路面水损坏论文

路面水损坏论文（精选12篇）

路面水损坏论文 第1篇

由于沥青路面表面层受雨水和车轮辗压的作用, 容易出现表面层松散, 坑洞、拥包、纵横向裂缝以及雨水沿缝下渗形成的啃边、局部沉陷、翻浆等现象。这些病害一般都发生在雨季, 基本上都与水有关。下面谈谈水损坏原因及防治措施。

1 水损坏特点及原因

1.1 道路水损坏具有以下特点

1.1.1 损坏发生在雨季, 特别是梅雨季节;

1.1.2 行车道尤其是重车道比超车道破坏严重;

1.1.3 发生水损害的地方一般透水较为严重, 排水不畅通的部位, 挖开路面面层, 可见下面有积水或浮浆;

1.1.4 破坏之初一般先有小块的网裂, 冒白浆 (唧浆) , 然后松散成坑洞。

1.2 水损坏原因

1.2.1 表面产生坑洞由于沥青混凝土的不均

匀性, 坑洞总是首先在局部沥青混凝土空隙率较大处产生。通常采用半开式 (Ⅱ型) 沥青混凝土表层时, 产生的水损破坏更为严重。事实表明, 只要有自由水侵入并滞留在沥青混凝土的孔隙中, 不管是传统纯沥青混凝土, 还是改性沥青或加抗剥落剂的SMA, 在大量行车作用下, 都会产生沥青剥落现象。

1.2.2 表面层和中面层同时产生坑洞以及局

部表面产生网裂和变形当表面层和中面层都是空隙率较大的半开级配沥青混凝土, 而底面层为空隙率较小的密实沥青混凝土时, 降水过程中, 自由水较易渗入并滞留在表面层和中面层内。当表面层是半开级配、中面层为密实式沥青混凝土时, 在较长时间的降水过程中, 自由水透入表面层后较长时间从中面层的薄弱处浸入中面层, 并滞留在表面层和中面层内。大量快速行车使此两层沥青混凝土中部分碎石上的沥青剥落, 导致表面产生网裂、形变和向外侧推挤或产生坑洞。

1.2.3 唧浆、网裂、坑洞水透过沥青面层滞留

在半刚性基层顶面, 在大量快速行车作用下, 自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料形成灰白浆。灰浆通过各种形状裂缝被行车压唧到路表面, 可使路面产生网裂、变形或坑洞。

1.2.4 桥面唧浆或坑洞桥梁、通道等构造物

以及水泥混凝土铺装层上的沥青混凝土面层相对于路基上的面层更容易产生坑洞。桥面产生坑洞也往往是先产生唧浆 (白浆) , 接着形变、网裂和坑洞。

1.2.5 沥青面层空隙率过大产生渗水据资料

显示:当沥青路面的空隙率小于8%时, 沥青层中水在荷载作用下一般不会产生动水压力, 不容易造成水损破坏。当排水性混合料的路面空隙率大于15%时, 一般都采用改性沥青, 且水能够在空隙中自由流动, 也不容易造成水损破坏。而当路面实际空隙率在8%~15%的范围时, 水容易产生较大的毛细压力成为动力水, 造成沥青混合料的水损坏。

2 水损坏防治措施

2.1 路面排水

2.1.1 路面结构渗水在道路中, 面层为三层

式沥青混凝土, 基层及底基层为半刚性路面结构时, 面层为了能够提供较大摩擦力而采用孔隙率较大的中粒式沥青混凝土, 少量的路面雨水不可避免地通过结构孔隙下渗, 浸湿路面基层及土基, 将导致路面强度降低。为了迅速排除下渗水分, 在基层顶面加铺一层沥青封层, 并延伸至路肩排水相连接。

2.1.2 路槽排水在石灰岩挖方路段, 为防止

裂隙水浸湿路面基层及底基层, 导致石灰岩本身裂隙加剧, 应设置路槽排水。在路面结构设计时, 底基层采用20cm级配碎石, 兼作调平层与排水层。在路两侧土路肩部位 (边沟内侧) 设置 (4050) cm碎石盲沟, 盲沟沿路肩布置, 在填方路段合适的位置通过横向硬塑料排水管将水排出。路线纵坡较大时, 在土石挖方交界附近应设横向盲沟, 防止水分浸入填方路基。

2.1.3 超高段路面排水超高路段在超高侧的

路缘带范围内设集水槽, 利用超高横坡将路面雨水排至集水槽内。每150m左右设一集水井, 通过横向排水管、边坡急流槽将路面水排至路基排水沟内。

2.1.4 路肩排水路基附近的地面积水及高的

地下水是形成翻浆的重要条件。为了及时排除春融期间路基中的自由水, 达到疏干路基上部土体的目的, 可以在路肩上设置横向盲沟。土路肩下面设置20cm的纵向碎石盲沟, 接触面上涂抹沥青并铺设防渗土工布。在路肩边缘的石砌镶边中, 按3~4m的间距横向埋设￠5cm硬塑料排水管, 排除路肩部分的碎石盲沟积水。

2.2 中央分隔带排水采用凸型中央分隔带

使大部分雨水自行排至路面外, 但仍有部分水会渗入中央分隔带内。为防止这部分水渗入路面基层、底基层和土基, 在中央分隔带内的路面两端部分及中央分隔带底部用水泥沙浆抹2cm, 然后涂沥青, 再铺防渗土工布, 中央分隔带底部采用纵向碎石盲沟和设横向排水管的排水系统。在纵向碎石盲沟内埋设软式透水管, 每隔50~70m设置一个集水槽, 再经横向排水管排出路基外。

2.3 把好施工质量沥青混凝土施工质量的

好坏是防止或减少沥青路面出现水害的重要因素。目前, 道路的沥青路面多为三层摊铺。多雨地区, 下两层应为Ⅰ型沥青混凝土, 减少其空隙率;面层可为Ⅱ型沥青混凝土或抗滑表层, 增大其透水性, 改善雨天行车条件。在保证沥青混凝土强度及高温稳定性的同时, 必须足够重视沥青混凝土的水稳定性及沥青与碎石的粘附性能, 粘附性能最好能达到5级。

碎石质量的好坏是保证沥青混凝土质量的关键。目前, 我国公路沥青路面用的碎石大多是从市场采购的, 达不到碎石“专项专用”的要求。碎石质量无法保证, 级配不佳, 针片状含量超标, 是导致沥青混凝土品质不稳定及空隙增大的主要原因。沥青路面用的碎石必须统一集中生产, 采用先进的生产工艺, 严格筛分, 不合格的碎石绝不用于沥青路面施工。

2.4 做好下封层设计施工下封层是多雨地

区防止沥青路面渗水病害的最主要的措施, 下封层质量不好, 引起路面水下渗。即使路面质量好, 短期不出现水损害, 但路面的耐久性将大大缩短。在有些设计中多雨地区沥青路面只设计了沥青透层, 而没有设计下封层;而有的设计了下封层, 施工时却为透层。由于我国道路大多采用二灰 (水泥) 稳定碎石基层, 基层顶面往往存积粉尘, 很难清扫干净至完全露出碎石, 沥青透层可以渗入碎石的间隙, 但在粉尘上无法牢固粘结, 施工车辆行驶时会出现起皮和卷带。致使透层不完整, 起不到防水作用。

多雨地区基层顶面必须设计下封层, 下封层的形式应综合考虑基层的材料和施工工艺情况, 确保下封层有效防水。中央分隔带的防水封层应与下封层同时施工, 使封层覆盖路基全断面, 施工时应将中央分隔带内多余松散的底基层和基层予以清除。

2.5 提高沥青混合料的水稳定性为了满足

表面层抗滑性能对集料质量的要求, 有些地区不得不采用与沥青粘附性能不好的酸性集料, 致使沥青混合料的抗水损能力严重不足。有的即使采用了抗剥落剂, 但质量甚差, 尤其是许多胺类抗剥落剂, 一般在温度100℃以上就会遇热分解、挥发, 在拌和、贮存、运输、铺筑过程中都在分解, 使用效果不好, 导致水损害破坏。为此建议采用与沥青粘附性不好的酸性集料时, 首先应考虑采用消石灰为作为改善粘附性的措施。如果采用抗剥落剂, 必须使用确实长期有效的抗剥落剂。

2.6 加强沥青层与沥青层之间的粘结许多

工程的施工顺序不当, 各层之间施工间隔太长, 甚至在沥青面层铺筑过程中或铺筑后, 再开挖中央分隔带, 埋设管道, 挖出的土污染了沥青面层;有的甚至不洒粘层油, 尘土影响了上下层的粘结力。施工规范对粘层油的规定要求不严格也是缺陷之一。为此建议强化施工计划安排, 所有开挖埋设、绿化等工序应在基层施工过程中同步完成, 最后铺筑沥青面层。严格禁止在沥青面层铺筑过程中或铺筑后将挖出的土堆放在沥青层上造成污染。

2.7 提高压实标准, 增加现场空隙率指数摊

铺沥青混凝土时, 洒入改性沥青, 同时提高压实度, 使高温混合料进入碎石的空隙中, 使沥青膜融化。碾压密实后, 使沥青膜上撤的白碎石全部变成沥青碎石, 并嵌入面层底部形成一个整体。确保沥青混凝土的压实度在95%以上, 现场空隙率接近8%。

摘要：详细分析了沥青路面水损坏的原因, 并提出防治措施。

沥青路面水损坏成因分析的论文 第2篇

2。1路面结构组合设计

2。1。1材料。

沥青混合料类型。沥青混合料为全开式结构或密实式结构时，路面不易发生水损坏；沥青混合料为半开式结构时，路面易发生水损坏。随着公称最大粒径的增大，渗水系数将增加，所以为了做到密水，减小公称最大粒径是有效的。

施工失败时以上关于沥青混合料类型对路面水损坏的影响的分析不适用。沥青路面密实度小，则孔隙率大，路面结构内部积水，在车辆荷载作用下易产生动水压力。

2。1。2结构组合。

路面结构组合设计包括给路面不同层位选择恰当的材料类型，保证路面结构的整体承载力和水稳定性。这包括选择密实而具有良好骨架结构的沥青混合料，使得路面不至于发生表面型水损坏；选择良好的透层和粘层材料，使得路面整体强度足够，不至于发生内部型水损坏；处理好接缝，避免缝边级配离析和压实不足。

2。2路面排水设计

路面排水设计与沥青路面水损坏密切相关，适当的路面排水设计与路面结构设计组合可以极大地减缓路面水损坏。路面排水设计应遵循几个原则，使得路面降水尽快通过路表迳流排走，进入路面结构内部的水以尽量快的速度通过路面结构内部排水系统排走。

2。2。1中央分隔带排水

在我国，中央分隔带植树防眩而不加封闭带来的水损坏现象一直以来没有得到改善，但近年来，一些公路特别是改扩建的公路开始将植树以外的面积采用浆砌片石等措施进行封闭。遭受抱怨的还有反滤土工布被立柱打穿，造成中央分隔带渗水，但可从设计上检查立柱尺寸是否足以穿透土工布。

2。2。2硬路肩排水

挡水式的路缘石使路面表面排水滞留在路面上成为水坑，也妨碍了具有一定透水能力的表面层的内部积水从硬路肩排出。近年来较多采用了平放的路缘石，不至于使水滞留在路面上。

2。2。3路面结构内部排水

挖方路段的排水往往是薄弱环节，尤其要注意边沟的深度，不仅能排路表水，还应能排结构层的水，使路面内部的水能排入边沟。路基中有地下水或裂隙水冒出时，将使路基含水量过大，承载能力严重降低，所以挖方路段的.纵向排水盲沟也是很重要的。

