高速公路常见的四大病害成因分析

高速公路常见的四大病害成因分析
高速公路病害种类有很多，主要为裂缝、车辙和推移、坑槽和泛油四大类。

一、裂缝
裂缝病害有纵向裂缝，横向裂缝和网裂三种形式，以下将分别介绍。

(一)纵向裂缝
纵向裂缝一般有两种：一种主要发生在紧急停车带或路肩部位,其形状是沿路肩边缘向内逐步扩大,呈月牙形，这种裂缝容易使路基发生滑移，危险性很大；另一种是发生在行车道部位,多为纵向条带状，裂缝两端未延伸到路堤边缘。

1.纵向裂缝形成的主要原因有以下三个方面
(1)地基原因。

有些路段处于丘陵低洼、河谷处,地基土天然含水量较高,在设计及施工时未做处理,在高填土后,由于地基承载能力的差别出现不均匀沉降,造成路面纵向开裂。

纵缝1
(2)路基施工原因。

如果土基施工时天气干燥,局部路堤填料土块粉碎不足,路基压实不均匀,暗埋式构造处因构造物长度限制,路基边缘不能超宽碾压,致使路基边缘压实度不够，或者混合料摊铺时纵向施工搭接质量不好,都会造成纵向裂缝。

纵缝，形成宽缝，后期会形成坑洞
(3)水的渗透破坏。

中央分隔带、路表、边坡等渗水,使局部路基受水浸泡后承载力值降低,在动静荷载的作用下,路基滑动产生裂缝，另外填料若为弱膨胀土,如施工中未做处理,渗水后含水量变化,也会导致裂缝产生。

(二)横向裂缝
横向裂缝是与路面中线近于垂直的裂缝,裂缝起初大多出现于路面两侧的硬路肩,逐渐发展而贯通全路幅。

贯通裂缝沿路面大致呈均匀分布。

1.横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的。

其成因主要有三个：
(1)材料收缩引起横向裂缝。

一方面在基层成型过程中,因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝，另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。

这两种收缩变形使面层底面承受拉力,当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就使沥青面层底部拉裂,并随着温湿的循环变化及行车荷载的反复作用而导致沥青面层低面裂缝。

横缝
(2)沥青及混凝土的温缩引起的裂缝。

因沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料,温度下降时,沥青混合料逐渐变硬变脆,并发生收缩变形.当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时,沥青路面表面就会被拉裂,并逐步向下发展,形成上宽下窄的横向裂缝，这种温缩裂缝在北方温差较大地区初冬一般宽度为3～5mm,到严冬可加宽到10mm,最宽达到2 0mm,而到春季则又缩回。

横缝，贯穿全车道
(3)差异沉降引起的横向裂缝。

在软土地基与非软土地基交界处、软土地基处理方法变化处或构造物台背与路段交接处,因地基或路基与构造物差异沉降导致基层开裂,并反射到沥青面层,形成横向裂缝。

桥板伸缩缝反射横缝
因为温度变化引起的沥青面层本身收缩是造成横向裂缝的重要原因，所以自由沥青含量越多裂缝越多，选用符合重交通道路石油沥青技术要求的沥青,控制沥青用量,精选矿料,准确组成级配,或使用纤维等添加剂,均可有效减少裂缝。

另外还应设计合理的路面结构并且精心施工。

（三)网裂
网裂是相互交错的疲劳裂缝,形成一系列多边形小块组成的网状开裂,它的初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行的纵缝,而后,在纵缝间出现横向和斜向连接缝,形成缝网。

网裂，又称龟裂。

网裂主要是由于路面的整体强度不足而引起的。

一个原因可能是路面结构设计不合理,路基路面压实度不足,路面材料配合不当或未拌和均匀等使沥青与石料粘结性差；
网裂，此处下层路基出现问题反射上面
另一个原因可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填,致使水分渗入下层,使基层表面被泡软，在汽车荷载反复作用下，粉浆通过面层裂缝及空隙被压到表面产生唧浆,基层表面被逐步淘空,产生网裂。

网裂
另外，沥青老化和汽车严重超载，使基层产生疲劳破坏也是导致沥青面层形成网裂的重要原因。

二、坑槽
路面上出现的坑槽,是龟裂、松散等其它损坏进一步发展的结果。

(一)坑槽的形成可归结为水损害和油损害两个主要方面
1.水损害形成坑槽是沥青路面早期破坏的最常见的现象之一。

在开始阶段,雨水由沥青路面大空隙或破损处渗入,停留在基层表面上,在行车荷载反复作用下动水冲刷半刚性基层的细料并逐渐形成灰浆,使沥青面层与基层脱开,灰浆被行车荷载挤压,通过面层裂缝或面层混合料中的空隙唧到表面。

在产生唧浆的位置,沥青面层产生网裂,接着一些碎裂的小块面层或基层材料被车轮带走,而逐步形成坑洞,并不断的扩大，最后形成坑槽。

这是水害造成翻浆，后期会演变坑洞
2.车辆修理或机动车用油渗入路面,污染使沥青混合料松散,经行车碾压逐步形成坑槽。

预防坑槽损害，首先要选用粘附性和抗老化性强的沥青,恰当采用集料,合理设计混合料级配；其次要严格控制混合料的出厂、摊铺、碾压及终了温度，确保压实度达到规范要求，确保沥青面层的厚度和平整度；再次要确保路表排水畅通,以预防为主,对裂缝、小面积松散、沉陷等作用及时科学的维修,避免其迅速发展为坑槽。

坑洞，由于石子表面有大量灰尘，导致沥青无法裹好，又遇雨水冲刷，后期出现坑洞
三、车辙和推移
车辙是在行车荷载重复作用下,路面产生永久性变形积累形成的带状凹槽。

车辙和推移降低了路面平整度，当车辙达到一定深度时,由于辙槽内积水,极易发生汽车飘滑而导致交通事故。

(一)车辙和推移形成的主要原因如下
1.行车荷载的影响。

车辆按规定正常在行车道行驶,使得高速公路的交通渠化现象非常突出,随着车辆荷载作用次数增加,行车道车辆轮迹处进一步压实并逐渐形成不同程度的车槽。

车辙
2.基层施工质量差。

因基层的厚度不足或因基层材料、施工、养生不当导致基层整体强度不足,由于荷载作用超过路面各层的强度，使得路表变形过大而形成辙槽和推移。

坑洞
3.沥青面层高温稳定性差。

由于沥青混合料是一种弹塑性材料,如沥青、矿料的选材不当或混合料组成不当会导致沥青混合料的高温稳定性差、抗塑性变形能力低,在高温条件下,车轮碾压反复作用,荷载应力超过沥青混合料的稳定极限,使流动变形不断积累形成车辙和推移。

四、泛油
沥青混合料中的沥青在天气炎热时向上迁移到路面表面,而在冷天时又不存在逆过程,因而沥青积聚在路面表面,形成一层有光泽的沥青膜的现象为泛油。

泛油的成因如下：
1.混合料组成设计不当。

混合料中沥青用量过多或空隙率过小,在车辆荷载反复作用下,多余沥青由下部泛到路表形成泛油。

2.混合料拌和控制不严。

细料含量过少,混合料比表面积较小,则沥青用量相对较多,也易出现泛油。

3.粘层油用量不当。

喷洒过多或洒布不均匀也会局部出现泛油。

喷洒粘层油
4.施工质量差。

摊铺时混合料产生离析,局部细料过分集中,也易泛油。

5.水破坏。

雨水渗入使下层沥青与石料剥离,在水作用下沥青膜剥落,上泛引起表层泛油。