高速公路沥青路面病害及对策

高速公路沥青路面病害及对策

随着高速公路的发展，针对沥青路面的病害研究不断加深。我们发现沥青路面的裂缝问题和水损害有着直接的关系，如何对两者控制已经成为了保证高速公路沥青路面质量的关键，文章从沥青路面裂缝形成的原因出发，将如何控制水损害进行重点研究，望广大同行给予指导

标签：裂缝；车辆荷载；水损害；预防措施

沥青路面的裂缝形式分为横向、纵向、不规则裂缝等，这些裂缝都是在不同的环境因素下所形成的，并且在这些裂缝在水损害的作用下直接导致路面形成唧浆、沟槽等问题，下面笔者将对其进行逐一分析。

1 高速公路沥青路面出现裂缝原因分析

1.1 横向裂缝

横向裂缝是高速公路中最为常见的病害问题之一，它的形成原因较复杂，主要来自温度、地基变形、基层材料等原因所形成的，在温度、车辆荷载的作用下容易被扩大，裂缝的表现形式主要分为以下几种：

（1）低温横向裂缝。就沥青混凝土的自身性质来说。沥青混凝土是一种热涨冷缩很明显的材料，这种材料在高温下有着很强的膨涨力，但是到了冬季，其产生的收缩力将会远远大于自身的结构强度，这样就形成了裂缝。

（2）温度疲劳裂缝。在我国北方地区，环境温度差别较大，这其中就会在沥青面层中产生足够的温度应力，这种应力在温度的反复作用下就会形成裂缝。

（3）反射裂缝高速公路的配料多采用半刚性基层材料。这些材料在形成混凝土结构出现十分明显的裂缝，并且在车辆荷载的作用下，产生较大的拉应力，使基层出现开裂，并且随着荷载的反复作用会不断延伸，这种裂缝较分散，形成间距为150米以上。

（4）路桥过渡段裂缝。在路桥过渡段上由于半刚性路基和刚性混凝土结构相互连接，会在车辆荷载情况下出现裂缝，并且这些裂缝会发生不均匀的下层，裂缝的起始点在桥涵台背方向的横向裂缝。

1.2 纵向裂缝

纵向裂缝形成的形式比较单一，一般是由路基填筑质量、车辆运行频率。路基填料等因素造成的，虽然纵向裂缝不会出现严重的开裂，但是裂缝的宽度较大，并且存在高差，对于行车安全造成十分严重的影响。

1.3 不规则裂缝

路面强度在达到使用寿命时，会因出现局部较小的形变型裂缝，这些裂缝呈网状、龟裂等多种形状，并且伴有盆裂和沟槽。这是因为当半刚性的材料之间出现一定厚度的素土夹层时，这些夹层当遇到水出现潮湿后，就会降低路面的承载能力，使车辆在形式过程中产生弹簧形象，并且在弹簧力的作用下，不断拉伸、收缩、使沥青混凝土产生疲劳并且被破坏，这就形成了不规则裂缝。其次外沥青混合料在拌和的过程中，沥青会被氧化变硬，这时沥青对于拉应力没有抵抗能力，也容易产生不规则裂缝。最后基层的施工质量和不规则裂缝有着十分直接的关系，很多拌和料的搅拌时间、级配、含水量、压实厚度等方面容易出现不均匀的状况，这也加大整体基层的不稳定因素。使车辆在重车荷载下能够从薄弱处直接反应出来，形成了不规则裂缝。

2 高速公路水损害

2.1 表面层产生坑洞

表面层为半开级配沥青混凝土的空隙率较大或者由于密实性沥青混凝土的压实度不够和不均匀性较大，以及局部小面积的实际空隙率较大，在雨雪过程中，水渗入表面层在中面层为Ⅰ型密实性且空隙率较小的情况下，雨水渗入的速度减慢，当造成水份滞留的过程中，就会使大量的水份并滞留在中间层面和混凝土混合料的空隙中，这时一旦出现形成荷载，就会使所产生的动水压力从沥青的表面被剥离出来，并且从底层朝着面层的方向进行扩展，一旦有大的碎石被剥落，就会使沥青混凝土的强度造成丧失，尤其在重型车辆的荷载下，直接形成塌陷和坑洞。

