而后通过观察并计算数据，得出更有效的设计方案。

2.2 国内沥青路面设计方法

我国的沥青路面设计方法主要是参考英荷壳牌法设计理论，由于沥青路面的主要破损原因是由于路基土、粒料层的过量永久变形以及沥青面层的疲劳开裂造成的，因此我国研究者将沥青路面看成一种多层弹性体系，层面使用沥青混凝土材料，基层采用粒料材料，将材料性质保持同向同质性，遵循层底拉应力等效原则、原规范弯沉等效原则，结合多层弹性理论分析拉应力，计算出相应参数，设计出刚度大、整体性强的设计方案。

2.3 沥青路面设计的价值

2.3.1 质量价值。沥青路面设计是沥青路面形成的第一个重要性阶段，具有指导控制沥青路面施工的功能。沥青路面设计在施工前对其进行勘察研究，分析各项参数，得出最为合理高效的设计方案，确保沥青路面性能，提高沥青路面工程的质量和保障，确保沥青路面质量的高效，更好地开展公路建造。

2.3.2 技术价值。沥青路面设计有效地提高了沥青路面工程的技术水平，计算出沥青路面所能承受的车辆荷载、环境变化等应力值，使沥青路面更能适应现阶段的交通压力，并有效地防范路面病害所产生的不利影响，确保沥青路面的技术性能。

2.3.3 安全价值。沥青路面设计是通过科学严谨的技术水平，经过检测勘察路面状况，分析路面行驶过程中乘驾人员的舒适度，依照所得参数计算出相关合理数据，设计出提高乘驾人员的行车舒适度以及降低行车隐患的合理设计方案，确保公路运行的安全可靠。

3 沥青路面病害

3.1 沥青路面常见病害类型

在沥青路面工程施工期间，常见的路面病害有裂缝、坑槽、沉陷等，裂缝是最为常见的一种类型。这些路面病害的存在严重影响公路的整体性与稳定性，破坏公路外观，还对行车安全造成严重影响，因此对于沥青路面病害应注重并提出相应的解决措施予以解决。

3.2 沥青路面病害成因

3.2.1 裂缝成因。公路半刚性基层在非荷载的作用下，由于干缩和温缩的原因极易产生裂缝，这主要是由于沥青路面基层水泥剂量高并产生水化作用，且与含水量、矿物成分、环境温度等原因具有密切联系。除了一些自然原因，还包括施工、管理等方面处理不当、交通荷载的反复作用、路面结构的承载力等因素，都能造成沥青路面的裂缝现象。

3.2.2 车辙成因。由于高温高压以及车辆荷载的作用致使沥青路面的车辙发生永久性变形，公路沥青路面的支撑力度以及抗压度降低，所选用的沥青材料不合乎标准，承受交通压力过大，车辙现象极易呈现。施工企业必须确保沥青路面结构层的设计高于交通承受力，确保公路交通的安全。

3.2.3 沉陷成因。沉陷现象主要是沥青路面因分布不均匀、受自然因素影响以及车辆荷载的反复作用下导致的沥青路面局部沉陷，虽然不会破坏路面，但降低了行车的舒适度。公路工程在施工过程中应因地制宜，结合实际情况，均匀应用材料，确保路面的受力均匀，提高公路的安全稳定运行以及行车舒适度。沥青路面属于刚性结构，路基属于相对柔性结构，这种结构上性质的巨大差异会完全导致在相同荷载作用下，路基与路面二者之间产生差异变形，出现沉陷，导致沥青路面的破损程度提高。

3.2.4 坑槽成因。坑槽现象的主要原因就是混合物黏结性能的下降，车辆荷载的反复作用的影响下导致沥青路面的集料剥落，从而形成路面局部坑槽现象。坑槽现象的产生不仅由于车辆荷载作用，还会受到水害、结构层的厚薄不一、集料黏附性能较差等因素影响，当下雨时，雨水由沥青路面的空隙中渗入基层，导致基层水分难以排出，从而造成松散坑槽现象的产生。

4 沥青路面病害的应对措施

4.1 裂缝病害的治理

针对于裂缝的治理，可以采用铣刨、灌缝、铺设玻纤格栅这三种治理方式。在面对较为严重的纵向裂缝采用铣刨的处治方法，对于上基层局部横向裂缝应采取灌缝处治方法，先对裂缝进行冲刷，确保干净无杂物，而后使用乳化沥青进行灌缝处理，如若裂缝的宽度较宽，需灌纯沥青并铺设玻纤格栅，确保裂缝的有效治理。针对于水泥剂量的使用应在有限值内，选用水化热较低的水泥进行沥青砼的配制，并加厚公路基层，提高沥青路面对于车辆荷载的承载力。

4.2 车辙病害的治理

车辙病害主要是由于高温高压以及车辆荷载的作用导致的沥青路面车辙的永久性变形。因此，在沥青路面设计时，应选用性能较好的抗车辙剂，提高相应的施工工艺技术，结合公路实际情况进行针对性的调整。除了使用性能较好的抗车辙剂，也可以通过选用稠度较大的石油沥青或天然沥青来治理车辙病害，提高沥青路面的抗车辙性能。

4.3 沉陷病害的治理

沉陷病害是由于沥青路面分布不均匀、受自然因素以及车辆荷载的反复作用影响而导致的。在治理沉陷病害的设计中，应按照严格要求选取填料以及压实度，在确定所设计沥青路面厚度的前提下确定基层和底基的厚度，提高沥青路面的刚度，加强路基基底的处理，严格控制压实度，减少车辆荷载的反复作用所产生的结构层的破坏，确保沥青路面的平整性。由于沥青路面的局部密实性较低，因车辆荷载作用导致路面局部沉降变形，又经过雨水的渗入侵蚀，使得沉降现象更加严重。因此做好沥青路面的排水工作，采取只疏不堵的原则，加强路面排水设计，防止雨水聚集流入地基。

4.4 坑槽病害的治理

由于沥青路面中混合物的黏结性能下降，在车辆荷载的反复作用影响下导致沥青路面的集料剥落，从而形成路面局部坑槽现象，且沥青路面的结构层是密集配，需要消除水害，做好路面排水工作，及时清除路面积水。针对于坑槽病害，不仅要做好沥青路面排水工作，还要加强沥青层的厚度均匀达标，提高碾压密实的工作效率，尽量选取碱性集料，加强沥青与集料的黏结性能，并进行沥青混合物的热拌热铺，确保沥青路面坑槽病害的有效治理。

5 结语

沥青路面具备许多优点，也存在些许不足之处，沥青路面设计作为一项重要环节，是工程高质量、高效率的保障，沥青路面设计的程度决定着沥青路面建造的程度。加强沥青路面设计，结合实际参数以及路面情况制定严谨科学的路面设计，有效控制质量造价以及沥青路面病害的防治，确保公路工程的建造。本文针对沥青路面的设计以及所存在的病害进行深入分析研究，并针对沥青路面病害提出相应的应对措施，确保公路沥青路面工程质量的全面提高。

参考文献

[1] 陈希梅，王朝辉，王选仓.沥青混凝土路面再生处治优化[J].公路，2008，（3）.

[2] 马登成，杨士敏.沥青路面坑槽裂缝修补方法的适用性及经济性分析[J].建筑机械，2007，（17）.

[3] 王晓磊，张锐，高英，黄晓明.路孚8000改性沥青及混合料性能试验研究[J].公路交通科技，2007，（2）.