摘要：现代经济的发展离不开交通事业的支持，如今高速公路建设范围越来越大，并在社会经济发展中占据着越来越重要的地位。伴随着高速公路建设步伐的加快，高速公路当中的病害问题也越来越突出，导致高速公路使用性能逐渐下降，其中，早期水损害就是较为常见的一项质量问题，这一病害问题的出现会导致公路的稳定性能与安全性降低，因此必须要对这方面的问题加以重视。基于此，本文主要讨论了高速公路路基路面早期水损害的机理与成因，并给出了综合性防治建议，以供参考。
关键词：高速公路；路基路面；早期水损害；综合性防治
引言
高速公路路基路面水损害问题的产生不但会导致路面平整度受到影响，同时也会使路面结构性能大幅度降低，并且引起一系列的公路质量问题，如网裂、麻面等，最终导致高速公路的使用年限缩短。水损害病害问题是无法完全避免的，但是通过采用综合性防治技术措施对早期损坏部分进行处理，就能够防止问题的进一步扩大，进而减少高速公路所受到的影响，维护高速公路使用功能的正常发挥，保持交通运输的稳定畅通。
一、高速公路路基路面早期水损害的破坏形式
1、唧浆
表面水透过沥青面层存留在基层的顶面，当收到来往行驶车辆荷载作用下，自由水成为动水，由于动水的冲刷作用，基层表面的粉质部分如水泥、石灰、粉煤灰等变成为稀浆，行车荷载的反复作用导致稀浆通过路面的各种空隙和裂缝被挤出路面，即产生唧浆破坏。唧浆破坏是路基路面水损害最为明显的标志，常发生在雨后或雪融后且基层采用二灰类、水泥类半刚性基层上。
2、路基沉陷
路基处地下水位较高或路面防排水效果不佳，致使路基长期处于浸湿状态，路基土的物理结构和化学性质发生转变。在上部荷载的作用下，路基土颗粒处于运动状态，重新排列变得更加紧密，产生压缩形成路基沉陷，多发生在软土和黄土地区。
3、车辙
浸入沥青面层的自由水会减弱沥青和集料的粘聚力和粘附性，同时在行车荷载的作用下，使粗集料碎石表面裹附的沥青膜剥落，导致沥青混凝土的强度逐渐丧失，直至完全松散。在行车轮迹下产生压缩形变和剪切形变，车轮下松散的沥青混凝土被挤向两侧，使轮迹下陷，两侧拥起，形成车辙。
二、高速公路路基路面水损害机理与成因
1、高速公路路基路面水损害机理
高速公路路面水损害的机理为“路面结构层孔隙率较大→大量降水入渗→行车荷载产生动水压力→唧浆→局部沉陷→松散→坑槽（洞）或拥包翻浆”的过程。
高速公路路基水损害的机理为“路基路面防排水效果不佳→路基土含水率增大→粘结强度、内部结构减弱→路基沉陷→边坡滑塌”。
2、高速公路路基路面水损害成因
（1）内在原因
①路面空隙率。空隙率的大小影响着高速公路透水情况的严重程度，有研究显示，若路面的空隙率不超过8%或者不低于15%，那么公路就很少会发生水损害，这是由于当空隙率较小时，路面的水流难以渗透到公路内部；而当空隙率较大时，水流能够在空隙中随意流动，不会对某一点造成压力，因此发生水损害的可能性就相对较小。若路面的空隙率不低于8%，且不超过15%时，就极有可能导致水损害的发生，此时水极易渗透到公路内部，而水流会在荷载的影响下产生巨大的压力，降低沥青材料的性能，造成路面损害。
②公路基层的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一些高速公路在建设时会将水泥稳定碎石作为基层，底基层与路面基层的控制强度存在一定的差异，施工中，底基层利用人工与平地机结合的方式进行摊铺，而路面基层则利用摊铺机完成摊铺工序。在这个过程中如果细料过于集中或者局部板结质量较差，就可能导致基层的软弱，在这种路面上行车，就会使得桥梁结构出现严重的破裂，当出现降水天气时，水流下渗，致使道路出现翻浆等水损害现象。
