摘要：国内高速公路迅速发展，但是随着使用年限的不断加强，高速公路的损坏程度也在渐渐增加，而水损坏高速公路损坏的主要原因。本文将列举沥青路面水损坏的类型，从而对分沥青路面水损坏的原因进行分析，以便给建设沥青路面所选择的材料提供了指导意见，也给出了如何选择混合料、如何进行施工防治措施，以增强高速公路的建设质量。
关键词：高速公路；沥青路面；损坏
随着社会经济不断的发展，人们经济水平不断提高。高速公路为人们出行提供了极大的方便。但是随着使用年限的增加，高速公路也渐渐出现了问题，特别是水损坏，极大的缩短了高速公路的使用年限，本文将对高速公路水损坏进行分析。
1.沥青路面水损坏类型
随着季节变化，降水量存在着一定的差异，有时就会出现沥青路面水损坏现象。特别是在雨季，路面上就会出现积水较多的情况，则公路上发生水损坏的地方就会出现严重的透水，积水就会流入到路面面层下，刚开始时只是会出现小块的网裂，渐渐的随着水渐渐地积累，就会形成松散的坑洞，加上车辆的驶过，加大了公路的损坏程度。水损坏主要分为裂缝类、松散类、变形类等等[1]。
1）裂缝类。裂缝类水损害出现的原因是由于积水从半刚性基层基顶结合料与路表连通孔隙之间渗透下去，在高速动水压力冲刷的冲刷下，基顶的灰浆渐渐变成积浆，因此就会导致面层由于底部开始出现了脱空而渐渐沉降，同时滞留于面层内的水促使表面裹覆的沥青膜渐渐脱落。另外，车辆驶过时对导致路面出现压缩变形，在压力的作用下路面下松散的沥青混合料就会向两侧挤出鼓起，进而促进了裂缝的形成。
2）松散类。松散类水损害主要是由于水压不断的冲击沥青面层，就会导致混合料中骨中相互之间的黏结力丧失，一旦遇见了雨水就会导致出现松散骨料流失，进而形成大小不同的坑洞。在严寒的地区，由于冰冻作用，路面下的积水凝结成冰后体积增大，这样也会减少混合料内部之间的黏结力，此外，由于冰融水会滞留于路面这样就加大了沥青膜脱落的概率。融水就会随着间隙进入沥青混合料内部后，当车辆驶过时就会对路面造成破坏，在压力的作用下面层就容易出现较多的细粒土，粒土就会将毛细水分吸附在基层中，在压力的不断作用之下粒土就会产生剥落现象。随着剥落现象的不断加剧，自由水渐渐进入沥青面层，这样就会导致沥青面层产生坑洞或积浆[2]。一旦自由水浸入沥青面层，黏结在沥青与碎石间的相互作用力就会减少，渐渐的越来越多的水开始进入到面层下部，这样就会导致矿料表面裹覆的沥青膜渐渐脱落。网裂、坑洞常常出现的水损坏现象。
2.沥青路面水损坏原因
高速公路路面产生破坏大多是由于水的渗透导致的，造成沥青路面水损害的原因有很多，高速公路所选择的沥青的矿料化学成分、沥青黏性、矿料含水量等都会对高速公路的质量造成影响，如果选择的沥青材料黏附性少于4级，在沥青膜在受到水的浸泡后就容易出现脱落且造成水损坏。美国Zube密级配沥青混合料孔隙率进行了研究分析，发现只有沥青路面孔隙率少于8%时，水就难以透过混合料，但是一般的高速公路沥青路面普遍存在现场孔隙率较大的情况，这样就导致了路面出现了压力不均，有些地方孔隙率过小，更加有利于水的渗透。加之在公路工程施工中，忽略了对路面结构内部的排水工作，在建设时选择半刚性基层，在路面内设计埋置式路缘石，阻碍了基层路面内水分的排出。
图1 沥青路面水分来源
2.1常见破坏形式
2.1.1 路表松散及掉粒
由于施工工程对排水设施的忽视，就导致了地下水及地面水不能及时排出面层结构，积水堆积在路面层内，沥青与集料的粘附性就会渐渐降低，混合料与有效沥青饱和度降低，这样就会导致集料从混合料中脱落，路表面开始出现松散及掉粒现象。汽车在高速公路行进过程中出现路表掉料会影响行车安全，因此公路养护部门要针对路面和地下水进行及时的清理，以确保公路的安全性能。
2.1.2 唧浆及坑洞病害
我国高速公路一般都是采用半刚性基层结构，积水就很难排出去就容易出现裂缝。地面基层内的水不能及时排出，车辆在行驶过程中就会出现就会产生动水压力，不断的压迫着路面基层，基层间的细粒就形成的灰浆，在压力的作用下就会沿着裂缝涌出在路面形成的唧浆病害，影响着车辆的行进[3]。如果不及时处理唧浆现象，面层底部就会渐渐脱空，久而久之就会形成坑洞，加重沥青路面水损循环，如图2所示。
图2 唧浆及坑洞病害
2.1.3 路表变形及冻融循环病害
除了松散及唧浆等初期病害导致混合料缺失会导致沥青路面的路表发生变化之外。外界环境的变化，比如公路在夏季高温和水分的综合作用下，由于高温的作用就会降低混合料的抗压强度和抗强度，汽车驶过就会在轮迹处产生辙槽，这样就为下雨时产生积水提供了实质条件，就容易出现更加严重的积水破坏。在季冻区高速公路沥青路面一般是出现冻融循环病害这种损害形式，由于温度很低，在路面内的积水就会结冰，路面体积就会变大，就会导致路面产生碎料及细粒土等，待春季融化时水就会同水一起涌出形成唧浆。喷出之后原先导致路面的膨胀就会出现漏洞，一旦下雨就会形成积水，进而影响到沥青的黏着性，对路面结构造成破坏。
3.沥青路面水损坏的原材料及混合料控制措施
3.1 采用密实沥青混凝土
