农村公路沥青路面水毁病害形式以及防治措施探讨

1、农村公路沥青路面水毁病害形式以及防治措施探讨摘要：本文根据多年从事公路建设的经验，总结了水破坏的表观特征及破坏形式，分析了水破坏的成因，并从设计、施工、管养三个环节提出沥青路面水毁的防治措施。关键词：山区公路；沥青路面；唧浆；水破坏1前言近年来我国公路开始快速发展，城乡公路也逐步开始进行等级路改造或砂改油工程改造，农村公路建设取得了长足进步，沥青路面以其施工及维修方便等显著优点得到广泛应用。近年来，随着交通流量的迅猛增长，特别是在重交通荷载、超载运输以及其他不利自然环境等外部因素的影响下，沥青路面出现了较严重的病害，导致路面使用性能迅速下降，影响了车辆的安全和快捷行驶，养护也面临巨大压力。尤其

2、是山区的沥青路面结构公路，由于地势等环境恶劣，更易遭受水毁损害，既影响了车辆的正常通行，也造成较严重的经济损失。下面对山区沥青路面水毁病害进行分析总结，并针对各个阶段的情况提出一些防治措施。2水破坏的表观特征及破坏形式从公路水毁调查情况看，在降水过后，因水破坏而带来的病害一目了然，一般有以下几种不同的现象。表面产生坑槽。降水过程中，水会进入并滞留在表面层沥青混凝土的孔隙中。在大量高速行车荷载的作用下，一次次的产生动水压力使沥青从碎石表面剥落下来，局部沥青混凝土变得松散碎，石被车轮甩由路面产生坑槽。水破坏产生的坑槽往往如“雨后春笋”般集中由现，坑槽周边粒料松散,开挖后槽内湿度大。表面产生网裂形变

3、。降水过程中，自由水渗入并滞留在表面层和中面层内。在外力作用下使两层内沥青混凝土中部分碎石上的沥青剥落，导致表面产生网裂、沉陷和向外侧推挤。此类网裂病害一般自中部向外呈散射状，越向外部裂痕越浅、病害越轻，若病害发展至基层阕裂缝处将有明显灰浆。唧浆、网裂、坑槽。若自由水长期滞留在半刚性基层顶面，水会在行车压力的作用下冲刷基层混合料表层的细料，形成灰白色浆并被行车唧到路表面。在灰浆量大的情况下可能会产生较深的坑槽，并产生基层松散，破坏灰浆数量较少,会产生路面网裂或变形。另外，路面横纵缝内受水影响也会由现唧浆，并逐渐在缝隙两侧形成网裂沉陷区。通过对上述三种不同类型的破坏形式钻芯取样检验，第一类病害只

4、由现在沥青混凝土层。网裂沉陷处的取样表明：沥青混凝土表面层完全松散，基层结构完整。但基层与底面层分离裂缝沉陷处的取样则表明：二灰基层已受到破坏，出现断裂、松散现象。车辙。自由水侵入沥青面层后，使沥青与碎石的粘结力减弱。在行车荷载作用下滞留在面层下部的水使矿料、特别是粗粒矿料表面裹覆的沥青膜逐渐剥落。使沥青混凝土的强度逐渐损失，直到完全松散。在行车轮迹下不但产生压缩形变，更严重的产生剪切形变。轮下的沥青混凝土向两侧，特别是向外侧挤出使轮迹带下陷。同时其两侧鼓起，形成严重的辙槽，槽深一般达30-40mm，最深可达8-10cm。如不及时处理辙槽，在降水过程中或雨后，辙槽就变成积水槽，使水有更长的时间

5、渗入和透过沥青面层，造成更严重的水破坏。3水破坏的成因3.1 破坏机理所谓水破坏即自由水在沥青混凝土的孔隙之间，受外部荷载和温度胀缩的反复作用，逐渐侵入到沥青与集料的界面上，由于水动力的作用，沥青膜渐渐地从集料表面剥离并导致集料之间的粘结力丧失而发生的路面破坏过程。剥落破坏包括两种状态其一是自身的剥落破坏其二是在交通荷载作用下路面的破坏。许多沥青路面在混合料内部发生剥落破坏时，其路面结构并没有发生破坏，如果在路面内部的剥落增加，路面的变形和破坏可能是在荷载重复作用下发生，剥落破坏可导致坑槽、剥蚀。3.2 水破坏的成因沥青路面产生水破坏是由多种内、外因素共同作用的结果。内因。沥青混凝土自身结构层