2。3施工质量和工艺

施工质量和工艺的可靠、合理是一切设计得到体现的保证，是工程建设的生命。没有施工质量和合理的工艺作保障，任何完美的设计都只是一纸空文。

3水损的防治

水是水损害之源，对付水损害可采取封（堵）排的方法，防治水损主要从设计和施工两方面入手：

3。1设计方面

为防止沥青路面因水而引发的早期破坏，除要求路基、路面必须具备足够的稳定性和强度外，路面必须具有良好的排水功能。为此，路面排水设计应成为路面设计中的重要内容。

3。1。1路面结构防水设计

沥青路面结构组合设计中，应根据沥青混合料粒料公称最大直径确定合理的面层厚度，防止离析，以减少路面渗水。此外，应尽可能采用有利于减轻沥青路面裂缝的设计方案。

3。1。2路面结构排水设计

路面排水可分为路表排水和结构排水。路表排水是指水沿路面横坡和路线纵坡所合成的坡度流至路基边坡直至边沟，排出路基之外，这点在路面排水设计中已考虑到，而路面结构排水考虑的还不够充分，是导致水损的重要原因。可以采取以下措施：

①设置沥青下封层。一方面将基层封闭起来，避免直接受到水的冲刷，另一方面形成一个光滑的界面，以利基层表面水的排泄。

②硬路肩的结构设计，应考虑将路面结构内的水迅速引向路基之外。可采用设置碎（砾）石垫层或外包土工布的纵横向盲沟等措施。

③设置中央分隔带时，同样也应考虑沿界面水的排出通道，如弯道处的中央分隔带必须设置纵向排水沟，然后通过集水井、横向排水等设施，既排路表水，又排下渗水。另外，填土的分隔带顶部做成抛物线拱起，并大面积种植草皮封盖，尽可能减少雨水下渗。

④地处软土地基或高填土路基的路面，由于路基沉降作用，随着时间的推移，路在横坡度逐渐变小，严重时会出现平坡甚至倒坡现象。因此，建议路面横坡度的设计值，在规范值的基础上增加0。5％1％的预拱度，以抵消路面横坡度的损失，使渗入面层的水能沿着基层较大的横坡向外排泄。

⑤设置内部排水层。将积滞在路面结构在内的水份及时排至路面和路基结构外，将有利于改善路面的使用性能，大大提高路面的使用寿命。

⑥地下水位较高路段，可设置垫层以隔断毛细水，垫层应具有排除上下两方面来水的作用。

3。2施工方面

3。2。1确保面层质量注重混合料、摊铺及碾压质量，切实提高沥青和矿粉的粘结力、路面压实度与平整度，努力降低不均匀性和渗水率。

3。2。2控制基层质量摊铺基层过程中，严禁出现明显的离析现象，尤真在主车道位置上。防止出现薄弱夹层，找平过程中“宁高勿低”，严禁“薄层贴补”，并要加强养生期的养护，以防养护不到位裂缝增多。

3。2。3增强层间粘结沥青下封层施工前，必须将基层表面的浮灰全部清除干净。

高速公路沥青路面水损坏及防治措施 第3篇

【关键词】高速公路;沥青路面;水损坏;防治

高速公路沥青路面表面层受雨水和车轮辗压的作用,容易出现表面层松散、坑洞、拥包、纵横向裂缝以及雨水沿缝下渗形成的啃边、局部沉陷、翻浆等现象。这些病害一般都发生在雨季,基本上都与水有关。

1.水损坏特点及原因

1.1高速公路水损坏具有以下特点

(1)损坏多发生在雨季。

(2)行车道比超车道破坏严重。

(3)发生水损害的地方一般透水较为严重，排水不畅通，挖开路面面层，可见下面有积水或浮浆。

(4)破坏之初一般先有小块的网裂,冒白浆(唧浆),然后松散成坑洞。

1.2水损坏原因

1.2.1表面产生坑洞

由于沥青混凝土的不均匀性,坑洞总是首先在局部沥青混凝土空隙率较大处产生。通常采用半开式(Ⅱ型)沥青混凝土表层时，产生的水损破坏更为严重。事实表明,只要有自由水侵入并滞留在沥青混凝土的孔隙中，不管是传统纯沥青混凝土,还是改性沥青或加抗剥落剂的SMA，在大量行车作用下，都会产生沥青剥落现象。

1.2.2表面层和中面层同时产生坑洞以及局部表面产生网裂和变形

当表面层和中面层都是空隙率较大的半开级配沥青混凝土，而底面层为空隙率较小的密实沥青混凝土时，降水过程中,自由水较易渗入并滞留在表面层和中面层内。当表面层是半开级配、中面层为密实式沥青混凝土时，在较长时间的降水过程中，自由水透入表面层后较长时间从中面层的薄弱处浸入中面层，并滞留在表面层和中面层内。大量快速行车使此两层沥青混凝土中部分碎石上的沥青剥落,导致表面产生网裂、形变和向外侧推挤或产生坑洞。

1.2.3网裂、坑洞

水透过沥青面层滞留在半刚性基层顶面，在大量快速行车作用下，自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料形成灰白浆。灰浆通过各种形状裂缝被行车压唧到路表面，可使路面产生网裂、变形或坑洞。

1.2.4桥面唧浆或坑洞

桥梁构造物水泥混凝土铺装层上的沥青混凝土面层相对于路基上的面层更容易产生坑洞。桥面产生坑洞也往往是先产生唧浆(白浆),接着形变、网裂和坑洞。

2.水损坏防治措施

2.1路面排水

2.1.1路面微表处处理

微表处即由改性乳化沥青、集料、矿粉、水和添加剂等材料按设计配合比拌合并摊铺在原有沥青路面上形成的薄层罩面。由于该技术具有成本低、施工简单、路面性能恢复好、开放交通快、防水性和抗滑性好等明显优点，因而近年来在国内高速公路养护中得到了较多的应用。

2.1.2设置路面柔性基层

根据沥青路面病害发展情况，在大修时在路面面层和半刚性基层之间加铺沥青稳定碎石柔性基层。沥青稳定碎石柔性基层具有以下优点：A、具有很强的柔性和变形能力；B、可以作为应力消散层，有效减少路面结构中的应力集中现象，大大延缓路面反射裂缝的发生；C、可以与沥青混凝土面层粘结牢固使得路面结构受力更均匀；D、维修工程不需要太长的养生时间，可以大大缩短工期。

2.1.3路面结构渗水

在高速公路中，面层为三层式沥青混凝土，基层及底基层为半刚性路面结构时，面层为了能够提供较大摩擦力而采用孔隙率较大的中粒式沥青混凝土，少量的路面雨水不可避免地通过结构孔隙下渗,浸湿路面基层及土基,将导致路面强度降低。为了迅速排除下渗水分,在基层顶面加铺一层沥青封层，并延伸至路肩排水相连接。

2.1.4路槽排水

在石灰岩挖方路段，为防止裂隙水浸湿路面基层及底基层，导致石灰岩本身裂隙加剧,应设置路槽排水。在路面结构设计时，底基层采用20cm级配碎石，兼作调平层与排水层。在路两侧土路肩部位设置40×50cm碎石盲沟,盲沟沿路肩布置，在填方路段合适的位置通过横向硬塑料排水管將水排出。

2.1.5路肩排水

路基附近的地面积水及高的地下水是形成翻浆的主要原因之一。为了及时排除春融期间路基中的自由水，达到疏干路基上部土体的目的，可以在路肩上设置横向盲沟。土路肩下面设置20cm的纵向碎石盲沟，接触面上涂抹沥青并铺设防渗土工布。在路肩边缘的石砌镶边中，按3～4ｍ的间距横向埋设￠5cm硬塑料排水管，排除路肩部分的碎石盲沟积水。

2.2中央分隔带排水

2.2.1设置中央分隔带防渗墙

为防止中央分隔带降雨或者浇灌水横向渗入路面层，可在中央分隔带两侧设置防渗墙。一般在中央分隔带路缘石内5cm左右开槽，成槽宽度约2.5-3.5cm，深度不小于60cm，居中插入塑料膜，沿膜两侧均匀灌注防裂水泥浆密封即可。

2.2.2设置纵向碎石盲沟

采用凸型中央分隔带使大部分雨水自行排至路面外，但仍有部分水会渗入中央分隔带内。为防止这部分水渗入路面基层、底基层和土基,在中央分隔带内的路面两端部分及中央分隔带底部用水泥沙浆抹2cm，涂上沥青, 然后再铺防渗土工布,中央分隔带底部采用纵向碎石盲沟和设横向排水管的排水系统。在纵向碎石盲沟内埋设软式透水管,每隔50～70ｍ设置一个集水槽,再经横向排水管排出路基外。

2.3把好施工质量

沥青混凝土施工质量的好坏是防止或减少沥青路面出现水害的重要因素。目前,高速公路的沥青路面多为三层摊铺。多雨地区,下两层应为Ⅰ型沥青混凝土,减少其空隙率；面层可为Ⅱ型沥青混凝土或抗滑表层，增大其透水性，改善雨天行车条件。

2.4做好下封层设计施工

下封层是多雨地区防止沥青路面渗水病害的最主要的措施,下封层质量不好,引起路面水下渗。即使路面质量好,短期不出现水损害,但路面的耐久性将大大缩短。在有些设计中多雨地区沥青路面只设计了沥青透层,而没有设计下封层;而有的设计了下封层,施工时却为透层。由于我国高速公路大多采用二灰(水泥)稳定碎石基层,基层顶面往往存积粉尘，很难清扫干净至完全露出碎石,沥青透层可以渗入碎石的间隙,但在粉尘上无法牢固粘结,施工车辆行驶时会出现起皮和卷带，致使透层不完整，起不到防水作用。

多雨地区基层顶面必须设计下封层。下封层的形式应综合考虑基层的材料和施工工艺情况，确保下封层有效防水。中央分隔带的防水封层应与下封层同时施工，使封层覆盖路基全断面，施工时应将中央分隔带内多余松散的底基层和基层予以清除。

2.5提高沥青混合料的水稳定性

为了满足表面层抗滑性能对集料质量的要求，有些地区不得不采用与沥青粘附性能不好的酸性集料，致使沥青混合料的抗水损能力严重不足。有的即使采用了抗剥落剂，但质量甚差，尤其是许多胺类抗剥落剂，一般在温度100℃以上就会遇热分解、挥发,在拌和、（下转第250页）（上接第228页）贮存、运输、铺筑过程中都在分解，使用效果不好，导致水损害破坏。为此建议采用与沥青粘附性不好的酸性集料时，首先应考虑采用消石灰为作为改善粘附性的措施。如果采用抗剥落剂，必须使用确实长期有效的抗剥落剂。

2.6加强沥青层与沥青层之间的粘结

许多工程的施工顺序不当，各层之间施工间隔太长，甚至在沥青面层铺筑过程中或铺筑后，再开挖中央分隔带，埋设管道，挖出的土污染了沥青面层；有的甚至不洒粘层油，尘土影响了上下层的粘结力。施工规范对粘层油的规定要求不严格也是缺陷之一。为此建议强化施工计划安排,所有开挖埋设、绿化等工序应在基层施工过程中同步完成，最后铺筑沥青面层。

