沥青路面水损害的原因和优化养护措施探讨

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摘要：本文分析了沥青路面水损害的原因，提出了优化设计和养护的措施，供大家参考。

关键词：沥青路面 水损害 裂缝养护

Abstract: This paper analyzes the reasons for water damage of the asphalt pavement is proposed to optimize the design and conservation measures, for your reference.

Key Words: asphalt pavement, water damage, , cracks , the conservation

中图分类号：TV738文献标识码：A 文章编号：

1 前言

在诸多影响道路使用寿命的因素中，水是最为重要的自然因素。各种地面水和地下水除对路基有严重的危害外。对路面也有非常不利的影响。降落在路面表面的水，会通过路面裂缝、接缝或面层空隙下渗到路面结构内部。地下水位高时，地下水会通过毛细管上升进入路面结构下部。此外，中央分隔带及道路两侧有临时滞水时。水分也有可能进入路面结构内部。由于它非常影响路面平整，减少了路面使用和服务功能作用；同时，路面的损坏不仅仅给国家造成重大的经济损失，而且还严重地影响了政府在人民心中的地位。因此，水损害已成为我国沥青路面最主要的破坏形式之一。

2 水损害现象的类型及其形成原理

2．1松散类

麻面、松散、掉粒、坑洞的沥青面层在缝隙水压力的共同作用之下，导致沥青膜从集料表面剥落、混合料中的集料之间丧失粘结力而渐渐变软直至松垮，导致麻面、松散现象；在局部的有些松散的地方，集料颗粒逐渐掉粒、流失进而形成大小不一的坑洞。

2．2裂缝类

唧浆、网裂、坑洞半刚性基层基顶结合料与从路面表面的连通孔隙及裂缝处下渗的水混合，在行车荷载的反复作用下，产生的高速动水压力冲刷基顶形成灰浆并从裂缝中被挤压而出形成了唧浆现象；随着基层结合料的逐渐流失，面层也随着底部脱空现象的产生而形成沉陷、网裂，进而发展成坑洞。

2．3变形类

辙槽在行车荷载作用下，滞留在面层内的水使集料特别是粗集料表面裹覆的沥青膜逐渐剥落，沥青混合料强度不断损失直至完全松散。行车轮迹带下不仅出现了压缩变形现象，而且产生了严重的剪切破坏现象，轮下松散的沥青混合料向两侧挤出并鼓起，在轮迹带下形成车辙。辙槽内有时还伴随着唧浆和网裂现象。

3 水损害形成的综合原因分析

沥青路面是沥青与集料粘在一起的集合体。对沥青路面来说，沥青与集料的粘附性和抗剥离性能是保证路面性能最基本的条件之一。由于在沥青路面的材料选择方面，一般选择比较硬的优质石料，集合比较粗的沙粒，适当的减少沥青的掺和量，这一系列的措施带来了些许隐患，比如沥青路面积水的地方，在雨水较多的月份，原本正常的路面会逐渐出现麻面、松散甚至是坑槽。水损害俨然成为路面破坏的一种主要模式。

沥青对集料的粘附力学理论、化学反应理论、表面能理论和分子定向理论揭示了沥青路面水损害的主要机理。沥青呈弱酸性的原因是一般带负电荷，其中含有少量羧酸和亚枫；集料表面电荷的性质和酸碱特性决定了集料的岩性。所以，化学反应中，集料的岩性决定了沥青对集料的粘附性。

应该注意的是，沥青路面的下层可能是水损害的起源。由于沥青路面被水分渗入，滞留在基层上面，沥青面层的下面又经常是缝隙较大的碎石或沥青混合材料，缝隙中充满水分，潜在的给沥青路面造成了威胁。所以在集料与沥青膜发生松散后，沥青混合料变成了一个个的分离体，集料在荷载作用下对基层表面产生碰撞，基层的粉质部分如水泥、石灰、粉煤灰以及土质部分便成为稀浆，通过路面的缝隙向上挤出，在沥青路面上可以看到白色的唧浆，面层可见局部的龟甲状裂缝，这是沥青路面水损害最明显的标志。一块块泛白色的网状裂缝区出现在沥青路面上的时候，下面层已经成为沥青膜完全脱落的松散集料，坑槽已不可避免。

