摘要: 沥青路面作为我国公路中常用的结构形式，在我国公路中占有重要的地位。本文主要对防止沥青路面遭受水毁，引起路面结构的承载能力降低，从设计、施工等方面提出了沥青路面水毁的控制措施。
关键词：沥青路面 水毁 控制措施
1 前言
沥青路面在施工好之后，遭受水破坏在多雨潮湿地区十分常见，雨水的破坏使路面结构的承载能力降低，是造成沥青路面早期损坏的主要原因之一。下面就这一问题进行分析，并对如何在设计、施工期间加以解决。
2 早期水破坏发生过程及其影响因素
2.1 沥青路面进水方式
2.1.1 结构渗水
面层无论采取何种级配方式，因所用材料的不均匀性和施工产生的局部离析，在建成通车的一段时间，结构中仍存在有上下贯通的孔隙，雨水逐渐向下渗入混合料内部。
2.1.2 裂缝漏水
沥青路面不论何种结构，自身低温开裂在所难免，半刚性基层开裂也会产生反射性裂缝，于是降水从路面裂缝渗至基层或下层的表面聚冰融化，水分经荷载的反复搓揉作用自上而下渗至面层混合料内部。
2.1.3 局部汇水
纵坡较小的路段，路槽挡水( 主辅车道结构层位产生高程差) 、分隔带拦水及与路缘石的非整体结合，或基层不平整或者基层不平整出现低洼，造成雨水的点块汇集，面层结构被安置在类似干槽似的 “浴盆”内，水分无法迅速排出，使该处的基层表面和沥青面层长期处于浸水或潮湿状态。
2.1.4 沉降积水
路面在通车期间由于局部不均匀沉降而造成面层与基层的凹陷，同时伴随着沥青路面的开裂，使雨水涌集形成大量积水，使该处沥青面层泡在水中。
2.1.5 接缝积水
面层接缝处理不善，造成原生进水缺陷。
2.2沥青路面水破坏发生过程
水分进入沥青面层缝隙，排泄不畅会使其中充满自由水，逐步进入到沥青与集料的界面上，以水膜或水气的形式存在，由于水动力的作用，沥青膜逐渐从集料表面剥离，并导致集料之间的粘结力部分丧失，沥青混合料不再成一个整体，集料在荷载作用下对基层表面产生撞击。
水分继而停留在半刚性基层顶面，在行车荷载的作用下，自有水形成了高压水流，冲刷基层表面和空隙中的细料，而一旦行车荷载瞬间消失，有压水又会变成自有水，细料冲出一段距离后逐渐沉淀，占据该处孔隙的空间，这就是水对基层的冲刷过程。如果基层的孔隙或裂缝一直延伸到路基，而路基地下水位又较高，毛细作用会很强，冲刷作用也会对基层以下一定深度范围内的地基产生类似的影响。
而行车荷载在行车道上的频繁作用，使得这种过程周而复始地进行，细料不断地被带出然后沉淀，渐渐地将行车荷载作用范围内面层基层中的孔隙及裂缝空间占满，使有压水的影响范围不断扩大，最终将细料沿孔隙和裂缝处以浆的形式带出面层表面，这就是初期路面的“侵水破坏”的症状。
随着路面卿桨的发展，面层以下的结构被有压水掏成空穴，或由于路基强度不均匀和基层厚度不足，在行车荷载作用下造成路面不均匀沉降，导致沥青面层开裂下陷，而在原沥青面层裂缝两侧产生新的裂缝，形成低洼直至坑槽，遇水后会出现路面碎裂、卿浆、坑洞等各种 “遇水破坏”的典型现象，加速了路面破坏的进程。
2.3 水破坏影响因素
2.3.1 降水量、地下水
水是导致冲刷的根源。降水量大、地下水丰富且水位高，路面路基、路基常处于潮湿状态，冲刷作用剧烈。
2.3.2 基层类型和施工质量
不同的基层类型，其抗冲刷能力不同。据有关资料，嵌挤型无机结合料稳定粒料基层的抗冲刷能力，较悬浮型同类基层和无机结合料稳定粒料基层强。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而施工不当，诸如混合料拌和不均，局部结合料过少孔隙过大，以及表面浮灰没有清理干净，在车载的作用下，会很快出现局部冲刷并发生唧浆现象；另外，半钢性基层的碾压和养生质量也是影响其抗冲刷能力的重要因素。
2.3.3 路面结构组合及材料组成