2.7提高压实标准,增加现场空隙率指数

摊铺沥青混凝土时，洒入改性沥青,同时提高压实度，使高温混合料进入碎石的空隙中，使沥青膜融化。碾压密实后，使沥青膜上撤的白碎石全部变成沥青碎石，并嵌入面层底部形成一个整体。确保沥青混凝土的压实度在95%以上，现场空隙率接近8%。

高速公路沥青路面水损坏及防治 第4篇

1 高速公路沥青路面水损害危害形式

所谓沥青路面水损害, 主要是指渗透入沥青路面的自由水分在温度变化及车载负荷的作用下, 逐步侵入沥青与集料的界面上, 导致沥青膜从集料表面剥离以及集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏的过程。

2 沥青路面水损坏的原理机制

2.1 沥青路面水损坏的原理机制

(1) 水降低沥青和集料之间的粘附力及粘结力。依据极限理论, 沥青可以理解为表面活性物质在非极限性碳氢化合物中的溶液。沥青和各集料等经过一定级配形成混合料之后, 粘附于各种石料表面形成吸附层。而水是强极性分子 (含氢键) , 故更易依附于石料表面。若所用沥青是底极性的, 则沥青石料的粘附基本上是限于简单的物理意义上的吸附, 容易为水剥离。

(2) 路面内部动力水压的冲刷破坏。若路基及路面下层为透水层 (渗透系数10-5cm/s时, 渗入路面结构内部的自由水便无法渗出, 被迫形成滞留水, 降低沥青路面的强度及承载力。更为严重的是, 滞留水在车辆荷载及行车速度日益增大的情况下, 形成孔隙水压力。直接对周围的沥青混合料施加冲刷压力, 扩张裂缝及加大表面孔隙率, 降低沥青路面结构的整体强度, 从而产生各种形式的破坏。

2.2 沥青路面水损害的原因

沥青路面水损害的原因一般可以从路面设计因素 (内因) 及外部环境因素 (外因两个方面来理解。

2.2.1 路面设计因素

(1) 沥青与集料的粘附性不足:研究表明, 若粘附性不足4级以上, 沥青膜容易脱落, 造成路面水损害。

(2) 沥青路面结构厚度与沥青混合料不匹配:我国现行路面设计规范没有明确给出沥青混合料级配形式与结构厚度的关系, 但过去的经验是结构层厚度为级配中最大集料尺寸的2.5倍。虽然最大集料尺寸在我国现行公路沥青路面设计规范中没有明文定义, 根据美国的superpave[1]的技术研究成果表明:沥青结构层厚度要求大于集合料最大公称尺寸的3倍, 当粗集料含量高时, 这个比值应更高。集料粒径与面层厚度不匹配, 集料粒径显得过粗。与其相匹配的厚度显得稍薄, 这样既易使混合料产生离析, 又不利于压实, 这是我国沥青路面水损害早期破坏的原因之一。

(3) 沥青路面压实度不够, 孔隙率过大:我国现行规范规定高速公路沥青路面的压实度标准为按马歇尔试验密度的96%, 试验段钻孔密度为99%。而准确反映孔隙率的一项重要指标是最大理论密度 (没有空隙的或没有空气的理想沥青混合料密度) 。按马歇尔密度计算的压实度K1与按最大理论密度计算的压实度K2之间有下列关系:K1=K2/ (1-V) 或V=1-K2/K1。从一些数据中可知, 若施工中仅仅控制住K1=96%, 而设计注意到控制按照最大理论密度计算的压实度K2, 那么实际孔隙率就有可能达不到要求因此仅仅控制按马歇尔密度计算的压实度K1是不够的。

(4) 沥青路面防水能力不足:规范上要求至少有一层不透水的Ⅰ型密度级配沥青混凝土, 一般按照在中间层, 如前所述, 沥青结构厚度与沥青混合料不匹配, 厚度与集料相比显得过薄, 因此容易产生离析, 而起不到防水的作用。

2.2.2 外部环境因素

(1) 排水设施不完善; (2) 交通量、车速及载重车辆; (3) 温度变化的影响。

3 高速公路水损害的防治措施

3.1 提高沥青与集料之间的粘附性, 提高集料之间的粘结力

随着高度公路的建设, 沥青路面对集料的要求越来越高, 尤其是表面层集料的来源更困难。在通常情况下, 石灰岩等碱性集料, 与沥青的粘附性好, 但耐磨性能差, 不能适应沥青路面表面层抗滑及耐磨耗的需要, 采用石灰岩石料辅助的沥青马蹄脂碎石混合料 (SMA) 路面, 所期望的石料之间的嵌挤能力不能很好的形成, 但它与沥青的粘附能力却不好, 容易在水分的作用下造成沥青膜的剥落, 很快导致沥青路面的掉粒、松散、坑槽等水损害破坏。《公路沥青路面施工技术规范》 (JTJ 032) 规定;当用于高速公路、一级公路的石料为酸性石料时, 宜使用针入度较小的沥青, 并采用下列抗剥落措施: (1) 用干燥的磨细消石灰粉、水泥作为填料的一部分, 其用量宜为矿料总量的1%~2%。 (2) 在沥青中掺加抗剥落剂。 (3) 将粗集料用石灰浆处理后使用。

3.2 防治水分进入沥青混合料内部

解决该问题最主要的因素是沥青混合料级配, 尤其是减小孔隙率, 但孔隙率是有一定限度的。对普通的密级配沥青混凝土来说, 粗集料基本上是悬浮在沥青砂浆中, 孔隙率小于极限孔隙率 (2%~4%) 时, 沥青在夏季受热膨胀时无适当的空隙可去, 便容易上浮 (泛油) , 混合料产生推移、车辙等流动变形。根据美国战略公路研究计划的调查, 沥青路面最合理的残余孔隙率为4%。

(1) 为满足抗滑表层构造深度的需要, 孔隙率不得不增大到4%~8%, 明显的大于发生水损坏的临界孔隙率。为解决抗滑性能要求与水稳定性矛盾的一个方法是采用沥青马蹄脂碎石混合料 (SMA) 结构, 由于间断级配的碎石架在表面形成大的空隙, 构造深度大, 有很好的抗滑性能;同时由于沥青玛蹄脂的充分填充, 混合料内部的孔隙率又很小 (2%~4%) , SMA基本不透水的优点可使沥青路面的水稳定性得到很大的改善。

(2) 由于水损害破坏有一部分原因是由沥青面层的下面层开始的, 而目前普遍将下面层设计为空隙率较大的沥青混合料, 中面层多为密级配沥青混凝土。为了防止上面层的水渗入路面, 基层的水上升到沥青混合料中, 同时为了解决沥青混合料的孔隙水在长期的交通荷载作用下, 动水压力对沥青膜与集料的粘附性所构成的威胁, 因此, 建议下面层的级配类型采用密级配沥青混凝土, 以使得沥青路面的水稳性得到较大的提高。

4 结语

无论在冰冻地区还是在南方多雨地区, 沥青路面水损害都可能发生。水损害发生后使得沥青从集料表面脱落, 从而使路面出现松散、剥落、坑洞等病害, 严重危害道路的使用性能。水对沥青路面的渗透导致唧浆, 加速路面不规则裂缝, 坑槽的形成于发展, 并导致路面下陷, 是路面早期破损的主要原因之一。因此, 只有解决好沥青路面水损坏及防治的问题, 才能大幅度提高公路的使用寿命和行车舒适度。

参考文献

[1]沈金安.解决高速公路沥青路面水损害早期技术途径[J].公路, 2000.

[2]中华人民共和国交通部.JTJ 032-94公路沥青路面施工技术规范[S].北京:人民交通出版社, 1994.

[3]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社, 1999.

路面水损坏论文 第5篇

水损坏是沥青路面主要损坏类型之一,根据大连地区沥青路面建设和养护经验,对沥青路面水损坏形成原因进行分析,并提出防治对策.

作 者：郑广川 朱箫迪 顾洪江  作者单位：郑广川(大连市普兰店公路管理段,大连,116200)

朱箫迪,顾洪江(辽宁省交通科学研究院,沈阳,110015)

刊 名：北方交通 英文刊名：NORTHERN COMMUNI CATIONS 年，卷(期)： “”(2) 分类号：U418.6 关键词：沥青路面   水损坏   防治对策  

高速公路沥青路面早期损坏与养护 第6篇

【关键词】高速公路；沥青路面；早期损坏；养护措施

沥青路面早期损坏的产生有多方面的因素，无论设计方面、还是施工方面都存在一些不足。鉴于目前沥青混凝土路面损坏 早期化的特点，在优化设计的同时，更为重要的是应该加强施工管理、提高现场施工质量，规范施工，尽量在提高沥青路面使用性能的同时，延长使用寿命，提高投资效益。

1.高速公路沥青路面早期损坏现象

高速公路建成通车后，随着行车荷载和环境因素的影响，沥青路面会逐渐出现一些损坏现象，这些损坏会随着时间和荷载的增长而有少到多、由轻到重地发展。如果不及时治理，将会极大的降低路面的使用性能，加速路面的破坏，造成巨大的经济损失，为防止这些损坏进一步扩展、保持路面良好的服务水平。使预防性养护达到防微杜渐的目的，并具有针对性，有必要研究高速公路沥青路面的早期损坏形式。高速公路沥青路面的早期损坏可分为四大类：裂缝、变形、表面损坏和水损坏。

（1）在路面设计中， 没有考虑到超载的问题，使得设计中得不到准确轴载，造成设计年限内累计标准轴载出现与事实不相符的情况。这样，对于一些道路而言，从一开始就降低了累计标准轴的数量，使得设计弯沉值偏大，基层、低基层的拉应力偏小，造成路面整体刚度不足，导致路面提前破坏。超载车辆加速了路面的破损，促使路面开裂、推拥，甚至局部下陷。

（2）养护与管理。路面早期养护措施不及时、不完善等也是沥青路面产生早期破坏的原因。允许超载车辆进入道路或对超载车辆控制不严则更是早期破坏的直接原因。由于在基础设施建设领域长期以来就存在着“重建设。轻养护”的不正常现象，相关部门关注于新建工程所带来得政绩和面子，而忽视了基础设施的日常养护维修工作。

2.预防性养护特点及措施

2.1养护的特点

（1）预防路面使用性能进一步衰减或过快地衰减，避免过早地出现大修、翻修等高投入措施，达到节省投资的目的。

（2）预防性养护不以恢复路面结构功能为目的，但具有修复特定类型破损、恢复平整度和抗滑能力的作用。

（3）实施策略（实施时间和措施的组合）与路面当前的使用性能和路面将来高速公路沥青路面早期损坏现象及预防性养护措施概述的使用性能变化有密切的关系。

合理设计路面结构。尽可能减薄沥青面层厚度由于以下四方面原因；道路路面厚度可酌情减薄，控制在6～9cm之内。第一是半刚性基层沥青路面结构的承载能力可由半刚性材料层（基层和底基层）来承担，无需用增厚面层来提高承载能力。第二是提高沥青路面使用性能不是用厚的沥青面层，而是用优质沥青。第三是沥青面层的裂缝不只是反射裂缝，在正常施工情况下，大部分是沥青面层本身的温缩裂缝。第四是一般来说厚的沥青面层易导致车辙的产生。

2.2养护的措施

2.2.1裂缝填封类

裂缝填封是常用的预防性养护措施，能有效实现裂缝填封，防止因水的渗透导致路面裂缝的扩大，避免产生更严重的唧浆、坑槽等病害，从而延缓路面使用性能的退化，延长路面使用寿命。根据养护材料的不同，裂缝填封类主要有以下几种技术：

