沥青路面病害分析

摘要：笔者从事公路工程多年来、对沥青路面中常见的一些病害进行了处置，本文重点阐述了沥青路面、松散等病害的问题。

关键词：沥青路面车辙松散病害

中图分类号：U416.217文献标识码：A

0、引言

沥青路面在运营过程中出现的病害种类繁多，一般来说最主要的病害如车辙，路面料松散、水损害、冻胀翻浆等，如果能够弄清楚这些病害产生的机理对我们公路人进行处置是很有现实意义的。

1、沥青路面的车辙

车辙是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压的，以及结构层材料的侧向位移所产生的累积永久变形。这种变形出现在行车轮迹带处，特别是在渠化交通的情况下容易形成路面纵向带状凹陷，车辙是沥青路面的主要破坏形式，对于沥青路面而言，即使每一次行车荷载作用下产生的残余变形量很小，多次重复作用累积起来的残余变形总和将会较大，足以影响车辆的正常行驶。影响沥青路面车辙深度的主要因素是沥青路面结构和沥青混凝土本身的内在因素，以及气候和交通量及交通组成等的外界因素。

车辙产生的主要原因有：(1)沥青混合料油石比过大；(2)表面磨损过度；(3)雨水侵入沥青混凝土内部；(4)由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙。

① 结构型车辙:由于荷载作用超过路面各层的强度,发生在面层以下,包括路基在内的各结构层的永久性变形,这种车辙宽度较大,两侧没有隆起现象,横断面成凹形。

②流动性车辙:在高温条件下,车辙碾压反复作用,荷载应力超过沥青混合料的稳定极限,使流动变形不断积累成车辙,两侧有一定隆起现象。

③压实不足引起的车辙:由于沥青面层压实不足,致使通车后的第一个高温季节混合料继续压密,在交通荷载反复作用下,空隙率不断减少,达到极限残余空隙率才趋于稳定.它不仅产生压实变形,而且平整度迅速下降。

2、沥青路面的松散

松散是直接影响行车安全的路面病害，松散可能出现在整个路面表面。也可能在局部区域出现，但由于行车作用，一般在轮迹带比较严重。由于沥青混凝土表面层中的集料颗粒脱落,从表面向下发展的渐进过程。集料颗粒与裹覆沥青之间丧失粘结力是颗粒脱落的主要原因。导致松散的情况还有:集料颗粒被足够存的粉尘包裹,使沥青膜粘结在粉尘上,而不是粘结在集料颗粒上,表面的摩擦力磨掉沥青膜,并使集料颗粒脱落。 这种情况的产生主要是由于集料含泥量超标所造成的;表面离析处往往缺少在部分细集料,离析面上粗集料与细集料相接触,但只有在少数接触点沥青膜与集料粘结。随着时间增长,沥青会老化,沥青膜剥落会使沥青与集料的粘结力减弱,孔隙中的水冻结会破坏粘结力,或足够大的摩擦力会破坏离析上面上的集料颗粒而产生松散;沥青混凝土面层要有高密实度才能保证沥青混合料的粘聚力,如果混合料密实度不够,集料就容易从混合料中脱落而形成局部松散。

其产生的主要原因有：(1)局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏；(2)碎石中含有风化颗粒，水侵入后引起沥青剥离；(3)随着使用时间的增多，沥青结合料本身的粘结性能降低，促使面层与轮胎接触部分的沥青磨耗，造成沥青含量减少，细集料散失；(4)机械损害或油污染。

3、沥青路面的坑槽

主要是面层的网裂、龟裂小、面积的松散、沉陷及认为造成的面层破坏,修补损坏等未及时进行科学的养护,在行车荷载和雨水等因素的作用下,逐渐形成了坑槽.沥青路面早期破损最常见的水损坏形成的坑槽。

坑槽形成的原因：

(1)由于严重龟裂发展成坑槽。

(2)面层空隙率局部偏大或沥青偏少而渗水，行车时产生动水压力冲刷油石界面，使油石分离；滞留水在冬季产生冻张也使面层松散，这两种原因都使面层形成坑槽。

(3)基层局部强度不足通过行车作用变形、渗水，再通过第二条的两种作用使基层松散，影响到面层松散形成坑槽。

(1) 坑槽的形式

①表面层产生坑洞,由于沥青混凝土的不均匀性在沥青混凝土空隙率较大的地方产生沥青剥落现象,形成坑洞。

②表面层和中面层同时产生坑洞,进而局部产生网裂和形变。

③ 雨水渗透到表面层和中间层内,较大的交通流量使这两层内的部分集料上的沥青剥落.导致表面产生网裂形、变和向外推挤,或产生坑洞。

④浆坑洞,水透过沥青面层滞留在半干性基层内,在大量快速行车作用下自由水产生很大压力并冲刷基层细料形成灰浆,灰浆通过缝隙被行车挤到路表面,轻微的使路面网裂或变形,严重的产生坑洞。

4、沥青路面的水损害

沥青路面在存在水分的条件下，经受交通荷载和温度涨缩的反复作用，一方面水分逐步侵入到沥青与集料的界面上，同时由于水动力的作用。沥青膜渐渐地从集料表面剥离，并导致集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏。沥青路面的强度来自沥青本身的粘结力，集料之间的嵌锁作用、内摩擦力以及沥青与集料的粘附作用，粘附作用是保证前两个因素发挥强度作用的条件。沥青路面水损害，一般认为与两种作用过程有关，一是粘附性不足：由于集料对水分的吸引力比沥青大，水分可进入沥青与集料之间，沥青与集料表面的接触角减小，粘结力降低，从而导致沥青薄膜剥落，使集料而破坏。二是沥青与集料的粘聚力减弱：由于水分浸入路面，使沥青变软，粘度降低，导致沥青路面的整体强度减小。这两种作用过程往往是同时存在又相互影响。沥青路面产生水损害的原因主要有材料、设计、施工、土基和基层、超载车辆等原因。

5、 沥青路面的冻胀和翻浆

沥青路面产生冻胀和翻浆主要是在冻融时期，因为水的侵入和路基土的水稳定性能差，由于冰冻的作用，路基上层积聚的水分冻结后引起路面胀起并开裂。道路翻浆是水、土质、温度、路面和行车荷载五个主要因素综合作用的结果。其中水、土、温度构成翻浆的三个自然因素，缺少任何一个因素都不可能形成翻浆。其产生的主要原因是：（1）基层结构不密实，水稳性不良，含水量增大，聚水冻融而翻浆； （2）基层强度不够，碾压不实 。

参考文献：

[1]崔亚林沥青混凝土路面常见病害的防治[J].山西建筑,2009.8.

[2]上官路东浅谈沥青混凝土路面病害及其处治方法[J].山西建筑,2009.9.

[3]许建强沥青混凝土路面早期病害成因与对策新技术企业,2009.7