沥青路面渗水问题及渗水试验方法研究

沥青路面渗水问题及渗水试验方法研究

摘要：为保障车辆在高速公路上的行驶安全，适应当下社会发展的需求，应该做好对公路沥青路面的渗水问题预防工作。为此，要解决沥青路面渗水问题，以降低沥青路面发生病害问题的几率，确保路面行驶的平稳安全，就需要进行沥青路面渗水问题的相关试验，在试验中找到预防沥青路面渗水问题的方法。

关键词：沥青路面；渗水；试验方法

引言

沥青路面属于当前公路建设中比较多见的一种路面结构，在公路施工过程中路面结构存在设计缺陷、施工工艺欠缺、监管缺位，公路运行时间过长，车流量过大、荷载过大，长时间高温暴晒、积水渗透等因素都会在不同程度上给沥青路面造成损害或影响，有些沥青路面甚至会发生龟裂、脱落、裂缝等病害问题，这不仅影响高速公路的使用寿命，还会影响人们的行车安全。对此，做好沥青路面渗水问题的分析，通过相应的渗水试验，做好防渗处理，是道路管理部门需要重点研究的课题。

一、沥青路面概述

沥青路面是一种比较高级的路面形式，主要是在矿质材料中，掺入相应的路用沥青材料铺筑而成的路面，能够有效提升铺路用粒料抵抗行车和自然因素对路面损害的能力，使得路面平整少尘，不透水、经久耐用。在完成沥青路面的相关工程建设之后，需要根据当前沥青路面的质量情况以及是否出现渗水情况进行预防性养护，预防性养护属于一种具有周期性的强制保养沥青路面的措施，通过利用当下先进的监测技术与手段，及时发现高速公路所隐藏的一些隐性病害和早起病害问题，然后采取对应的预防性养护措施以及工艺等去解决这些病害的，在最大程度上降低这些病害所带来的影响或损失。沥青路面的预防性养护基本上是在发生病害前进行的，更重视有计划的养护管理，以此降低后续高速公路使用过程中的养护管理成本，并确保养护的效果。我国早期对于沥青路面的渗水性重视程

度不足，早期的《沥青路面施工规范》中没有提出关于沥青路面的渗水性相关的

标准。随着我国基础建设速度的加快，相关领域的研究也开始加速。我国关于沥

青路面渗水性的研究起步较晚，大部分研究开始于上世纪末本世纪初。张鹏飞通

过对沥青碎石混合材料渗水性的研究，指出在空隙率相同的情况下。最大公称粒

径的大小与材料的渗水性成正相关。田赤平通过实验对比发现，除了材料的最大

公称粒径和孔隙率之外，结构层的厚度以及混合料中各类材料的结合性能也对沥

青路面的渗水性有至关重要的影响。根据沥青混合料中材料最大公称粒径的不同，找到其结构层的最优厚度，可以更有效地降低其空隙率，降低其渗水性。孙立军

通过对损坏路面的实地调查，发现当沥青路面的空隙率超过8%的时候，路面基层

会发生严重的剥蚀，并使其渗水性进一步提高，导致路面极易发生早期损坏，而

空隙率在7%以下的时候这些问题会得到明显改善。

二、沥青路面渗水问题

（一）水力冲刷

水力冲刷是在沥青路面发生渗水问题之后最容易出现的一种问题，也就是在

沥青路面产生渗水的现象之后，在此路面上经过的车辆会将沥青路面上的混合材

料进行连续的挤压，这样发展下去就会造成原本沥青路面上材料的剥离，长期发

展下去将会对整个沥青路面的平整性、稳定性以及安全性造成不可逆的影响[1]。

（二）置换作用

由于沥青材料本身的物理特性不具有较强的粘合性，那么在这样的情况下，

在接触水分之后，就会产生沥青路面施工材料与其他材料的分离，再加上公路路

面的车流量较多，容易产生沥青路面的渗水问题，尤其是在水分进入沥青材料之后，一般情况下难以将材料中的水分进行蒸发。

（三）配合比设计

一般说来，在进行沥青路面施工之前，需要根据所要施工路面的实际情况进

行调查，根据现场的情况进行整个需要沥青材料与其他材料的配合比设计，并且

在实际施工之前还需要进行一系列的试验，在各种使用的集料之间，应该具备适

当的孔隙率，保障路面整体的强度和稳定性。

三、沥青路面渗水试验方法

渗水试验一般是针对普通沥青路面，主要是通过专业渗水测量设备，得到沥

青路面的渗水系数。沥青路面渗水检测装置的设计方案如下：设备包括固定底座、接头管、上盘体、渗水量筒、浮力球、拨动杆和计时秒表，所述上盘体通过支撑

杆定位在固定底座上侧，接头管位于上盘体和固定底座之间，且接头管的上端与

上盘体的下端面密封连接，接头管的下端与固定底座的上端面密封连接；所述渗

水量筒为两端开口的透明圆筒，其侧壁设有容量刻度线，渗水量筒的下端与上盘

体的上端面密封连接，且渗水量筒内盛装有水；所述计时秒表通过秒表支撑架定

位在渗水量筒外侧并位于渗水量筒上方；所述浮力球位于渗水量筒内并漂浮在水

面上，所述拨动杆的下端与浮力球连接，拨动杆的侧面还分别连接有第一拨动凸

块和第二拨动凸块；当浮力球漂浮在渗水量筒的100ml刻度处时，所述第一拨动

凸块与计时秒表的拨动开关接触，当浮力球漂浮在渗水量筒的500ml刻度处时，

所述第二拨动凸块与计时秒表的拨动开关接触。

四、减轻沥青路面渗水情况发生的相关技术研究

（一）灌封技术

原沥青路面基层与横断面情况良好的条件下通常会使用灌封技术。其中在运

行两到四年的高速公路沥青路面使用灌封技术进行预防渗水的效果最为显著。灌

封技术适合处理高速公路沥青路面发生的裂缝等病害问题。最好是在天气凉爽的

时候施工，禁止在雨天施工。在正式施工之前，应该先处理好裂缝，将其中的碎

石等杂物全部清理出来，并保证裂缝及其附近处于干燥的状态，以免影响粘结的

效果。在灌封完成后还需要进行养护，避免因过早通行造成养护失效[2]。

（二）同步碎石封层技术

该技术主要是利用步碎石封层机把乳化沥青与碎石一起铺撒到原沥青路面上，然后再进行碾压，从而产生新的沥青碎石磨耗层，并可以在一定程度上起到拉长