摘要：近年来，随着沥青混凝土路面的不断统计分析，结果表明，沥青混凝土路面损害的概率与水有关。有些疾病是直接由水引起的，有些则是间接由水引起的。因此，沥青混凝土路面的水损害已成为各国道路工作者面临的一个关键问题。本文以西藏某二级公路为工程背景，做了相关调查与分析。
关键词：沥青混凝土；路面；水损害成因；防治措施
一、沥青路面水损害机理分析
目前对于水、车辆荷载耦合作用下沥青混凝土疲劳损伤演化过程研究成果较少，但其破坏机理已基本达成一致。在多雨或多雪地区，路面自由水一部分随路面横坡排至路基外，一部分则滞留在路面表层上。行驶的汽车在车轮和表层水之间产生动水压力，对封层或磨耗层反复侵蚀，加上路面结构、材料、环境本身的局限，封层或磨耗层不可避免的产生不规则裂缝。路面封层及微表处的破坏若得不到及时养护处理，表层水将沿裂缝向下渗透。面层自由水在反复车辆荷载作用下产生正负交替变化的超孔隙水压力，并随时间逐渐消散，且不同车辆在同一位置的超孔隙水压力会相互耦合，形成复杂的超孔隙水压力上升和消散过程。超孔隙水压力在车辆驶来时为正，车辆驶离时为负，形成泵吸效果。正负变化的超孔隙水压力对沥青混合料反复冲刷，使沥青混合料之间的粘附力丧失，骨架破坏，最终形成不同程度的水损害。目前大多数学者认为沥青混合料粘附力破坏是产生水损害本质的原因。水不管以液化水、气化水还是固体冰的形式存在，无疑都会降低界面粘附力，导致沥青与混合料“剥离”。饱水路面最大弯拉应力产生于面层底部或车辆轮迹边缘，故裂缝从面层底部向上发展或者从表面轮迹处向下发展并贯通。通过现场修补挖出的沥青混合料破坏部位来看，有的下面层沥青出现剥落，大尺寸碎石上沥青完全剥落，有的则在上、中面面层内。
二、沥青路面水损害原因分析
沥青混凝土路面的成因主要来自于两方面，一方面是当沥青路面被渗入水分后，在温度升降与车辆载荷的不断作用之下，水分不断入侵到沥青与集料的界面之间，诱发沥青的粘附性严重下降，另一方面是同样是在水分、温度变化和车辆载荷作用下，沥青出现从集料剥离的问题，诱发路面被破坏。
1、水降低了沥青和集料之间的粘附力
在广泛分析各种沥青混凝土路面损害原因的基础上，得出的结论是沥青混凝土路面损害的本质原因就是由于水分而间接导致的沥青与集料之间的粘附力与粘结力下降。其中，粘附力的下降通常是由于水分进入沥青与集料之间后，沥青出现剥离现象，因而粘附力降低。而粘结力下降则是因为水分进入后，沥青混凝土内部的沥青软化，导致沥青与矿料之间的粘结力降低。沥青与集料之间粘附力下降的过程可以简要描述为:首先，降水接触沥青，水分侵入沥青表面，沥青混合料的强度降低；然后，水分逐渐侵入到沥青与集料之间，隔离了沥青与集料的粘结性，这是因为集料对水的粘结性大于对沥青的粘结性;最后，沥青混凝土路面中纹理较少集料表面沥青就会出现剥离。
2、车辆荷载对沥青混凝土路面的水损害
目前，沥青混凝土路面的设计与施工过程中均会充分考虑到水损害的影响问题。因此，当降水发生后，路面的绝大部分雨水均会被路面设计的各种排水结构排除出去。但是，即使已经设计了良好的排水结构，仍然会有一部分水会通过沥青混凝土路面的裂缝、空隙等狭小空间渗入路面结构中。如果路基下层的透水性较差，进入路面结构的少量雨水就难以排出，最终形成沥青混凝土路面滞留水。这些存在于沥青混凝土路面结构中的滞留水，在路面上方车辆载荷的反复碾压下，沥青与矿料之间以及矿料与矿料之间都会出现在剪切作用下，出现破坏，加速了水分的侵入，造成集料与沥青的粘结力快速丧失。
3、动水压力的作用