面层混合料级配不好、碾压不实、平整度差、个别地段厚度过厚，造成渗水率大，防水性能不良，则对基层产生冲刷作用的可能性就大，同时若进入面层的地表水排泄不畅，将使路面始终处于饱水状态，在行车的作用中，将很快出现喷浆和剥落现象。
2.3.4 交通量及车辆荷载
交通量越大，渗入结构层的积水所产生的水压力越大，从而冲刷作用也越大，当今车辆超限现象又非常严重，路面发生水破坏的几率就更大。
3 早期水破坏的防治
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，路面必须具备良好的排水功能。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
沥青面层结构组合设计，为减少路面渗水，有条件的应设置一层隔水防水层。为此，一切有利于减轻沥青路面裂缝的设计，均视为对路面结构进行防水设计的要求和措施。
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，排至路基之外，这点在路面排水设计中已考虑到，而路蔽结构排水考虑得还不够充分。下面注重讨论路面排水设计。
从理论上讲，进人路面结构的水沿着基层表面往低处流，而由于下面层孔隙率较大，实际这部分水，沿着基层表面在这些孔隙中流动，并伺机向外排出。那么在较长时间通车后，界面处的面层孔隙是如何变化的呢?沥青路面通车后1年后现场钻孔和芯样进行调查分析，从芯样看到，沥青面层在行车荷载长期作用下，已明显密实化，几乎看不到孔隙（面层结构为4cm细粒式沥青砼上面层+8cm中粒式沥青砼底面层），但底面上的孔隙基本没有变化，所不同的是有些芯样底面附近充满了粉煤灰（基层28cm二灰碎石，石灰；粉煤灰；碎石=5:18:77）而有些却很少。由此可见，在确保基层表面不被冲刷、界面保持干净的前提下，在车辆荷载长期作用下，渗入面层的水仍然具有沿界面向外排泄的可能。因此，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）非机动车道或硬路肩的结构设计，应考虑将路面结构内的水迅速引向路基以外。为此可采用设置碎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、横向排设等设施，即排路表水，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，由于路基的沉降作用，随着时间的推移，路面横坡度逐渐变小，严重时会出现平坡甚至倒坡现象。因此，建议这类路面横坡度的设计取值，在范围值得基础上增加0.5%-1%的预拱度，以抵消路面横坡度的损失，使渗入面层结构层的水能沿着基层较大的横坡向外顺利排泄。
（5）设置内部排水层。将积滞在路面结构内的水分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。设置排水层是减少道路受水害影响实用而经济的途径，它的重要性和紧迫性有待得到全社会更广泛的认识和接受。
4 结论
综上所述，沥青路面作为我国公路中多数路面采用的结构方式，其水毁的治理研究对提高我国公路交通运输能力有着重要的意义。
参考文献
1.吕伟民，孙大权，沥青混合料设计手册〔M〕 人民交通出版社，2007.5
2.沈金安，解决高速公路沥青路面水损害早期损坏的技术途径〔J〕公路2000.5
3.李斌，王学刚，沥青路面施工中的离析与防治措施〔J〕武汉理工大学学报2007.9
论文作者:郭振娜
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第12期
论文发表时间:2019/9/26
标签：路面论文; 面层论文; 基层论文; 结构论文; 孔隙论文; 沥青论文; 路基论文; 《建筑实践》2019年第12期论文;