城市道路瀝青路面水破壞原因及防治

陳傳增

摘 要；本文介紹了瀝青路面水損害破壞的特征，并較詳細地分析了水損害破壞的機理，就如何防止瀝青路面受水破壞問題，從多個方面提出防治措施，對瀝青路面設(shè)計、施工和相關(guān)領(lǐng)域的進一步研究具有一定的意義。

關(guān)鍵詞：城市道路；瀝青路面；水破壞；原因；防治

1、瀝青路面水破壞機理分析和認識

瀝青路面發(fā)生水破壞的間接原因是：

（1）采用二氧化硅含量高的石料（俗稱酸性石料），與瀝青的裹覆能力差；瀝青與集料間的聯(lián)結(jié)力是影響瀝青路面壽命的一個重要因素，聯(lián)結(jié)力的喪失會導致瀝青路面的破壞。

瀝青對集料性質(zhì)和種類的選擇性與筑路的就地取材原則是一對矛盾，為了解決這個矛盾，國內(nèi)外提出過多種技術(shù)措施，其中以化學抗剝落劑和消石灰最為常用，國內(nèi)主要以使用化學抗剝落劑為主。

（2）瀝青混合料設(shè)計空隙率過大或瀝青路面施工過分強調(diào)平整度，犧牲密實度，致使路面碾壓不足，空隙率過大，或因為瀝青路面攤鋪時混合料離析，造成局部空隙率過大而出現(xiàn)透水；

瀝青混合料的空隙對其水敏感性具有重要的作用。因此理想的研究狀態(tài)不僅應(yīng)該是定性的還應(yīng)該是定量的。這是因為當集料的種類和級配不同時，即使有相同的空隙率，混合料的滲

透性和水敏感性也是不同的。目前瀝青混合料設(shè)計時常用的空隙率確定方法（水中重法、體積法等）只能給出混合料中空隙的量，而無法給出混合料中空隙的尺寸大小、形狀，特別是空隙分布等信息。

空隙率—滲透關(guān)系的研究指出：空隙率和滲透之間并不是直線關(guān)系。當混合料的空隙率小于4 %時，混合料幾乎不透水。而當混合料的空隙大于某一臨界值時，混合料也很少出現(xiàn)水破壞的現(xiàn)象，因為此時水混合料中可以接近自由流動，持水的時間不長。而在這兩個空隙率臨界之間，是可能出現(xiàn)水損害的危險范圍。

（3）現(xiàn)有的試驗方法不能有效預測瀝青路面出現(xiàn)水損壞，或與路面使用條件和使用性能建立關(guān)系，進而在材料設(shè)計階段加以預防；經(jīng)常有這種情況出現(xiàn)：浸水試驗（殘余強度）合格的瀝青混合料，攤鋪后很短時間內(nèi)出現(xiàn)水損害破壞；用現(xiàn)有的評價（試驗）方法評價瀝青混合料剝落措施（抗剝落劑、消石灰處理等）的作用效果，其試驗檢測結(jié)果非常樂觀，但大量瀝青路面通車第二年雨季即出現(xiàn)大面積破壞。這就使得人們對現(xiàn)有的試驗和評價方法產(chǎn)生疑問。

（4）近十年來，重載車輛特別是大幅度超載車輛日益顯著增加，其后軸載從額定的100KN增加到180KN以上；輪胎沖氣壓力從額定的0.7Mpa增加到0.9Mpa以上。其作用的直接結(jié)果是路面裂縫的產(chǎn)生和擴展，路面開裂破損后，雨水下滲，產(chǎn)生凍漲、翻漿等水破壞。通常認為，汽車輪胎對路面的擠壓搓揉作用以及輪胎與路面間的真空吸附作用加速了瀝青膜從集料顆粒表面剝離的進程，并使自由瀝青遷移到路表面，引起路表面泛油和推移變形。

2、減少瀝青路面水破壞得主要措施

（1）不管瀝青面層是一層、二層還是三層，各層都應(yīng)該采用密實式，抗滑表層也應(yīng)該采用空隙率小于4%得密實瀝青混凝土，用密實混凝土來減少表面水透入面層結(jié)構(gòu)。

在具體選擇某層得礦料級配時，除考慮不透水外，還要考慮混合料的高溫穩(wěn)定性，對表層混合料還要考慮抗滑性。從目前技術(shù)水平看，密實式粗集料斷級配瀝青混凝土既具有良好的不透水性，又有明顯優(yōu)于連續(xù)級配瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性。用前者作為表面層時，還具有良好的抗滑行性。