2.2 表面层和中面层同时产生坑洞以及局部表面产生网裂和形变

当表面层和中面层都是空隙率较大的半开级配沥青混凝土，而底面层为空隙率较小的密实沥青混凝土时，或者由于降水时间较长，即使是密实性沥青混凝土面层，由于沥青混凝土的不均匀性或者局部小面积的沥青混凝土的实际空隙率较大，自由水也能逐渐渗入到表面层和中面层，滞留于中面层和底面层之间或存在于表面层和中面层的空隙当中，在车辆真空吸力的作用下，使表面层和中面层中部分碎石上的沥青剥落，从而产生两层的坑洞或者表面层产生网裂、沉陷和向外拖移。一但产生坑洞，水会继续向坑洞渗入，如不及时修补，将会形成更为严重的病害，并加快病害发展的趋势。

2.3 路面出现唧浆、网裂、坑洞

水份透过沥青，就会滞留在沥青的中间和基层之间，在车辆荷载的作用下，使这些水形成了较大的动水压。，并且直接冲刷着基层混合料的表面。并且使细料造成了很大程度的流失，并且析出灰浆，这些灰浆在反复的吸收、压机的过程中，使沥青路面出现了多种不同形状的裂缝。一旦这些灰浆不能进入这些细微裂缝就形成了空洞。使水分很容易渗入到路面中，最终形成恶性循环，发生水损坏。

3 裂缝、水损害的预防措施

3.1 设计路线优化

为了避免出现裂缝、塌陷等沥青路面病害，就要在路线设计中过程中对于洼地、含水量较大的区域进行适当的回避，同时可以在路堤的两侧，采取措施设置截断面，并且将表面层的水流向进行阻断，并且设置通畅的边沟排水系统，使地下排水沟和地面排水沟相互结合，同时设置集水蒸发池，以对路堤下层的水采取增发处理，并没裂缝扩大和發展。

3.2 加大设计中路基高度

路基在设计的过程中，如果路基位于地势较高的坡面时，路堤的承载能力会出现一定的下降，并且使上部边坡的地基承载力出现急剧下降，造成外倾的状态，这种荷载能力会将路面掰开，并且形成纵向的裂缝，面对这种现象可以采取测坡面上设置截水沟的形式，同时要使更深的盲沟截断面中的水能够自由的被排除，设置留水涵洞，将路基下坡位置的水一并排出。

3.3 压实度问题

路堤边部压实度不够，会使不同地步的路基土层在密度上出现十分明显的差别，一旦有遇到降雨们就会使雨水朝着密度小的一侧进行，从而使路堤发生沉降，最总导致路面裂缝的出现，所以在施工中执行碾压标准是非常重要的，必须保证横、纵向的密实度尽量均匀。

3.4 裂缝的发展控制

路面的裂缝在产生后，会不断的变化，并且形成、纵向、横向、网状、等多种裂缝，这些裂缝同时也为水进入沥青结构提供了通道，如果这些水长期的滞留在沥青层面中，在加大车辆荷载所形成的碾压，就会促使沥青混合料出现冲刷的情况，沥青和石料将会出现剥离，最终导致沥青层面的混合料出现松散、脱落、沟槽、唧浆情况的出现。为了控制裂缝的发展，避免裂缝之间结构层的贯通，可以在路基中设置吸收层和过滤层，这样能贵裂缝病害发展起到一定的控制作用。

4 结束语

文章针对裂缝产生的原因和结合水损害及防止方法进行分析，总结出了提高高速公路使用寿命，降低维修率的方法。而路面病害原因有着很大的综合性，所以在未来的施工和设计过程中我们要竭力避免裂缝的产生，保证高速公路行车安全和运行效率。

参考文献