当水分长时间存在于沥青混凝土路面结构中，无法顺利排出，就会在路基中形成动水。动水对沥青混凝土路面的破坏是十分严重的。当前，我国的公路等级普遍得到了提高，车速也随之变快，这就更加剧了沥青混凝土路面动水的破坏能力。随着沥青混凝土路面上车辆的高速驶过，轮胎与路面之间的水不断地被高速运转的轮胎所挤压，动水压力随之出现。动水压力会急剧加速沥青与集料之间的剪切破坏程度，导致路面出现松散、掉粒，甚至是唧浆和坑洞。为此，一定要防止沥青混凝土路面中的动水病害。
三、沥青混凝土路面水损害防治措施
1、完善路面防排水系统
沥青混凝土路面水损害的主要水的来源就是降水，如果能够及时将沥青混凝土路面的水排出，就可以从根本上防治沥青混凝土路面出现水损害。为了有效防治沥青混凝土路面的水损害，笔者结合自身工作实践，认为应该从以下几个方面加强沥青混凝土路面的排水能力:第一，在沥青混凝土路面不设置路缘石，改变传统的排水方式，采用排水更为通常的集水槽，并且辅以硬化土作为路肩，这样就会显著增强沥青混凝土路面的排水能力，防治沥青混凝土路面出现水损害。第二，用开级配沥青处治碎石作为排水基层材料。相比传统的碎石材料，虽然路面的路用性和耐久性很强，但是它的缝隙较大，十分不利于降水后的排水。第三，科学合理地设置防水层的层位。为了加强沥青混凝土路面的防水性能，可以采用厚沥青处理沥青混凝土路面表层。这样既可以增加路面的抗磨损程度，又可以有效防止水分进入沥青混凝土路面结构中，杜绝沥青混凝土路面水损害。
2、材料选择
材料选择是防治沥青混凝土路面水损害的关键所在。沥青混凝土路面的原材料主要指沥青和集料。首先，对于集料的选择，要注意集料与沥青之间的粘结力，选择粘结力大的材料，可以有效防治沥青混凝土路面的水损害。为此，要准确选择合适的沥青，增加沥青与集料之间的粘结力，增强路面抗水损害能力。其次，对于集料的选择，要选择吸水能力强的集料。目前，沥青混凝土路面主要应用的酸性集料，集料与沥青之间的粘附力较低，很容易造成病害。为此，需要采用优质材料(例如玄武岩)，以增加沥青混凝土路面的抗水性能。
四、工程实倒
1、工程概况
国道219线新藏公路狮泉河至日土段改建工程项目F合同段位于狮泉河日土县日松乡，起讫里程为K68+000～K133+267，路线全长为60km。本项目于2007底完工并通车。于2017年根据业主要求对该合同段沥青混凝土路面损坏做相关检测。
2、路面损坏状况指数（PCI）结果汇总表
路面损坏状况指数PCI
结束语
本文研究了沥青混凝土路面水损害的诱因和防治问题。现阶段，我国沥青混凝土路面的水损害较为严重。为此，文中分析了沥青混凝土路面水损害出现的原因。并且，根据沥青混凝土路面的成因特点，提出了有针对性的防治措施。尽管如此，在实际施工与养护过程中，必须要根据实际的道路环境，从道路结构设计、原材料选择以及排水系统施工等方面，综合防治沥青混凝土路面水损害。
参考文献
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［2］尹蕊，王治，王连伟，等．公路路面病害成因分析及防治措施［J］．河南建材，2018(5):73-76，81．
［3］王伟．工程沥青混凝土路面施工中常见问题及防治［J］．绿色环保建材，2017(5):96．
论文作者:杜凤,乔晓霞,黄梅
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
标签：沥青论文; 路面论文; 混凝土论文; 水压论文; 水分论文; 车辆论文; 面层论文; 《基层建设》2019年第8期论文;