4 路面排水设计

沥青路面水损害与路面排水设计息息相关，合适的路面排水设计与路面结构设计的优化组合可以很好地减缓沥青路面的水损害。路面排水设计有几个必须遵守的原则，必须使路面降水尽快的通过路表迳流排走，路面结构要有利于把进入路面结构内部的水尽快的排走。

4．1中央分隔带排水

在我国，由于中央分隔带植树防护而不加封闭，使得水损害的现象一直以来没有得到相应的改善，这些年来，道路带中央分隔带植树以外的面积将采用浆砌片石等措施进行封闭。立柱打穿反滤土工布也是被诟病的方面，从而造成中央分隔带渗水。但可从设计上检查立柱尺寸是否足以穿透土工布。

4．2硬路肩排水

挡水式的路缘石使路面表面排水滞留在路面上成为水坑，这致使一定透水能力的表面层的内部积水无法从硬路肩排出。所以近年来较多采用了平缓的路缘石，使水不再滞留在路面上。

4．3路面结构内部排水

薄弱环节往往存在于挖方路段，其需注意边沟的深度，不仅能排路表水，还应能排结构层的水，使路面内部的水能排入边沟。地下水或裂隙水从路基中冒出后，将使路基含水量过大，承载能力严重降低，所以挖方路段的纵向排水盲沟也是很重要的。

5 路面排水设计的优化

路面结构排水设计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，排出路基之外，这是导致水损的重要原因。可以采取以下措施：

（1）在沥青下面设置分层，将基层封闭来避免水的冲刷，另外设置一个光滑的界面，用来方便基层表面水的排泄。

（2）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之外。可采用设置碎(砾)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，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、横向排水等设施，既排路表水，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，由于路基沉降作用，随着时间的推移，路面的横坡度逐渐变小，严重时会出现平坡甚至积水现象。因此，建议路面横坡度的设计值应当在规范值的基础上增加一些预拱度，用来抵消路面横坡度的损失，使得渗入面层的水能沿着基层较大的横坡向外排泄。

（5）设置内部排水层。将积滞在路面结构内的水份及时排至路面和路基结构外，有利于提高路面的平整度，大大提高路面的使用寿命。

（6）地下水位较高的路段，可设置垫层用来隔断毛细水，垫层的作用应能够具有排除上下两方面渗水。

6养护建议

必要、及时的养护可以提高排水设施使用寿命， 日常养护工作主要是清除沟渠内的杂物和淤泥，修补破损的渠道。对于道路的排水设施除做好一般的养护工作外，还要特别注意沟渠裂缝的修补工作。根据一些道路病害的调查结果提出以下养护建议：

养护部门应加强养护，及时对边沟、排水沟排除堵塞，疏导水流。尤其是加盖板的边沟要及时清淤。对破损段予以及时维修，以免雨水从破损处渗入，危害路基。

对于各种排水设施，在春融前，特别是汛前。应进行全面检查疏浚，对沟壁塌陷、裂缝等破损，应及时修复，确保在雨季来临之前恢复正常排水功能。雨天必须上路巡查，及时排除堵塞。疏导水流，保持水流通畅。防止水流集中冲坏路基。暴雨后应重点检查，如有冲刷、损坏，需及时修复加固，如有堵塞应及时清除。

在以后的道路建设中．设计单位可以考虑尽量减少矩形边沟用量，其不但盖板造价较高，且养护时不便清淤。

对于道路路面局部积水，应针对积水原因，采取及时清扫、整平路面及增设、改建排水设施等措施．予以清除。

对于地下排水设施， 要经常检查，如发现堵塞、淤积等现象时，应及时进行清除冲洗。尤其是雨季，应保证流水畅通无阻。渗沟如发现沟口长草、堵塞，应及时进行清理和冲洗；如碎石层淤塞不起作用时，要及时进行翻修，利于排水。如位置不当，则应根据情况另行修建。

7结语

目前，在国内沥青路面排水体系工程的养护管理中．普遍缺乏先进的管理理论和经验，难以形成健全的沥青路面排水体系养护管理体系。沥青路面排水体系养护管理思路的建立，要充分结合国内外道路工程行业的管理经验，还要积极吸取世界上先进的道路工程养护管理和方法，加以综合和整理，以逐步建立符合中国道路工程行业实际情况的养护管理思路体系。国内沥青路面排水系统养护管理体系的建立和巩固还要注重科学、合理、客观的原则，并要真正落到实处，否则再具体的管理体系，也都是一纸空文，没有任何实际意义。