公路在建设时一般是采用1层为密实式沥青混凝土的沥青路面，但是沥青面层中孔隙率越大，就越容易造成水损坏。天气下雨就会导致雨水流入裂缝进入并滞留在底面层，对沥青面造成水损坏现象。所以就要对传统的材料进行改变，在施工时应该选择密实式沥青混凝土，减少抗滑表层应是孔隙率。此外，在具体选择某层矿料级配时，需要采用高温材料，减少由于外界环境变化对公路造成的影响。
3.2 提高沥青与矿料的黏结力
前文有提到水浸入到沥青混合料中，容易导致沥青膜出现剥落，因此在施工时需要选择强沥青与矿料的黏结力。特别是在选择中层面的沥青混凝土时，需要严格控制沥青与矿料的黏结力，增强施工工程的质量。并且在选料时需要选择耐磨的硬质岩石料，增强公路之间的稳定性能，减少车辆压力对公路的影响。上文有提到沥青的黏结力不高，因此在施工时建议需添加抗剥落剂。
抗剥落剂一般都为胺类，对于不同的种类所达到的效果也不同。传统使用水煮法进行黏结力试验不能很好地判断材料的抗脱落程度，因此建议在施工时选择使用沥青混合料水稳定性试验进行评价。但是由于我国因消石灰粉数量不多，一般在检测时都会选择使用水泥代替矿粉作抗剥落剂。但是在使用水泥作抗剥落剂时，需要合理的判断使用量，以确保工程的抗剥落效果。
3.3 增加现场孔隙指标
混凝土的压实度会直接影响到沥青混凝土的黏着性。工程不同压实度下就会产生不同的孔隙率。对压实度设置一个统一的标准也是不科学的，因为即使不同工程选择相同的压实度沥青混凝土的渗透系数也可能相差甚远。
4.沥青路面水损坏的施工防治对策
4.1 做好排水处理
要想对高速公路的水损坏进行防治，就要对水源进行很好的控制，要做好公路路面的控制排水、预防养护等工作。由于高速公路一般都是采用面层为3层式沥青混凝土，因此公路面层能提供较大摩擦力但是如果选择中粒式沥青混凝土，雨水就可能渗透进路面基层，进而对公路路面造成影响。当发现存在积水时应及时在基层顶面加铺沥青封层，及时将下渗水排除路面，减少对公路造成的损害。在施工时选择挖方路段为防止开裂缝隙内的水浸湿路面基层，考虑好路面的排水性能，建设好路槽排水。选择好基地层采用碎石，正确的判断出应在路两侧土路肩哪个部位设置碎石盲沟。确保路面积水能够及时排出。对于有些超高侧路缘带，要合理的设置好集水槽，在一定距离内设置水井，确保积水能够及时排出。在施工时，特别需要值得注意的是要及时将路基附近地面积水排出去，避免路面形成翻浆。合理的设计好公路的具体形状，避免路面出现积水，确保好公路中间的位置要高于两端，这样能够有效的避免出现积水，减少对公路造成的损害，确保人们的安全通行[4]。
4.2 控制施工质量
确保好施工质量是一个工程的重要保障，只有确保好了沥青混凝土施工质量，才能有效的防止路面出现水损坏，在对下2层建设时，需要正确的选择密实式沥青混凝土，确保雨天人们能够正常通行。加强对沥青混凝土的水稳定性的重视，合理的控制好黏附性级别。
目前，我国公路沥青路面使用的碎石多从市场采购，因此碎石质量无法得到可靠保证，有可能碎石的质量会出现某一问题，因此要对沥青路面用碎石进行统一集中生产，及时的淘汰掉不合格的碎石，确保好沥青混凝土施工工程的质量。
4.3 做好下封层设计
路面使用的期限主要决定在下封层的质量。但是一些公路建设时有些多雨地区沥青路面都未设下封层。一般都是直接铺上水泥稳定碎石基层即可，这样会导致粉尘无法牢固黏结，积水就容易下渗到路基内，进而影响到路面的质量。因此针对我国多雨地区一定要设置下封层，确保下封层能有效防水，确保好路面的防水性能。
4.4 加强预防性养护
公路养护单位应定期对公路防水性能进行检查，对可能出现问题的路段进行预防，这样能够有效的避免积水对道路造成的损害。雨后加强对道路的巡查，及时发现失效的排水设施并进行补救，一旦发现出现了积水浆就立即挖补，及时的将开裂缝进行封缝，确保之后再对路面造成影响，在问题初期解决水损害问题。
5.结语
综上所述，沥青路面水损坏主要是由于早期出现的水损害未及时作出解救所致。因此，进行综合性能分析，在施工时需要加强对材料控制，从而减少由于积水对沥青路面造成的影响，雨后及时对沥青路面出现问题的地方进行补救，确保高速公路的质量。
参考文献：
[1]王萌.高速公路沥青路面坑槽修补质量关键措施及工艺研究[J].四川水泥，2018（6）：321.
[2]唐莉.高等级公路沥青混凝土路面早期水损坏原因及防治措施[J].工程建设与设计，2017（22）：110-111.
[3]姜继斌.城市道路沥青路面水稳定性的影响因素及防止措施研究[J].建材发展导向：上，2017，15（4）：203-204.
[4]李强，李永弟.排水沥青路面典型病害成因分析及预防与养护对策[J].中国市政工程，2017（2）：49-51.
论文作者:邓志良
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
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