③路面结构上的问题。以AK－16A类型的结构为例，其基层为不透水层，由水泥稳定碎石构成，下部结构层与中部结构层均为沥青混凝土，结构密实。这种结构类型具有空隙率相对较大、透水性与储水性强等特点，因此当降水发生时，水流会存储在结构层当中，无法向下渗透或是向外排除，长此以往，动水压力就会引发水损害。
（2）外在原因
①自然原因。气候条件因素是导致水损害问题产生的重要因素。温度的变化以及雷雨天气环境下也会导致高速公路质量受到影响，比如在温度较高的条件下，沥青路面温度上升速度较快，如若此时出现暴雨情况，那么路面温度会在短时间内发生较大变化，如若路面经常出现这种温度变化情况，就很容易导致温度裂缝情况发生，而这种裂缝便是水损害的早期损害的一种表现形式。
②水。在高速公路施工期间，如若沥青材料所放置的条件较为潮湿或是与水发生直接的接触，就很容易导致沥青性能有所降低，并且与矿料的粘合度也会下降，沥青混合料的各方面性能都会受到不良影响，最终导致施工效果不佳，出现水损害，高速公路的安全也难以保障。
③交通荷载。在高速公路正式投入使用后，会反复受到来往车辆荷载作用，这时沥青与矿料会承受相应的剪切力，在长期受到荷载的影响下，就会导致剪切力超出一定标准，高速公路就有可能出现剪切破坏，如若出现降水情况，水就会渗入到高速公路内部，在水的作用下，就会出现水损害。
三、高速公路路基路面水损害的综合性防治对策
1、控制好路面表层的级配与实际空隙率
施工技术人员要对实际空隙率采取控制措施，并分析各种情况下，空隙率可能产生的变化。在高速公路施工当中，应当分析高速公路的使用情况来确定最为合适的空隙率，构造深度则需要控制在1毫米以上，当构造深度变大时，其空隙率也应做出适当的调整。在级配上，以AK类型的高速公路结构来说，其表层面一定要采取抗滑表层级配，具体情况要根据高速公路路面建设的实际来确定。
2、建立中央分隔带排水系统
凸形中央分隔带排水，这种传统公路排水方式还是无法让所有雨水排至路面以外，仍存在部分雨水会渗入中央分隔带内。为制止这部分雨水在路面基层等渗入，可在中央分隔带底部及其路面两端部分，应用水泥砂浆抹2cm厚于基础上，再把防渗土工布铺上；在中央分隔带底部横向方向上设置一排水沟、纵向方向上设一碎石盲沟，以横向排水沟和纵向碎石盲沟构成中央分隔带底部的排水系统；接着再把软式透水管埋设于碎石盲沟内，每间隔60cm左右建立一个集水槽，再由横向排水管把集水槽的水排出路基以外。这样就可做到把所有雨水排至路面以后，有效防止水损害的产生。
3、增加现场空隙率指数，确实提高压实标准
沥青摊铺期间，应当撒入适量的改性沥青，这样可以增强其压实度，同时也要保证高温混合料可以在碎石空隙中进入，从而使沥青膜发生融化。为了确保沥青膜上部所施加的白碎石可以转变成沥青碎石，还应当进行碾压，以嵌入面层底部而形成一个整体。实践表明，当沥青混凝土压实度超过95%、现场孔隙率在8%左右，可有效提高沥青路面的抗水损能力。
结语
水损害是高速公路中最为常见的病害问题之一，也是影响高速公路使用功能的重要原因之一。水损害的破坏形式是多样的，对于高速公路质量也会造成不同程度的影响，能否做好此类问题的综合性防治至关重要。在实际施工中，应当详细探讨路基路面水损害机理与成因，并对问题源头采取针对性的防治措施，从而达到良好的防治目的，进一步促进交通事业的长期有效发展。
参考文献：
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[3]姜丽.沥青路面早期水损害的原因与防治措施[J].科技创新与应用.2012（16）
论文作者:王书波
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/13
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