（1）普通热沥青或改性热沥青灌缝。灌缝的沥青通常采用重交通AH-90号基质沥青，有时为保证较好的封堵效果，也可以采用软化点较高、粘附性较好、温感性较好的改性沥青，如SBS改性沥青。现场操作时应将沥青加热到150～160℃后直接灌入裂缝中，待沥青温度降至常温后即可开方交通。这种灌缝方法操作简单，投入的设备和人员少，修补费用低，速度较快。但同时存在以下缺点：裂缝未清扫，裂缝面两侧粘结不牢固；夏季高温时，沥青体积膨胀溢出路面被车轮带走，造成灌缝材料损失又污染路面；冬季低温时，沥青易发生脆断而失去粘结作用；未开槽处理，不能保证沥青的灌入深度；施工作业面广，增加了作业的危险性。总体看来，这种灌缝材料易发生老化而失去粘弹性质，养护效果不佳。

（2）溶剂型常温改性沥青材料灌缝。溶剂型改性沥青就是在普通沥青中加入SBR等改性剂改性而成的，常温下具有流动性，施工时不需要加热，具有良好的低温稳定性和渗透性。这种方法的优点是设备简单，灌缝速度较快，灌缝效果好；缺点是材料较贵。

（3）灌缝胶处理裂缝。灌缝胶（又称密封胶）绝大多数是从国外引进的。根据材料组成和性质可将灌缝胶分为两类：一类是沥青改性类，另一类是化工胶类。在选择材料时，应根据产品特点及所在地区的气候条件，道路养护水平等综合考虑选定。用灌缝胶处理裂缝时，需要开槽清槽，使得缝面更加规整，增加了与灌缝材料的粘结性能，裂缝处理效果好。

（4）压缝带处理裂缝。压缝带是一种以沥青、改性剂为主要成分的宽度不等的带状产品，其上有一层塑料薄膜保护压缝带的上表面不受污染。压缝带可分为自粘性和热粘性两种。自粘性压缝带粘度大，粘结力强，在常温下就可以使用。热粘性压缝带使用前要用液化气喷枪烧烤裂缝面，并用余温烧烤压缝带使其软化后方可使用。压缝带处理裂缝耐久性好。

2.2.2封层类

（1）还原剂封层。

还原剂封层就是将专门的还原剂或再生剂通过一定的技术手段喷洒在已经老化的沥青路面上，其目的是更新和还原已经发生老化的沥青，同时保护尚未被老化的那部分沥青，使其维持原有的性能，减缓老化的时间。还原剂封层适用的路况为：路面结构强度足够，路面稳定，可见的路面损坏有细小裂缝、轻微的松散、老化、氧化、硬化、路面渗水。

（2）微表处。

微表处是在稀浆封层的基础上发展起来的，它是由慢裂快疑的高分子聚合物改性乳化沥青、100%破碎的集料、矿粉、水和添加剂组成的稀浆混合物。微表处可以有效地防止路表水的下渗，提高路面的抗磨耗性能和抗滑性能并同时完成对车辙的修复。微表处施工后可在1～2h内开放交通，最大限度地减少施工对交通的影响。微表处适用的路况为：路面结构强度足够，仅仅出现表面功能衰减，抗滑强度不足，轻微车辙和不平整。

2.2.3罩面类

（1）超薄磨耗层。超薄磨耗层是一种较新的技术。先在路面上洒布一层高含量的聚合物改性沥青，然后再摊铺由间断级配和聚合物改性沥青组成的热沥青混合料面层，磨耗层厚度为10～20mm。超薄磨耗层除了纠正微小的路面损坏外，还可以给路面提供良好的抗滑性能。对于结构强度良好的路面，超薄磨耗层对路面结构有一定的增强作用。超薄磨耗层可用于轻度纵、横向裂缝，磨耗及松散的路面，抗滑性能严重不足的路面，轻度不平整的路面，轻度泛油的路面。

（2）热沥青混合料薄层罩面。热沥青混合料薄层罩面是将厂拌热沥青混凝土摊铺到路面上形成一层薄沥青混凝土面层。薄层罩面具有延长路面寿命，改善行驶质量，校正表面缺陷，提高安全性等优点。特别适合于重交通道路面层的养护，具有以下特点：①是明显的间断级配，胶砂含量较少，不需要沥青流出抑制剂，如纤维、结合料常用纯沥青或改性沥青。②空隙率约为6%-12%，在空隙率过大而产生透水时必须采用厚粘层，粗糙的表面可保证高的抗滑能力。热沥青混合料薄层罩面可以用于轻度纵、横向裂缝，磨耗及松散的路面，抗滑性能不好的路面，轻度不平整的路面，轻度泛油的路面和轻度块裂的路面。

3.结束语

路面水损坏论文 第7篇

近年来, 市政道路伴随着城市建设不断的加快而迅速发展, 在沥青路面设计过程中, 往往容易忽视路面结构内部的排水问题。运营期间, 经常出现唧泥、翻浆、沉降、坑槽等严重的水损坏现象。水损坏的范畴较宽, 一般认为只要是路面结构层透入水后使路面产生的早期破坏现象, 都可称为水损坏, 主要表现为水使沥青膜从集料表面脱落, 失去附着力的过程, 对市政道路沥青路面的安全性能影响很大。本文以某市政道路沥青路面的水损坏的治理为例, 在深入现场进行大量调查的基础上, 分析了病害原因, 制定了处理措施。工程实践证明, 处理后的路面使用效果良好。

1 市政道路水损坏的来源

水损坏的本质原因是水进入了沥青路面而产生的, 引起路面水损害的水源, 一般可分为以下几个方面:

1) 自然降水。水损坏的程度和速度与城市道路的降水量大小有密切关系。在其它条件都相同的情况下, 南方多雨潮湿的城市, 沥青路面的水损坏要比半干旱地区城市 (特别是干旱地区城市) 严重得多。在降水量不大的情况下, 沥青混凝土透水但不能够排水时, 基层的冲刷、PEP浆, 面层产生坑涧是一个缓慢的过程。在冰冻地区, 冬季的雪水逐渐渗透入并滞留在路面结构层内, 一个冬季要发生多次冻融循环, 结构层材料的整体性会被部分削弱。春季化冻期间, 路面结构内的自由水会在车辆荷载作用下进一步加速路面水损坏。

2) 路表积水。在路面横坡不够或平整度不足时容易导致自然降水;在面表集聚, 路面材料不会是绝对不透水的, 在行车荷载的动水压力作用下, 水分进入路面结构内部。

3) 中央分隔带渗水。有些市政道路曾经在中央分隔带内灌水, 同时在中央分隔带边缘开挖, 发现很快就流出大量的水, 由此可见, 自然降水和用于浇灌绿化植物的水容易自中央分隔带路面结构层间渗入到市政道路的路面内部。

4) 挖方路段的地下水。在挖方路段, 路基两侧地下水位较高时, 岩层裂隙水及毛细水自下而上渗入路面结构内部。一般来说, 挖方路段的水损坏比填方路段严重, 其重要原因是挖方破坏了水力平衡, 使路基下方出现水压力而向上涌水。目前, 挖方路段的大多采用浆砌片石护坡, 将路堤内的水彻底封住, 路基下部的水没有出路, 损坏将不可避免。

因此, 在市政道路沥青路面内部或多或少都会存在一定量的水, 面沥青层的水是易进不易出, 在不能及时排走的情况下, 危害性就更大。

2 工程案例

1) 工程主要路面结构组合 (AC-16I 4cm+AC20I 5cm+AM-256cm+水泥稳定石屑基层40cm) , 各结构层的材料和设计要求;路面的排水设计, 包括路表排水和结构排水;病害路段的施工季节、路基路面各结构层的施工原始资料, 包括压实度、含水量和弯沉检测值等。

2) 对病害路段进行现场检测和踏勘。病害的里程、长度、位置;病害路段的纵横断面图;病害位置材料的取芯检测, 包括各层材料的渗透性、材料的强度、水稳定性、路基土体的含水量等;病害的类型、发生和发展的时间与过程等。

3) 对导致水损坏的水源的调查。包括地下水的调查, 地形、地层和地下水的补给条件, 降雨量及其分布状况, 中央分隔带 (绿化带) 喷淋水管的渗漏调查, 埋入路基中的自来水管的渗漏状况等。

3 病害的原因分析

1) 路面排水设计存在不足。没有路面结构排水措施, 结构层中的水无法排出。

2) 路面结构层的材料设计和施工中的不足。在沥青面层和水泥稳定石屑基层之间设置了10cmAM-30型半开级配的沥青碎石, 它的空隙率为10%~15%, 渗透性极强, 完全透水。

3) 没有排水措施, 路槽中的水无法排出。

4) 基层材料 (水泥稳定石屑) 的水稳定性差, 材料吸水后, 在行车动荷载的作用下, 极易产生唧泥现象。

4 处理措施

1) 方案一:增设硬路肩排水盲沟。开挖硬路肩, 增设纵向盲沟, 用透水土工布包裹, 横向每隔10m设塑料排水体引流至边坡外, 如图1所示。

2) 方案二:增设中央分隔带边缘排水盲沟。在中央分隔带边缘增设纵向碎石盲沟和纵向汇水体, 横向每隔10~20m设置塑料排水管将积水引流至边坡以外, 如图2所示。

3) 方案三:完全恢复中央分隔带排水系统。挖除中分带的土, 设置防水土工布、纵向排水盲沟和横向排水管。

5 试验段的施工

为了比较上述3个方案的经济性、施工工期和施工中对交通的影响程度以及处理效果, 现场进行了不同方案的试验段的施工。试验表明:方案一对交通的影响最小, 且效果比较明显, 迅速排除了路面结构层中的积水;方案二对交通的影响可以控制, 且能够取得截流的效果, 防止病害的进一步发展;方案三的处理效果最好, 但是对交通影响较大。综合考虑, 最终同时采用了方案一和方案二进行处理。

6 处理效果评价

经过1个多月的施工, 对水损坏严重的路段同时采用方案一和方案二进行了处理。通过雨季对路面影响的观测表明:处理后路面整体强度明显增长, 弯沉值减少了20%;取芯发现, 结构层材料含水量减少了60%, 基本处于干燥状态;路面唧泥、翻浆现象不再发生。水损坏的及时处理极大地提高了路面的服务性能, 取得了良好的社会效益和经济效益。

7 市政道路水损坏的防治措施

市政道路沥青路面的水损坏是水造成的, 如果能把水封住, 不进入路面, 或将进入路面的水及时排走, 不在路面结构内部滞留, 就不会产生水损坏。因此, 做好路面的防排水设施十分重要。解决水的办法, 一是封, 二是排。从表面封水使得水从表面排走;从中面层封水, 使水从上面层中排走;基层表面封水, 防止水从沥青面层下来浸泡基层;若水进入基层, 则要采用排水式基层。当路面出现坑槽、麻面、松散等现象时, 除对路面进行一般性修补外, 关键是要分析水损害产生的原因, 并找出水源采取相应的措施。

1) 路表水引起路面病害的养护措施。通过在路面结构中设防水层尽量减少水的下渗, 设排水层减少、排除、尽快疏导路面层间的滞水, 从而防止或减少水分滞留在路面内部, 侵蚀沥青混合料。在上面层下设置改性沥青防水粘结层, 是防止面表向下渗水的有效措施。铺筑防水粘结层后, 可以减缓路表水的下渗过程, 在路表产生坑槽等水损害现象, 日常养护即能修复。而且能够增强上面层和中面层的层间粘结效果, 从而使路面结构受力更加均匀。

