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摘要：科技的进步，促进公路建设事业得到快速发展。加强路面的施工质量、改善沥青与粗细集料间的粘结性、改良沥青混凝土集料的级配、提高沥青路面施工现场的压实度、完善沥青路面防排水系统，是防止沥青路面渗水的有效办法。本文就沥青混凝土路面渗水原因及防治措施展开探讨。
关键词：渗水系数；沥青混凝土路面；渗水的防治措施
引言
沥青混合料是我国公路建设的主要材料之一，其有着不用刻槽，不用切割伸缩缝，铺筑以后很短时间就能通车、行车舒适等等很多优点，应用非常广泛。但是在潮湿多雨地区，由于雨水充足以及沥青结合料与集料之间的黏结性不强、空隙率较大等等原因，使得沥青混合料的水损害普遍而又严重。
1渗水的原因
1.1基层的原因
目前我国高速公路的建设中，基层通常采用半刚性材料，也就是我们常说的水泥稳定碎石类基层。该结构具有承载能力好，水稳性好，板结性好，可以减少因路基的不均匀沉降的诸多优点。但由于添加了水泥这种胶结材料，自身的结构就受到水泥添加量的影响。若水泥剂量使用增大，基层结构中的水泥产生较大的水化热在养护过程中的失水，就会产生相应的干缩或者温缩裂缝。由于水稳类基层的板结性较强，在施工中混合料含水量大、水泥剂量高、混合料的级配不良、材料的含泥量过大等因素，都会导致基层结构产生裂缝，当裂缝宽度大于3mm时，且在不作处理的条件下，裂缝就会反射到沥青路面结构中，此裂缝就会成为水渗入沥青面层的通道。
1.2原材料及级配影响
原材料质量不稳定，会导致配合比级配变化，如石料的吸水率不一致，在配合比设计时所用石料的吸水率较低，然而在施工过程中使用吸水率较大的石料，则由于石料对沥青的吸附量增大，会导致有效沥青用量的减小，在相同的油石比下，空隙率会增大，从而使渗水系数增大。有时为了增加抗车辙能力而增加大粒径石料的用量，使沥青混凝土路面空隙率增大，也会导致渗水系数增大。
1.3施工原因
（1）路面的压实度不足，碾压不到位。当沥青混凝土面层的施工时，由于混合料的出料温度偏低，运输过程也会产生一定的温度损失，沥青混合料到现场时没有一定的覆盖保温，摊铺机械熨平板加热的温度不足，导致碾压时混合料的温度偏低，压路机碾压时没有做到“紧跟”的原则导致温度丧失的过快，造成沥青路面的压实度不足，路面结构的空隙率偏大，空隙之间形成贯通回路，水可以自由出入路面的结构层中，致沥青混凝土路面发生早期破坏。据实验证明：沥青混凝土面层的空隙率在3～6时，理论压实度大于93%，沥青混凝土路面一般都会有一个比较好的防渗水能力，当空隙率超过7%时，沥青混凝土路面的防渗效果就很不理想。故，混合料的良好级配和压实度是影响沥青防渗水的一个重要指标。（2）拌和不均，施工产生离析。沥青混合料在生产拌和、运输、摊铺过程中会因一些原因而出现一定的离析现象，施工时管理人员没有做好精细化管理，管理人员麻痹大意就会产生沥青混合料的摊铺不均匀，尤其是在沥青摊铺机收斗的位置、沥青摊铺机停机的位置、两台料车的衔接段落，容易产生混合料的离析。沥青路面混合料离析，就会导致路面结构层级配不良，压实后混合料的空隙率增大，压实度不足。在离析的位置经过长时间的雨水冲刷浸泡，车辆对其摩擦冲击，石子就会优先剥落，然后产生坑槽比较严重的破坏。这种破坏在不及时处理的情况下就会加剧，导致路面的寿命，舒适性降低。
1.4空隙率的影响
一般情况下是空隙率越大，渗水系数越大，但是也不是绝对关系，有些情况下，空隙率虽然较大，但是由于空隙都是闭口孔，所以渗水系数并不大。
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2防治措施
2.1选择良好的面层类型
沥青混凝土面层结构要有温度稳定性、平整性、防噪声、良好的承载能力及抗滑性，还要有不透水性，因此沥青混凝土路面面层中应使用连续密级配沥青混凝土或者间断密级配沥青玛蹄脂，以防止雨水尽快从路面横坡流出路基外，减少雨水的渗透时间，降低渗水量。从而减少雨水渗透的可能，降低水对其影响的作用。