對于瀝青面層的下層（包括中層和底層），顯然也應(yīng)該采用高溫穩(wěn)定性較好又密實的粗集料斷級配瀝青混凝土。在粗集料斷級配礦料中也可以用改性瀝青代替純?yōu)r青以增加瀝青用量和高溫穩(wěn)定性。但是外加纖維0.3%，約增加投資30%，用改性瀝青替代純?yōu)r青也需要增加投資20%-25%。因此，除特殊路段和薄面層外，在一般情況下應(yīng)該采用純?yōu)r青來達到目的。

（2）提高瀝青與礦料的粘結(jié)力，對于用作中面層和底面層的瀝青混凝土，要求瀝青與礦料的粘結(jié)力不小于4級；對于用作表層的瀝青混凝土，要求瀝青于礦料的粘結(jié)力不小于5級。

對于用作表面層的瀝青混凝土，通常要求用即耐磨又磨光值高的硬質(zhì)巖石料，主要硬質(zhì)石料有玄武巖、安山巖、閃長巖、花崗巖、砂巖和輝綠巖等，經(jīng)驗證明，這些巖石與瀝青的粘結(jié)力都較差，往往只有3級，偶爾能達到4級。因此都要添加抗剝落劑，改善粘結(jié)力。

（3）提高壓實標準，增加現(xiàn)場空隙率指標。

瀝青混凝土的壓實度對瀝青混凝土的物理力學性質(zhì)有至關(guān)重要的影響。配合比設(shè)計時空隙率為4%的同以種瀝青混凝土，在不同壓實度下的現(xiàn)場空隙率有明顯差別。在壓實度為96%時，現(xiàn)場孔隙率接近8%，在壓實度為98%時，現(xiàn)場孔隙率接近6%，顯然前者的滲透系數(shù)將明顯地大于后著。為了盡可能提高瀝青混凝土面層的不透水性，有必要提高瀝青面層的壓實度標準。

瀝青混凝土壓實后，其體積由礦料體積、瀝青體積和空氣體積三部分組成?，F(xiàn)場孔隙率是指某層碾壓結(jié)束和冷卻后瀝青混凝土內(nèi)部空氣所占的體積百分比。用現(xiàn)場空隙率可以更確切的反映瀝青混凝土壓實結(jié)果。為此需要在瀝青混凝土碾壓結(jié)束后的第二天用鉆機在現(xiàn)場取樣后用真空吸氣法測定混凝土的最大密度，最后計算出孔隙率。

（4）路面結(jié)構(gòu)中設(shè)排水或防水層，前三項措施中的第一和第三項是為了盡可能減少水滲入和透過瀝青面層，第二項是考慮一旦水進入瀝青混凝土內(nèi)部后減少瀝青剝落的可能性。防水層的目的是防止進入瀝青表面層的水繼續(xù)下滲到面層及到達并滯留在基礎(chǔ)頂面，導致沖刷、唧漿和路面坑洞等水破壞。

（5）做好中央分隔帶的排水，避免雨水及綠化澆水橫向滲入路基。在中央分隔帶內(nèi)填土前采取復合土工膜鋪地隔水；超高路段應(yīng)采取設(shè)置中央集水井或?qū)⒅醒敕指魩ч_口的設(shè)計方案。保證路面排水順暢，防止路面水長期停留于路面。

（6）近幾年，道路發(fā)展迅速，交通量日益增長，超限超載車輛非常嚴重，直接影響到公路的使用年限。因此，應(yīng)該嚴格按照《公路法》、《超限運輸車輛行駛公路管理規(guī)定》要求，加強反超限運輸管理執(zhí)法力度。

（7）瀝青道路建成后，養(yǎng)護是關(guān)鍵。要延長瀝青路面的使用壽命，必須加強路面的養(yǎng)護管理。雨后要及時補洞，補洞要規(guī)范、整齊，嚴格按照相關(guān)要求及操作規(guī)程進行養(yǎng)護，把瀝青路面的病害消滅在萌芽狀態(tài)，避免雨水從病害處滲入，造成路基彈簧路面大面積破壞。

參考文獻

[1]公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范（JTG D50-2006）

[2]公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40-2004）

（作者身份證號碼：412327197909054235）