2) 地下水引起路面病害的养护措施。路堑挖方路段或半填半挖段常有春融时融化的雪水通过裂缝和孔隙渗入路基使路基含水量上升、软化变形、承载力降低, 并渗透到基层, 造成路面松散等破坏。应在路基顶面铺筑水稳性好的水泥稳定碎石层取代遇水软化的灰土层, 或采取措施引出地下水并在基层下设排水垫层, 重作路面结构层。我们在实际工程中, 在裂隙水引起路面病害严重的挖方段就采用了如下措施:降低边沟底部标高, 使之低于路面结构层, 路基顶面设级配碎石排水层, 其上铺筑水泥稳定碎石, 取得了令人满意的效果。

3) 完善排水系统。雨、雪水渗入路面内部是难以避免的, 但是当沥青层直接铺筑在非常致密的无机结合料稳定集料基层上时, 迅速排水就比较困难。例如, 在路面上钻孔后, 其中的水可以存留数天。由于各种原因, 水积存于路面结构内部时, 在养护过程中, 一般可以考虑路面边缘排水, 即层间水可以通过路肩设置的纵向排水盲沟排出。盲沟宽度25~50cm, 深度根据排水需要调整。纵向排水沟中央部分设纵向带孔的PVC管或填充单一粒径的碎石、多孔混凝土、砂滤层, 纵向沟外面包有单向渗透的土工布, 每隔十几米或几十米再设一横向沟将水排至边沟。若中央分隔带为粉砂土, 由于粉砂土本身的特性, 毛细水较为活跃, 大气降水、绿化浇水等容易从侧面侵入路面结构层界面间, 因此, 砂土段中央分隔带防排水措施非常重要。除常规方法外, 沿路面结构边缘铺设防水土工布和在中央分隔带两侧设防渗墙等方法也时有采用。

4) 裂缝引起的水损坏。在路面裂缝产生后, 包括纵、横、网状、块状龟裂以及不规则裂缝, 都会为水分进入沥青层内部提供更为便捷的通道, 水分在沥青面层内部储存和冲刷现象也就更为严重。由于裂缝的作用导致层间的断开, 水分长期滞留在沥青层间, 造成断开的沥青层混合料的松散和剥落。路面裂缝尤其是横向裂缝是不可避免, 在路面出现裂缝时就采取及时有效的灌缝措施是非常必要的。为了防止裂缝在路面结构层内的贯通, 在路面结构中铺设应力吸收层或设置过渡层, 对延缓路面病害的发展是非常有效的。

5) 动水压力导致的水损坏。市政道路中在快速行车或重载货车作用下, 会产生强大的动水压力, 使得水分透过孔隙较大的表面层进入面层内部。高孔隙水压力产生的高速水流会对沥青混合料产生直接的冲刷作用, 一旦沥青剥落, 细料被带走, 反复的冲刷作用会使沥青混合料的不连通孔隙, 变成连通孔隙, 使路面逐渐形成空洞和凹陷, 进一步破坏结构的整体性, 使破损范围不断扩大, 严重降低路面的使用性能。孔隙水压力越大, 对路面的破坏越严重。因此对这类型的破坏须采取两种极端的养护方法, 第一种是采用绝对密实不进水的罩面层, 同时设置层间防水措施, 但必须充分考虑表面层的抗滑性能和高温性能;第二种是采用OGFC等排水型路面加防水层的养护方法, 保证水分在进入面层后能够自由流出, 避免产生强大的动水压力。

6) 交通量过大和重载引起的水损坏。交通荷载是市政道路产生水损坏不可忽视的外因, 而在交通量大的市政道路上, 路面承受动水冲蚀作用的时间较长, 更容易导致路面结构的水损坏。从力学的角度分析表明, 随着交通荷载的增大, 路面结构在各个方向的受力都直线增大, 直接导致路面的疲劳破坏。重载和水的共同作用更会加速路面的破坏, 在路面剪应力超过路面的抗剪切极限强度时会导致车辙的产生。交通量增大还会引起早期裂缝、成为水进入路面结构的通道, 加快病害的发展。针对当前一些城市道路日益严重的超载现象, 应当大力研发市政道路超载车辆的查询系统, 以全面掌控违法货车的信息。针对重载车辆对市政道路造成的破坏, 应加大处罚力度, 制定严厉的处罚政策, 以争取杜绝市政道路中货车的超载行为。同时针对在不同使用环境下, 沥青路面承受行车荷载的能力不同, 在长期养护观察的基础上确定不同环境下路面可以承受的荷载能力, 在夏季特别高温的时段封闭部分路段的货车交通, 或管制一些大型货车通行;在雨季来临前进行全面疏通水路和修补养护工作, 同时根据路面温度和雨水状况, 管制大型货车的通行。

8 结论

综上所述, 在市政道路的建设中, 如何保护好沥青路面, 防止水损坏, 我们应在设计及施工前, 对可能出现病害的路段进行现场检测和踏勘, 并应深入调查可能导致水损坏的水源, 深入分析了水损坏的原因并提出了相应的治理措施。

参考文献

[1]时香兰.沥青路面水损坏的诱因分析[J].黑龙江交通科技, 2008 (7) .

[2]孙亦青.市政道路工程质量通病的防治及控制[J].安徽建筑, 2004 (4) :118.

高速公路沥青路面水损坏及防治措施 第8篇

关键词：高速公路,沥青路面,水损坏,防治

高速公路沥青路面表面层受雨水和车轮辗压的作用,容易出现表面层松散,坑洞、拥包、纵横向裂缝以及雨水沿缝下渗形成的啃边、局部沉陷、翻浆等现象。这些病害一般都发生在雨季,基本上都与水有关。

1 水损坏特点及原因

1.1 高速公路水损坏具有以下特点

(1)损坏发生在雨季,特别是梅雨季节;(2)行车道尤其是重车道比超车道破坏严重;(3)发生水损害的地方一般透水较为严重,排水不畅通的部位,挖开路面面层,可见下面有积水或浮浆;(4)破坏之初一般先有小块的网裂,冒白浆(唧浆),然后松散成坑洞。

1.2 水损坏原因

(1)表面产生坑洞。由于沥青混凝土的不均匀性,坑洞总是首先在局部沥青混凝土空隙率较大处产生。通常采用半开式(Ⅱ型)沥青混凝土表层时,产生的水损破坏更为严重。事实表明,只要有自由水侵入并滞留在沥青混凝土的孔隙中,不管是传统纯沥青混凝土,还是改性沥青或加抗剥落剂的SMA,在大量行车作用下,都会产生沥青剥落现象。(2)表面层和中面层同时产生坑洞以及局部表面产生网裂和变形。当表面层是半开级配、中面层为密实式沥青混凝土时,在较长时间的降水过程中,自由水透入表面层后较长时间从中面层的薄弱处浸入中面层,并滞留在表面层和中面层内。大量快速行车使此两层沥青混凝土中部分碎石上的沥青剥落,导致表面产生网裂、形变和向外侧推挤或产生坑洞。(3)唧浆、网裂、坑洞。水透过沥青面层滞留在半刚性基层顶面,在大量快速行车作用下,自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料形成灰白浆。灰浆通过各种形状裂缝被行车压唧到路表面,可使路面产生网裂、变形或坑洞。(4)桥面唧浆或坑洞。桥梁、通道等构造物以及水泥混凝土铺装层上的沥青混凝土面层相对于路基上的面层更容易产生坑洞。桥面产生坑洞也往往是先产生唧浆(白浆),接着形变、网裂和坑洞。(5)沥青面层空隙率过大产生渗水。据资料显示:当沥青路面的空隙率小于8%时,沥青层中水在荷载作用下一般不会产生动水压力,不容易造成水损破坏。当排水性混合料的路面空隙率大于15%时,一般都采用改性沥青,且水能够在空隙中自由流动,也不容易造成水损破坏。而当路面实际空隙率在8%~15%的范围时,水容易产生较大的毛细压力成为动力水,造成沥青混合料的水损坏。

2 水损坏防治措施

2.1 路面排水

(1)路面结构渗水。在高速公路中,面层为三层式沥青混凝土,基层及底基层为半刚性路面结构时,面层为了能够提供较大摩擦力而采用孔隙率较大的中粒式沥青混凝土,少量的路面雨水不可避免地通过结构孔隙下渗,浸湿路面基层及土基,将导致路面强度降低。为了迅速排除下渗水分,在基层顶面加铺一层沥青封层,并延伸至路肩排水相连接。(2)路槽排水。在石灰岩挖方路段,为防止裂隙水浸湿路面基层及底基层,导致石灰岩本身裂隙加剧,应设置路槽排水。(3)超高段路面排水。超高路段在超高侧的路缘带范围内设集水槽,利用超高横坡将路面雨水排至集水槽内。每150m左右设一集水井,通过横向排水管、边坡急流槽将路面水排至路基排水沟内(4)路肩排水。路基附近的地面积水及高的地下水是形成翻浆的重要条件。为了及时排除春融期间路基中的自由水,达到疏干路基上部土体的目的,可以在路肩上设置横向盲沟。土路肩下面设置20cm的纵向碎石盲沟,接触面上涂抹沥青并铺设防渗土工布。在路肩边缘的石砌镶边中,按3~4m的间距横向埋设￠5cm硬塑料排水管,排除路肩部分的碎石盲沟积水。

2.2 中央分隔带排水

采用凸型中央分隔带使大部分雨水自行排至路面外,但仍有部分水会渗入中央分隔带内。为防止这部分水渗入路面基层、底基层和土基,在中央分隔带内的路面两端部分及中央分隔带底部用水泥沙浆抹2cm,然后涂沥青,再铺防渗土工布,中央分隔带底部采用纵向碎石盲沟和设横向排水管的排水系统。在纵向碎石盲沟内埋设软式透水管,每隔50~70m设置一个集水槽,再经横向排水管排出路基外。

2.3 把好施工质量

沥青混凝土施工质量的好坏是防止或减少沥青路面出现水害的重要因素。在保证沥青混凝土强度及高温稳定性的同时,必须足够重视沥青混凝土的水稳定性及沥青与碎石的粘附性能,粘附性能最好能达到5级。

碎石质量的好坏是保证沥青混凝土质量的关键。

2.4 做好下封层设计

施工下封层是多雨地区防止沥青路面渗水病害的最主要的措施,下封层质量不好,引起路面水下渗。

多雨地区基层顶面必须设计下封层,下封层的形式应综合考虑基层的材料和施工工艺情况,确保下封层有效防水。中央分隔带的防水封层应与下封层同时施工,使封层覆盖路基全断面,施工时应将中央分隔带内多余松散的底基层和基层予以清除。

2.5 提高沥青混合料的水稳定性

为了满足表面层抗滑性能对集料质量的要求,有些地区不得不采用与沥青粘附性能不好的酸性集料,建议采用与沥青粘附性不好的酸性集料时,首先应考虑采用消石灰为作为改善粘附性的措施。如果采用抗剥落剂,必须使用确实长期有效的抗剥落剂。

2.6 提高压实标准,增加现场空隙率指数

摊铺沥青混凝土时,洒入改性沥青,同时提高压实度,使高温混合料进入碎石的空隙中,使沥青膜融化。碾压密实后,使沥青膜上撤的白碎石全部变成沥青碎石,并嵌入面层底部形成一个整体。确保沥青混凝土的压实度在95%以上,现场空隙率接近8%。

小结:为了迅速排除沥青路面下渗水分,在基层顶面加铺一层沥青封层,并延伸至路肩排水相连接;把好施工质量沥青混凝土施工质量的好坏是防止或减少沥青路面出现水害的重要因素;严格禁止在沥青面层铺筑过程中或铺筑后将挖出的土堆放在沥青层上造成污染。

参考文献

[1]龙锦松.多雨地区混凝土路面渗水病害探讨[J].中南公路工程,20004).