6、的影响。从路面结构看，表面层采用的是密实式沥青混凝土。按公路沥青路面施工技术规范(JTJ032)中I型沥青混凝土的矿科级配。在马歇尔试验确定的最佳沥青用量下，其空气率为3-6。但在实际施工过程中，局部位置会受混合料离析、摊铺不均匀及碾压温度不当、压实度不足等因素影响。现场的空气率将达到9S以上。这些薄PJ位置是最易产生水破坏的。水破坏有可能是从沥青面层的下面开始的。由于水分进入沥青路面滞留在基层上面，沥青面层的下面层又往往是空隙率较大的沥青碎石或II型沥青混合料。空隙中充满着水分，给水破坏造成了潜在的威胁。排水设施不良。高速公路中央分隔带一般都栽种树木花草，分隔带毛细水又增加了路面受水侵扰的机

7、会。部分高速公路外路肩采用铺砌或浇筑混凝土形式，影响了沥青混凝土各层横向排水，路面结构层中又未考虑水层或防水层设计。外因。降水量的影响。这是一个非常直观的因素，降水量大、持续时间长的地区，路面受水的侵蚀机会就多，产生水破坏的频率也就高，水破坏现象相对严重。因此就本地区来讲，雨季及冬季融雪期间水破坏最为严重。外部荷载的影响。车辆高速驶过时，会产生相当大的水压力和抽吸力。在交界面上的这种压力还会冲刷基层顶面半刚性材料中的细料，经多次冲刷积累的细料形威灰白色浆。另外车辆驶过时，轮下的压力会将轮下结构层中的水压挤，而同时车轮驶离时又产生相当大的抽吸力。这两种力的瞬时先后作用能使滞留在基层顶面的浆唧出表

8、面。重载车通过时产生的压力及抽吸力较小车要大得多，也就容易产生唧浆现象。冬季冻融的影响。由于冬季昼夜温差大，循环冻融，加速了沥青老化与集料的剥离作用，易产生集料松散脱落。4沥青路面水毁的防治措施4.1 设计阶段山区公路等级普遍较低，但路面结构层的厚度必须保证，要改变“强基薄面”的不当做法，尽可能采用“强基厚面”设计，保证路面面层厚度，提高面层防水性能是解决沥青路面水毁损害的关键一环；强路表排水设计。首先要设计适宜的路面横坡；其次是调整路肩排水设计，将路缘石做平或外移拦水带，减少雨水在路肩汇流的状况；在路面结构层内设置排水系统。水分通过沥青面层的空隙或裂缝渗入面层内部，必须及时排除，可在沥青表层

9、下，在路面外侧与路缘石交界处设置一道路面层间集水盲沟，沟宽宜在6cm10cm之间，内填小石子，纵向每5m埋设横向软式排水管，将盲沟内汇水横向排至路基外，以解决路表水侵入内部造成水毁损害的问题。4.2 施工阶段保证良好级配必须选好原材料，做好施工配合比，校正设计配合比与施工配合比之间的偏差，保证结构层的空隙率在设计规定范围内；沥青面层需经过压实成型后才能通车使用，其压实性能对沥青路面的物理力学性质有着重要影响，沥青混合料经充分压实可以明显增加路面材料的不透水性和强度，这对提高沥青路面的水稳定性和降低水毁损害有重要意义；合理选用抗剥落剂是保证混合料的粘结力的重要措施。4.3 保养阶段加强日常小修保养工作。沥青路面水毁损害要及时预防：要做好路面日常清扫工作，及早处治细小病害，防止病害扩展；要加强排水系统的养护；要加强桥涵接头等薄弱环节的养护；做好预防性养护工作，合理安排大中修工程。沥青路面有其合理使用寿命，超期服役必然加重其病害的发展，加速水毁损害的发生。在其合理使用期限内必须正常安排大中修，如适时进行封层、罩面或加铺面层等，这样可形成良性循环，从而有效防止水毁损害的发生。3）在管理上应重视超限超载运输的控制和管理，减少超限运输车辆对公路的损坏。同时加强管理，保护公路的完整性，避免侵害路面现象的发生，也可有