2.2提高路面压实标准，减小空隙率
《公路工程质量评定标准》（JTGF80/1-2004）规定，高速公路、一级公路沥青混凝土面层的压实度最小为96%，事实上，按规范要求控制压实度时，沥青路面空隙率有相当一部分大于8%，路面处于渗水状态。将压实度标准提高至98%，除个别点外空隙率都在3%至4%，路面渗水实验80%以上渗水率60ml/min，从而有效控制了路面渗水，基本消除了路面渗水的隐患。有关资料研究表明，产生沥青路面致命损坏的首要原因是存在于空隙中的水的侵害作用，导致沥青与石料的分离，而且荷载反复作用时的动水压力更加剧了沥青路面的破坏。长期积水，也会导致沥青混凝土的稳定度下降，发生冻融危害。设计空隙率小于4%时，沥青面层中的水在荷载作用下一般不会产生冻水压力，不易造成水损破坏。因此，减小沥青路面的空隙率或及时将水排出路面，可以有效阻止水对结构层的破坏。而事实上，路面空隙率较大时，渗入面层空隙的水中常常有泥沙等杂物，杂物不断沉积在空隙中，堵塞空隙，导致无法排水，形成积水，使路面长期受水侵蚀，破坏路面，因此，减小路面空隙率，才能消除水的侵害作用。
2.3注意挖方地段设置纵坡和路面排水
一般，挖方路段因其水文地质条件差，地下排水要重视。在边沟基底下铺设碎石和土工布，或在路面结构设计中考虑增设碎石排水垫层。对于路表排水，一是将凹形竖曲线的最低点设在挖方段内，致使路表水和进入结构内的自由水停滞时间长；二是较长挖方路段纵坡坡度设置小，标准断面的边沟无法满足路面和边坡汇水流量的需要；对于超高地段，中央分隔带处必须每隔一定距离设置横向排水管将汇聚在中央分隔带边缘的路表水引排出去，如挖方路段过长且纵坡较小，则同样会增加部分排水系统的设计和施工难度。因此，纵坡设计切忌将凹形竖曲线置于挖方路段内，同时挖方路段较长时（大于400m）其纵坡不小于3%，一般情况不小于1%。
2.4对已渗水路面的处治
对于已经出现渗水的沥青路面，或者已经发生了早起的坑槽破坏的路面，应采取一定的补救措施，及时恢复沥青路面表面防水功能和路面使用功能，减少水对路面持续的破坏。可采用稀浆封层及微表处、坑槽冷补、或者加铺沥青磨耗层等处治方法。
2.5严格控制超载
沥青混合料是一种弹性—粘塑性材料，有时仅呈现为弹性性质，有时则主要呈粘塑性性质，而大多数情况下，几乎同时综合呈现上述性质。沥青混合料的蠕变试验表明，在作用应力恒定的情况下，弹性—粘塑性材料的变形随时间的发展，取决于作用应力的大小。当作用力相当小，即低于弹性极限或屈服点时，应力作用后，一部分变形呈瞬时弹性变形，一部分变形呈滞后弹性变形，这两种变形分别在瞬间随时间增加逐渐消失。沥青混合料受力较大时，材料呈现出弹性或兼有粘弹性的性质，当作用力相当大时，在相当长时间（超过弹性变形发展时间）内，材料的变形除有瞬时弹性变形和滞后弹性变形外，还存在粘滞性塑性流动变形。应力撤除后，这部分变形不再恢复，即塑性变形。这种情况表明，沥青混合料受力相当大且受力时间较长时，材料不仅产生弹性变形，而且有随时间而发展的塑性变形。
结语
总之，路面的渗水问题是个综合的问题，影响因素较多，只有将施工水平不断提高，精细施工，实行全面质量管理，通过严格控制原材料质量、采用先进的技术手段合理选择混合料配比、采用新材料、增强沥青和集料的粘结力等措施，可以有效防止路面渗水的发生，提供性能优异的沥青路面。
参考文献：
[1]JTGF80/1-2017公路工程质量检验评定标准[S].
[2]JTGD50-2017公路沥青路面设计规范[S].
论文作者:吴全军
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第32期
论文发表时间:2019/9/27
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