沥青混凝土路面水损坏的成因与预防 第9篇

1.1 松散类:路表麻面、松散、掉粒、坑洞

沥青面层在孔隙水压力的反复作用下,使沥青膜从集料表面剥落、混合料中的集料相互之间丧失粘结力而逐渐变软直至松垮,导致麻面、松散现象;在局部松散处,松散的集料颗粒逐渐掉粒、流失进而形成大小不一的坑洞。

1.2 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。

1.3 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。

1.4 冻融循环破坏

在冰冻地区或季节性冰冻地区,由于水凝聚结冰时体积增大,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;而当其融化时,又滞留于路面层内,在行车荷载作用下加速沥青膜的剥落。在路表,冰雪融水进入沥青混合料内部,在行车荷载和冻融循环的反复作用下产生破坏。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,春融期过饱和的水进入下面层孔隙,在荷载反复作用下产生剥落现象和基顶冲刷。

2 沥青路面水损坏的影响因素

2.1 水是水损坏的主要影响因素

路面施工完成后,水和空气就会通过这些相对较大的与外界连通的孔隙进入混合料内部。水分进入沥青路面结构层内,并侵入矿质集料内,使沥青与石料间的连接被削弱或完全剥离,汽车轮胎对路面的挤压揉搓作用及路面间的真空吸附作用加速了剥离的进程,致使路面很快损坏。

2.2 荷载

行车荷载对路面中的水产生动水压力,由此加剧了水对沥青与矿料的剥离作用,使水损坏进一步恶化。行车道与超车道上水损坏程度明显的差别,也说明了荷载对水损坏的影响。

2.3 施工碾压的影响

施工工艺对混合料的水稳定性的影响集中体现在压实上,没有得到很好的压实的混合料,孔隙率较大,对各种使用性能都有影响。开放交通后的行车碾压会造成混合料的压密变形而形成不正常的车辙,更严重的是水进入孔隙成为水损坏的祸根。

2.4 原材料的影响

集料是由矿物质组成的,每种矿物质都有其独特的化学性质和晶体结构。对于剥落而言,关键是集料对水的吸附能力的大小,亲水性材料对水的吸附能力比沥青大,而憎水性材料恰好相反。通常亲水性材料有较多的硅质含量,集料显酸性;而憎水性材料硅质含量较低,集料呈碱性。另外,集料表面的化学性质、表面积、孔隙大小等均对沥青混合料稳定性有影响。

2.5 沥青混合料的影响沥青混合料抗水能力的主要指标是其

设计孔隙率和实际的孔隙率。沥青路面的孔隙率在8%以下时,沥青层中的水在荷载作用下一般不会产生动水压力,不容易造成水损坏。排水性混合料路面的孔隙率在大于15%时,一般都采用改性沥青,且水能在孔隙中自由流动,因而,也不容易造成水损坏。而当沥青路面的孔隙率在8%~15%之间时,水容易进入混合料内部,且在荷载作用下,易产生较大的动水压力,易造成沥青混合料的水损坏。

3 沥青路面水损坏的预防措施

3.1 完善路面排水设计

在公路路面设计时,应进一步完善路面排水设计,在路面结构层中设置防水层、基层顶面设置封层,在中央分隔带处设置纵横向排水渗沟,在土路肩处采用碎石填料进行填筑,并根据实际情况有针对性地进行排水设计,减少水在路面的停留时间,以减少其对路面的破坏。

3.2 加强施工管理提高碾压质量

压实度对沥青路面的使用性能和使用寿命影响很大,它是保证沥青混合料密实度与空隙率大小的关键。因此在施工过程中,进一步加强管理,提高压实机具标准。根据试验段得出的碾压数据,控制碾压遍数、速度、时间、温度。碾压要均匀,派专人指挥负责,从轻到重、从慢到快、从两边到中间,轮迹要重叠,既要保证路面平整度、路拱横坡度,又要保证压实度。

3.3 严格控制集料规格

每批沥青进场都要进行试验,保证沥青的粘度、延度、针入度等各项指标符合要求,对每批集料进场都要严格进行抽检、筛分。

3.4 采用新材料、新工艺

每一种沥青混合料,必然有一定的空隙率存在,或多或少都会遭到一定水的破坏,因此应尽可能采用新型防水材料在沥青面层表面涂上一层防水材料,形成不透水的薄膜封层,减少路面水在路面的滞留时间,使路面水尽快排到路基边沟,从而大大减少路面水的侵入,减少水对路面的破坏。

3.5 加强公路养护管理

公路建成后,养护是关键。要延长沥青路面的使用寿命,必须加强路面的养护管理。雨后要及时补洞,补洞要规范、整齐,严格按照《沥青公路养护技术规范》要求及操作规程进行养护,把沥青路面的病害消灭在萌芽状态,避免雨水从病害处渗入,造成路基弹簧路面大面积破坏。

此外,近年来随着公路的迅猛发展,交通量日益增长,超限超载车辆非常严重,这直接影响到了公路的使用年限。因此,要加强反超限运输管理执法检查力度,对超载车辆要强行卸载,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。

沥青混凝土路面水损坏,与沥青路面设计、施工、使用、养护和管理均具有紧密的关系。因此必须采取综合措施,以最大限度地避免水对沥青混凝土路面造成的不良影响,实现提高沥青路面的稳定性,促进沥青公路的稳定、安全、舒适和高速运行的目的。

摘要：水损坏是沥青路面早期损害之一,不但造成了巨大的经济浪费,还严重影响到行车的安全性。因此,应对其破坏机理进行深入研究,采取有效措施,尽量减少沥青路面水损坏的发生与发展。

关键词：沥青混凝土路面,水损坏,类型,影响因素,预防

参考文献

[1]热娜·乃吉米丁.沥青路面水损害原因分析与技术措施[J].今日科苑.

[2]王艳丽.浅谈水对沥青路面造成的破坏及预防[J].黑龙江交通科技,2009(4).

沥青路面水损坏原因分析及防治措施 第10篇

关键词：沥青路面,水损坏,原因分析,防治措施

大量的现场调查及室内试验的对比分析, 认为造成沥青路面早期水破坏的原因是多方面的。主要有以下几点。

1 集料质量对路面早期水损坏的影响

1.1 粗集料

我国的路面施工单位一般没有专门的碎石加工设备, 需要的碎石通常采用外购的方式进行。而专门从事碎石加工企业的多数属于小规模的私营企业。由于缺乏对沥青混凝土路面所需集料规格的深入了解, 成品碎石无论在扁平状颗粒含量方面还是在级配方面都是很难达到规范要求。更严重的是碎石加工企业一般没有清洗石料的习惯, 因此成品碎石表面被粉尘裹覆在所难免。这些粉尘不是碎石颗粒相互碰撞产生的石粉, 而是土或者岩石表面存在风化碎屑。经过长时间的堆放, 粉尘会与碎石颗粒牢固地粘结在一起, 就算经过干燥筒进行强力干燥和除尘也未必能将其有效排除。这些粉尘将导致粗集料与沥青的粘附性降低, 从而大大增加沥青混凝土路面发生水破坏的可能。

1.2 回收粉

进口沥青混凝土拌和设备一般要求对于从干燥筒中吸出的粉尘进行利用, 替代部分矿粉。在西方发达国家, 由于集料在出厂前都要经过严格的筛选和冲洗, 集料表面很少被粉尘所裹覆, 因此从干燥筒中吸出的粉状物实际上是石料在撞击过程中产生的石屑或石粉与砂子中的一些细颗粒组成的混合物, 用它来代替部分矿粉无论从经济或是路用性能方面来讲都是合适的。粗集料表面附着有相当数量的杂质, 而且砂、石屑中所含泥土和杂质的比例也是不能保证达到规范要求的。因此, 可以断定从干燥筒中吸出的粉状物中少部分是砂、石屑和集料撞击产生的石粉, 大部分则是土与其他有害杂质的混合物。沥青混合料对回收粉利用越多, 路面水损坏的可能性越大, 现在很多条高速公回收粉尘不但级配不稳定, 而且亲水系数、塑性指数等指标都达不到要求。

2 标准密度的确定方法对路面早期水损坏的影响

标准密度是确定沥青路面压实度的基准。我国目前对沥青混凝土标准密度的确定方法主要有两种, 一是当天的马歇尔试验平均密度, 二是试验路段钻孔芯样平均密度值作为标准密度, 现以马歇尔密度平均密度较为普遍。马歇尔密度不能有效的控制压实后沥青混凝土的空隙率, 原因是当天马歇尔试验的平均密度具有很大的事后性, 即当天的马歇尔试件必须放置12h以上, 待完全冷却后方可测试密度, 也是说当天的马歇尔密度只对第二天的施工进行控制, 无法控制当天的压实度。

建议一般情况下不要使用试验段平均密度作为标准密度。如果集料级配不稳定或设施本身拌和质量不稳定时, 也建议不要使用当天马歇尔试验密度作为标准密度。其实压实度本身的大小是没有意义的有意义的是沥青混凝土的实际密度和空隙率。所谓沥青混凝土的压实度应该是指在最佳沥青用量范围内, 沥青混凝土达到满足要求空隙率时的密度。因此标准密度应该采用最佳沥青用量所对应的混合料的理论密度。此时的理论密度可以实测, 也可以采用计算值。为了使压实后沥青混凝土中的实际空隙率达到要求, 对于I型沥青混凝土来说, 压实度应该控制在94%以上, 对于II型沥青混凝土来说, 压实度应该控制在90%以上, 当沥青用量在最佳沥青用量的±0.3%范围内波动是或是当某一档的集料级配不稳定时, 只要合成级配在规定范围内波动, 理论密度值的变化都很小, 可以忽略。

3 沥青混合料的配合比设计的影响

影响沥青路面水损坏的因素中, 沥青路面的设计空隙率是最主要的因素。密级配沥青混合料设计空隙率偏大, 不适合用于多雨潮湿地区的路面使用, 是造成路面水损坏的重要原因, 原沥青施工技术规范中的几种II型和B型抗滑层级配的沥青砼在现行的规范中都已经取消了, 并停止了使用。

4 施工中的离析现象对路面早期水损坏的影响

离析现象对于施工中是不可避免的现象, 通常有三种形式的离析:级配离析、温度离析、骨料与沥青离析。其中常见的是前面的两种离析, 离析的地方主要是粗细集料不均匀分布现象, 在粗集料相对集中的局部区域, 一般具有较高的空隙率和较低的沥青含量, 此处的结构的密水性差, 致使水很容易进入到沥青混凝土的内部, 从而导致沥青路面水损坏。

5 施工压实不足对路面早期水破坏的影响

片面追求平整度和担心构造深度的不良倾向。个别工程主管部门出于功利思想和互相攀比的影响, 出于一些不切实际的平整度要求和奖惩措施导致片面追求平整度。另一方面规范中又有构造深度要求, 对于一部分混合料如果不趁热及时认真地碾压, 构造深度指标和很可能达不到。放松压实工艺, 对于压实度忽视, 从而有些得压实度就不够了, 可是压实度不够也是不行的, 于是采取各种弄虚作假手段, 造成通车不到几年, 经过行车荷载的反复作用, 表面就出现了严重的坑槽和车辙等病害。

6 层间联接对于路面早期水破坏的影响

半钢性基层和沥青之间、沥青各层之间的联接并没有得到足够的重视, 路面裂缝处出现唧浆现象, 主要是层间连接不紧密, 有缝隙可供水浸入, 或是说层间夹有浮灰或松散细颗粒, 水进入层间缝隙产生, 缝隙中的水在行车荷载作用下产生动水压力, 在行车荷载重复作用下, 对缝隙产生重复冲刷, 形成唧浆, 使缝隙处结构层强度相应降低, 以致形成空洞, 造成路面破坏。

7 结语

影响沥青路面早期水破坏的原因是多方面的。施工和研究人员通常把更多的注意力集中在沥青以及一些抗剥落剂的品质上, 而忽略了集料品质以及路面压实度标准对路面产生早期水损坏的影响, 但是实际情况表明如下。

(1) 粗集料表面覆着的杂质或者风尘对集料与沥青的粘附性影响是比较大的。建议改进碎石厂的生产设备和生产工艺, 对于小型的碎石厂政府部门加以限制。

(2) 在目前情况下, 回收粉中所含的物质以软弱颗粒和泥土为主。使用回收粉将会降低沥青混合料的水稳定性以及其他方面的性能。建议高速公路建设中禁止使用回收粉。

(3) 路面实际空隙率的大小是影响路面产生早期水损坏与否的关键因素。目前常用的两种方法得出的标准密度通常离散性和随机性较大, 无法有效控制沥青路面的实际空隙率。因此, 建议采用最佳沥青用量对应的理论密度和马歇尔密度双控的方法控制空隙率。

(4) 混合料的设计采用新规范的设计方法, 采用合理的粗型S型级配, 进行渗水试验提高路面的渗水性。

路面水损坏论文 第11篇

【关键词】混凝土路面 损坏成因 伸缩缝 修复环境

水泥混凝土路面是道路中的高级路面面层，由于它具有较高的力学性能，被广泛用于工矿企业的道路。尽管水泥混凝土路面较其它路面有强度高、稳定性好、蔽水性好等优点.但是若路面使用养护不当，也会很快开裂、沉陷、损坏。损坏后的路面若维修不当，修复后一样也会很快产生新的破坏。这不仅给企业造成很大的经济浪费，而且企业的运输成本将大大提高，给车辆的行驶安全埋下很大的隐患，服务质量下降，对企业的形象将产生很大的负面影响。

1、水泥混凝土路面损坏原因分析

正常情况下，水泥混凝土路面的使用寿命是20年，但是许多水泥混凝土路面往往才使用几年，甚至更少的年限，就出现不同程度的损坏，影响了车辆的正常行驶。为什么这些水泥混凝土路面寿命如此短暂呢？主要存在以下不利因素。

1.1.车辆的运行荷载超过路面的设计极限荷载

伴随时代的进步，货物运输都向大型化发展，随着运输车辆吨位的不断增大，路面承受汽车荷载而产生的内应力将不断增大，当内应力增大到超过混凝土的设计荷载时，混凝土就产生了塑性变形，裂缝就出现了，裂缝出现后的路面在持续长时间、高频率、超负荷的重撞下，路面的塑性变形将越来越严重，裂缝不断扩大、增多、变粗、变长，最后导致路面沉陷破坏。

1.2.土基的软化失稳

土基是混凝土路面的基础，没有坚固、密实、均匀、稳定的路基，就没有稳固的路面。路基的好坏，直接关系到路面的使用品质。在北方地区，土基的软化失稳主要是“水”引起的，下面来谈一谈引起土基软化失稳的“水”。

1.2.1.排水不畅。道路两边的排水设施若长期只用不管，致使货物和杂物堵塞排水管道和隐井，若排水管间衔接得又不很密实，存在缝隙，下水就会顺着缝隙流入土基。另外，由于下水不畅，易造成路面积水，积水顺着路面不严密的伸缩缝缝隙流入路面下的土基。土基一旦进水，土层在水的作用下软化，不断软化的土基，失去了它应有的固实而失稳。

1.2.2.地下水位的变化。靠近江河的路段，由于江河水位一年四季，随着汛期和枯水期的变化上下涨落很大。不断变化的水位造成路面下土基的含水率也跟着变化。另外在汛期，有些排水管道长时间的积存水，这些都会造成路基的失稳而破坏。

1.2.3.路面伸缩缝填充料的收缩和变形。路面伸缩缝的填充料，一般为聚氯乙烯胶泥等石油化工产品，这些产品随着使用年限的增加都会产生不同程度的收缩和变形，使伸缩缝内产生缝隙。此时若不及时更换或补充新填充料，一旦雨水顺着缝隙流人土基，土基就失稳破坏。

1.2.4.损坏的路面没有及时修复当路面发生很小的塑性变形时，一般都不会引起人们的注意，因为从道路的外观看，路面比较平整，裂缝不多。然而人们就是发现了路面的塑性变化，常常也舍不得将能用的路面拆除重做。可是，已裂缝路面的整体性和拉力都较原有路面有所减弱，且较少的裂缝雨水一样流人土基，使土基软化失稳，不久路面将发生越来越大的损坏

2、水泥混凝土路面修复应注意的问题

损坏的水泥混凝土路面，在修复前应首先认真查明造成路面损坏的原因。只有查找出了真正的损坏原因，制订出合理的修复方案，才能保证修复后路面的使用质量。但是，人们在维修损坏的水泥混凝土路面时，常常不假思索地原样修复，这样虽然修复时简单易行，可是修复后的路面，使用很短的时间，又会出现新的破坏，造成了很大的经济浪费和麻烦。所以查找路面的损坏原因很重要。若是车辆超负荷的问题，在车辆吨位不能改小的情况下，需对面层的厚度、标号和配筋及基层的厚度、材质进行重新计算，重新配置合理的面层和基层；若是“水”引起的土基软化失稳，那就解决“水”的问题。在具体的实施过程中还应注意以下问题。

2.1.路面伸缩缝的实施

水泥混凝±路面由于冬季低温收缩留有缩缝，夏季高温伸胀留有胀缝。而维修的水泥混凝土路面怎样留置伸缩缝呢？这很重要，因为路面的伸缩缝是路面的薄弱环节，留置过多易埋下漏水的隐患且造成路面受力不均匀；留置不够，由于温度的变化，造成路面拉挤损坏。

2.1.1.原位留置伸缩缝。维修的水泥混凝士路面不论损坏大小，一定要按整板块的倍数修复，即至少修复两个缩缝间的一整块路面。这是因为，没有达到一整块面积的水泥混凝土路面，它的整体抗拉强度不能满足设计要求。另外的一点是，修复后的水泥混凝土路面的伸缩缝一定要原样留置，使路面的纵缝和横缝形成十字形。否则，修复后的水泥混凝土路面和原路面的伸缩缝会沿着各自的缝向继续延伸，造成新老水泥混凝土路面产生新的裂缝。

2.1.2.尽量少留或不留胀缝。胀缝是水泥混凝土路面最薄弱的环节，常常由于施工时传力杆设置不当，使胀缝处的混凝土很快出现碎裂。胀缝容易引起行车的跳动，使路面遭受较大的冲击而破坏。胀缝的填充料经常需要补充和更换，增加养护的麻烦。所以维修的水泥混凝土路面应尽量少留或不留胀缝，若在夏季施工，直线段上可不设胀缝，因为夏季浇灌的混凝土较其它三个季节的体积都大。

2.1.3.选用合格的伸缩缝填充料。路面伸缩缝的填充料，一般多为聚氯乙烯胶泥等石油化工产品。由于市面上相近与合格的产品很多，质量参差不齐，都有刺鼻的沥青味，色彩都为黑色，胶泥状，但是质量却相差很多。一般通过肉眼不能加以区别。

2.2.浇灌混凝土应注意的问题

对于自拌混凝土，在混凝土浇灌前首先要选定符合要求的施工材料，然后确定合理的配比，在混凝土满足要求的情况下，还需注意以下问题。

2.2.1.施工环境。一般工矿企业作业环境粉尘都较大，粉尘中含有较多的磷、硫等对混凝土有害的物质。水泥混凝土路面在浇灌时若不注意粉尘的影响，浇灌后的混凝土质量将大大下降。所以混凝土浇灌前应保证浇灌环境的清洁，路面湿润而干净，严禁粉尘掺人混凝土。

2.2.2.施工温度。水泥混凝土的浇灌与养护的最佳温度是22℃左右。水泥混凝土的浇灌温度高于标准温度，特别在夏季，混凝土的表面水分散发会很快，若不注意环境的湿润，混凝土表面会很快产生裂缝，降低混凝土的浇灌质量。所以夏季浇灌混凝土应避开太阳的直射，尽量利用早晚时间施工。若一定要在高温下浇灌，混凝土中可适当按比例掺些缓凝剂，并注意遮阳处理。高温特别要注意混凝土的及时保水养护，混凝土早7天的保水养护很重要，若养护不到位，混凝土的后期强度增长得很缓慢，甚至永远都不能达到设计强度而不能满足使用的要求，水泥混凝土的浇灌温度低于标准温度，特别在冬季，水泥混凝土的初凝和终凝时间将大大推迟，若温度低于5℃，浇灌的混凝土中若不掺加任何防冻剂，同时又不注意保温的话，混凝土很难凝固，甚至冻坏而报废。勉强凝固的混凝土，设计强度也将大大下降。

2.2.3.合适的含水率。混凝土浇灌中含水率要适当，过少的含水率，混凝土的和易性差，浇灌困难，浇灌后的混凝土易出现空洞不密实影响浇灌质量。但是混凝土的含水率也不能过高，过高的含水率，使混凝土凝固后，内部空洞多，影响混凝土的强度。所以自拌混凝土一定要严格控制含水率，一般道路施工，自拌混凝土的塌落度应控制在20～30cm问。对于要求较高路段，混凝土中可适当按比例掺放些减水剂，以减少水的用量。另外，混凝土道路浇灌完毕后，收光前应采用吸水机将混凝土中多余的水分吸干，然后及时收光、养护。

路面水损坏论文 第12篇

1 水损坏成因分析

1.1 沥青混合料的水稳定性不足,水的作用下沥青与石料剥离

沥青混合料的水稳定性不足,表现为沥青与石料的粘附性差,在水的作用下,沥青易剥落,路面松散,造成水损坏。沥青与不同矿料的粘结力并不一样,一般来讲沥青和碱性矿料的粘结力较好,与酸性矿料的粘附性较差。但一些酸性石料的硬度和抗磨光性能要好于碱性矿料,适合作为表面层。在使用时如不采取相应措施改善其粘附性能,会造成路面的水损害。

1.2 沥青混合料空隙率过大,水渗入沥青结构层发生水损坏

国内外研究认定,沥青路面的空隙率小于8%(相当于设计空隙率4%,压实度96%)时,沥青层中的水在混合料内部以毛细水的形式存在,在荷载作用下一般不会产生大的动水压力,不容易造成水破坏,按照排水性混合料设计的路面实际空隙率大于15%时,水能在空隙中自由流动,并及时通过横向流动排出,也不容易造成水损坏。但是如果空隙率在8%～15%的范围之内时,水进入并滞留在混合料内部,不容易排走且易在荷载作用下产生很大的毛细压力成为动力水,造成沥青混合料的水损害。

我国大部分地区,包括大连市,一段时间内采用AK类沥青混合料作为抗滑表层用于路面结构的表面层。原《公路沥青路面施工技术规范》对抗滑表层级配采用4%～10%的设计空隙率,明显太大,是造成路面水损坏的一个重要因素。

鹤大线某路段原路面设计采用AK-16型沥青混合料,通过现场实测,平均空隙率为10.3%,由于路面透水,通车后路面发生了较为严重的水损坏现象。

对于广泛使用的AC类沥青混合料,现行规范要求空隙率在4%～6%之间。在混合料设计时,如果空隙率取中值或上限,再加上现场拌和和施工过程中,对混合料的级配和压实控制的不是很精确,就会很容易造成路面的实际空隙率大于8%,造成路面发生早期水损坏。

1.3 混合料的离析、压实度不足、结构层间不做防水处理或处理不当

混合料的离析分为温度离析和矿料离析两种情况。温度离析是指有些部位的混合料温度过低,使整个摊铺面的混合料温度不均匀。温度离析会导致路面局部压实不足,空隙率变大,路面渗水。

导致温度离析的原因有:

(1)运送沥青混合料的自卸车没有保温措施,不加篷布苫盖;

(2)运输过程中运输车车厢边缘冷却;

(3)熨平板边缘处没有得到混合料的加热,使熨平板冷却;

(4)熨平板边缘混合料堆积时间过长,没有及时摊铺,造成混合料冷却。

矿料离析会破坏沥青混合料的级配,粗集料集中的部位路面易于渗水、松散,细集料集中的部位易于造成泛油、拥包和波浪。

导致矿料离析的原因有:

(1)沥青混合料的公称最大粒径过大,离析现象无法避免,沥青层厚度越薄,越易形成局部区域空隙过大。

(2)沥青混合料在运输车上的堆放方式不当,也容易造成矿料离析。

(3)熨平板过宽,螺旋输送器在输送过程中,造成粗集料上浮,再加上熨平板振动器的振动作用,上浮更加明显,上浮的粗集料输送到熨平板边缘,造成混合料的离析。

另外,我们对原材料的控制不严格:施工所使用材料的变异性太大,砂石料料场水平低、来源杂、不稳定,使级配变化太大,不能达到配合比设计的要求。做目标配合比的原材料级配和现场实际原材料的级配差异很大,目标配合比不能指导生产配合比的设计,也是目前存在非常普遍的问题。我们应该象重视沥青质量一样重视砂石材料的质量。

沥青路面施工中最重要的一个环节是压实。压实不足是一个较为突出的问题。导致压实度不足有以下几个原因:

(1)碾压遍数不够,或压实机具吨位不足;

(2)由于各种原因,沥青混合料温度下降到要求的碾压温度以下,导致路面压实不足;

(3)压实工艺不合理。

沥青层间洒铺黏层油,基层表面洒铺透层油和下封层,一方面可以提高层间连结,一方面可以起到防水的作用。目前,我们在大中修工程中,往往不重视结构层间结合和防水的问题。许多工程不做黏层、封层和透层,有些工程即使做了,效果也不理想,起不到层间粘结和防水的作用,容易造成路面早期水损害。

1.4 不重视防排水设计,路面结构层排水不畅

目前,根据我们对大连市普通干线公路的调查,许多公路存在着排水不畅的隐患。

(1)穿村段不做排水设计,或者排水设施早已经失去了排水功能;

(2)边沟不齐全,或边沟损坏,失去排水功能;

(3)没有硬路肩,行车道直接和土路肩相连。路表水从土路肩渗透到基层。

1.5 路面结构形式单一,结构设计不合理

大连市沥青路面结构的主要形式为半刚性基层沥青路面,这也是全国普遍使用的路面结构。这种结构本身的特点决定易产生水损坏:

(1)半刚性基层沥青路面的开裂无法防止;

(2)通过裂缝和孔隙进入路面的水不能通过基层迅速排走;

(3)基层表面容易产生浮浆,而导致唧浆、坑槽等水损坏。

另外,在结构设计时,往往忽略沥青层厚度与公称最大粒径间的关系。当结构层厚度小于公称最大粒径3倍时,不利于混合料的压实。对于4cm的沥青表面层,采用AC-16或SMA-16的混合料类型就不合适,对于6cm的沥青中面层,采用AC-25或SUP-25的混合料类型也不合适,这样的结构设计都不利于混合料的压实,一方面粗集料容易压碎,另一方面互相嵌挤不易形成,混合料容易离析。层厚越薄,混合料的散热越快,温度降低越快,碾压越困难。

1.6 超载车辆使动水压力增大,易发生水损坏

重载超载运输车辆的作用,大大加剧了沥青路面水损坏的发生。重载作用下,存在空隙中的自由水会形成局部的高压、高速水流。水分浸入沥青与集料的界面,以水膜或水气的形式存在,影响沥青与集料的粘附性。在行车荷载的反复作用下,产生较大的动水压力使基层软化产生的细料随水挤出,在路面形成白花花的唧浆现象,同时导致沥青从集料表面脱离下来,局部沥青混合料松散,从而失去强度,集料被车轮带出,路面形成坑槽。

根据调查,在超载车辆荷载的作用下,在中间层空隙间形成高压、高速水流,流速可达0.9m/s,是标准车型的3～6倍,压力差高达69kPa。因此水破坏首先出现在重交通的一侧,并发生在高温、连续降雨的时候。

2 水损坏防治对策

2.1 选用碱性石料、使用改性沥青可以提高沥青混合料的水稳定性

尽可能选择与沥青粘附性好的集料。对于使用粘附性差的酸性石料,可以考虑添加抗剥落剂,以改善粘结力。试验证明,用石灰粉或水泥代替部分填料,能起到良好的抗剥落作用,增强沥青混凝土的水稳定性。

采用改性沥青是改善沥青混合料的水稳定性的非常有效的途径。众多的室内试验表明,采用普通沥青粘结力不符合要求时,只要采用改性沥青一般都能够满足要求。改性沥青自身粘度大,与集料的粘附性也大,与各种集料的粘附性都能达到4级以上。

对于沥青与石料的粘附性问题造成的水损害,在大连市还不是很突出。在大连地区,广泛使用石灰岩作为筑路材料,不存在与沥青粘附性不好的问题。即使使用玄武岩,也大多数情况使用改性沥青。

2.2 采用合理的混合料设计方法,控制混合料的空隙率

混合料设计时,最重要的指标是空隙率。目前,沥青混合料级配类型,除了广泛使用的AC类悬浮密实型结构,我国还成功引进了骨架密实型结构SMA和Superpave混合料设计方法。这两种混合料类型采用体积设计方法,控制混合料的空隙率为4%,对混合料进行设计,充分考虑了路面耐久、防老化、防渗水、防车辙的综合结果。

2.3 加强施工过程细节控制,加强结构层间防水设施的设计

加强施工过程细节控制,采取各种措施避免产生温度离析和矿料离析,避免产生温度离析的方法有:

(1)自卸车运输混合料时要加盖苫布保温。应合理的选择路线,缩短运输时间,减少在运输途中混合料降温;

(2)现场合理调配卸车顺序,使先来的车辆先卸车,防止混合料停留在车上的时间过长,混合料温度降低;

(3)保证熨平板在开始摊铺时提前预热,预热温度大于100℃。

(4)严格控制沥青混凝土的碾压温度,紧跟摊铺机进行碾压,初压、复压和终压的都要紧跟。

沥青混合料在运输车上的堆放方式不当,容易造成集料离析。避免产生矿料离析的方法有:

(1)混合料设计时,尽量增加公称最大粒径筛孔的通过率,减少混合料的离析;

(2)拌和机向自卸车卸料时,车辆应挪动3～4次,不要大堆卸料;

(3)摊铺机最大摊铺宽度不宜超过7.5m,过大的摊铺宽度很难控制边缘处混合料不出现离析;

(4)用低而稳定的速度调整螺旋输送器输料量,过猛的调整、时转、时停都会造成矿料离析。摊铺仓内的混合料应高于输送器叶片2/3。

加强路面各结构层之间的结合,提高路面结构的整体性,避免产生层间滑移。加强层间结合的措施有:

(1)沥青层之间应设黏层。黏层沥青可用乳化沥青、改性乳化沥青或热沥青,洒布数量宜为0.3～0.6kg/m2。

(2)各种基层上宜设置透层沥青。透层沥青应具有良好的渗透性能,可用液体沥青、乳化沥青等。

(3)在半刚性基层上设下封层。

(4)沥青层与旧水泥混凝土板之间应洒布黏层沥青,宜用热沥青或改性乳化沥青、改性沥青。

(5)拓宽路面时,新、旧路面接茬处,宜喷涂黏结沥青。

在洒铺结合油时,应注意以下几个方面:

(1)如果层间洒铺乳化沥青作为黏层或透层,必须在乳化沥青破乳之前,洒铺石屑;

(2)用于半刚性基层的透层油宜紧接在基层碾压成型后表面稍变干燥,但尚未硬化的情况下喷洒;

(3)使用规格统一的石屑,避免石屑中存在粉尘,污染路面;

(4)做好施工保护,杜绝施工污染。

(5)对于做好的下封层,要进行相关性能的检测,控制下封层的质量。

2.4 加强排水设计,保证排水通畅

《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)明确规定,不同等级公路的路肩设计包括硬路肩和土路肩,并在条文说明中,提供了不同等级公路的路基标准横断面图。在路肩设计时,采用全宽式路面设计、加大土路肩横坡度,是解决路表排水的有效措施。

2.5 积极采用柔性基层或组合式基层的沥青路面结构

沥青路面结构,应考虑使用多种结构形式,避免结构类型单一,造成不可克服的缺点。在国外多采用柔性基层沥青路面。这种结构形式有利于基层水的排出。水通过面层渗入到基层后,由于采用级配碎石或沥青碎石等透水性材料作为柔性基层,水可以从基层中排走,同时由于沥青层自身较厚,进入路面的水的路径加长,进入基层的水量也大为减少。这样将有效地防止自下而上的水损坏发生。将维修局限于表面层,无须维修基层。

根据大连市沥青路面结构特点,也可以修筑组合式路面,即在半刚性基层之上铺筑一定厚度的大空隙沥青碎石层,之上再铺筑沥青面层。这种结构适用于新建路面,同时也适用于旧路维修改造路面。在半刚性基层上设置沥青碎石层有三个作用:首先是排水,经过沥青层的水份在达到半刚性基层前先进入沥青碎石层,它可以横向排走;其次是隔断半刚性基层收缩开裂引起反射裂缝,延长路面的使用寿命。

2.6 治理超限超载车辆、加强预防性养护

治理超限超载车辆是全社会共同努力才能逐步解决的问题,大连市相关部门对“治超”问题非常重视,采取了一系列措施。超限超载车辆对路面的损坏将会有所减少。

任何公路都能发生损坏,而且开始的时候是局部的,这时候如果不及时修补,损坏情况将会迅速发展,趋于严重化。防止水损坏的关键是封缝和补坑。封缝的目的是阻止水通过裂缝渗入沥青层和基层,补坑是除去局部的损坏点,使之恢复良好的功能。对于渗水严重的路段,应采用微表处等预防性养护措施全面封水。必要时需进行薄层罩面。

3 小结

水损坏仍是大连地区县乡道路沥青路面主要损坏类型之一,水损坏的形成原因主要归结为沥青混合料水稳定性不足、空隙率过大、混合料离析、压实度不足、层间结合不好、路表排水不畅、半刚性基层自身缺点、重载超载等。通过对上述水损坏形成机理的分析,本文总结提出了有针对性的防治措施,供公路养护部门参考。

参考文献

[1]沈金安,等.高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策[M].人民交通出版社,2004,12.