对市政道路沥青路面结构类型及破坏的探究

对市政道路沥青路面结构类型及破坏的探究摘要：在市政道路的沥青路面结构中，通常有四种结构类型：沥青表面处治、沥青碎石、沥青混凝土和沥青贯入式。

本文在行文的过程中，详细阐述了这四种路面类型的结构特点，并以沥青混凝土这种最常见的结构类型为例，详述了变形、裂缝、泛油、表面损坏这四种破坏方式对市政道路的破坏，同时对于裂缝这种最主要的破坏方式，文中进行了详细介绍，以图查明裂缝产生的各种原因。

关键词：市政道路；沥青路面；结构类型；破坏形式；开裂
中图分类号：u416.217文献标识码： a 文章编号：
随着经济的快速发展和现代交通运输体系的建设，作为运输主要通道的城市道路建设也加快了建设的步伐，建设等级越来越高，由此而让沥青混凝土路面这种高等级路面形式更多的出现在城市道路建设体系中，并在很多地区成为道路发展的主攻方向。

但是，随着城市行车数量和货物运输量的的急剧攀升，加之各种自然条件、气候因素和无法预知的因素的影响，无论选用何种坚固材料、采用何种先进工艺进行施工铺筑，沥青混凝土路面的仍然无法避免开裂现象的发生。

虽然众多的专家学者从路面结构及混合料的性能等方面对混凝土路面开裂做了一系列的研究，并得到了一定的结论，取得了一些成效，但我们看到，这些研究分析仍显不足。

下面我们主要从沥青路面的特点、结构类型、破坏呈现形式和成因、开裂机理等方面进行研究分析。

一、常见沥青路面结构类型及特点
通常情况下，我们在进行市政道路建设时，往往会根据道路等级高低不同，选用四种比较常见的沥青路面类型，即沥青表面处治、沥青碎石、沥青混凝土和沥青贯入式。

首先探讨的就是沥青表面处治，它是一种在路面铺筑一层厚度不大于3cm薄层面层，其材料是用沥青和细集料铺筑。

但由于这层表面铺筑结构比较单薄，其主要作用是发挥防水、抵抗磨耗、提高平整度的作用，而其对道路整体的刚度和强度的提高就显得不那么显著。

沥青表面处治可以增大道路表面的摩擦系数，对于行车安全比较有利。

第二种就是常说的沥青碎石混合料，这种混合料是用沥青与细集料、粗集料、填料拌合而成并辅之以热拌热铺工艺铺筑路面的半开级配沥青混合料。

这类路面结构类型成分构成中细集料少、粗集料多、空隙大、造价低。

同时，可采取集中厂拌生产，高温稳定性和路面抗滑性能都比较好。

其缺点就在于耐久性较差，与混凝土相比抗疲劳性差。

第三沥青贯入式，一种将沥青、嵌缝料按照分层原则在压实的碎石上分层浇洒再压实，从而形成一封层较厚面层。

它主要依靠颗粒间粘结作用和嵌锁作用提高强度。

但是，采用这种路面，必须用封面料密实表面，以期减少地表水渗入地下。

最后是我们所说的沥青混凝土混合料，一定比例细集料、粗集料、填料、沥青按连续级配原则，高温作用下按有关施工技术标准拌合而成的矿质混合料。

其优点较多：噪音低、整体性好、强度高、
水稳性高、抵抗自然因素和行车的破坏能力强等，适用于各等级道路各样式沥青路面面层。

目前，在包括我国在内的世界大多数国家在高级路面设计和建设中主要采取的就是沥青混凝土形式，其在一般公路、省道、国道和城市道路等各等级道路中扮演关键性角色。

下面就着重分析沥青混凝土路面破坏，并对城市道路破坏形式作出进一步思考。

沥青混凝土路面的主要破坏形式
沥青混凝土路面在城市的实际道路使用中常见的有变形、裂缝、泛油、表面损坏等几种形式，每一种形式又可细分不同的破坏方式，下面分析以上几种。

1、变形
变形是在道路表面由于车辆碾压、路基不实等表现出的车辙、沉陷、推挤。

车辙一般在高温季节，车辆反复碾压，道路沥青表面出现塑性流动或永久变形，通常车辙有三种：流动性车辙、结构性车辙和磨损性车辙；沉陷则是由于路基压实度不够导致后续路面局部凹陷沉降，贯穿整个路面的结构性破坏常与之相伴。

2、裂缝
裂缝是沥青路面破坏的另一种形式，在市政道路中最为常见的路面损坏现象，具体我们可分为纵向裂缝、横向裂缝、块裂和龟裂等形式。

纵向裂缝一般是发生在距离道路边缘3～5米的车道内，其走向基本是与道路中心线平行。

荷载过大、纵向接缝不好、承载能力不
足、压实度不均等多种多样的原因造成了纵向裂缝的产生。

横向裂缝作为市政道路最常见裂缝形式之一，其裂缝间隔不均等，开裂方向与行车方向相垂直，并且裂缝数量呈现逐年增加趋势，其作为早期道路损坏标志。

根据裂缝展开原因不同，将横向裂缝进一步细分，分为非荷载型裂缝和荷载型裂缝两大类。

非荷载型裂缝就是在反射、温缩、冻胀或不均匀沉降等因素作用下形成的裂缝，其中反射裂缝和温缩裂缝是比例最高的两种裂缝。

而荷载型裂缝指的是路面底面在路面本身强度下降、承载力不足以承担车辆载荷作用时首先开裂，加之路面行驶车辆反复荷载作用，裂缝由底面向路面扩展，同时由于下层开裂，导致沥青顶面因应力过度集中而开裂。

龟裂是道路路面因为重复荷载作用而产生的的疲劳损坏，常伴有唧浆、沉陷现象。

龟裂在早期很像裂缝的相互交错，之后因反射、沥青老化、温度变化等发展为多样式的多边形裂块，接缝间交角成钝角或直角。

3、泛油
泛油在夏天，由于道路建设施工沥青残留空隙偏小或用量偏大，市政道路有沥青因道路大量行驶车辆碾压渗出路面，在表层形成一层光泽沥青膜。

泛油往往会降低市政道路抗滑性能，减小构造深度，影响行车安全。

4、表面损坏
表面损坏常见的有四种：磨光、剥落、麻面、坑槽，磨光是由于集料质地软、沥青偏多、级配不当等造成外露集料因行车反复摩
擦逐光滑现象。

剥落的沥青面在降水的冲刷作用下，在面层局部会松散，沥青与集料粘附降低减小直至脱落，久而久之导致路面形成坑槽。

麻面也主要是指因为集料间粘结力度不够而导致市政道路细粗集料离散的现象。

三、市政道路裂缝的原因
1、低温引起横向裂缝
在市政道路建设中使用的沥青混凝土结构，往往直接与外界接触。

外界气温下降，热胀冷缩效应，沥青收缩，然而，道路路面没有预留收缩缝，变形就会受到路面板体及基层约束，时间长了就会导致沥青内部拉应力超过沥青的松弛能力及承载能力而开裂。

2、应力效应叠加
沥青混凝土表面温度在外界温度下降时会降得比基层更低，然而由于基层的约束及沥青混凝土自身的重量双重作用，沥青混凝土表层就不能得到自由的翘曲，这在无形中就在底面出现了压应力，而在表面则为拉应力。

这些应力与温度应力松弛相叠加，表面拉应力将变大，直接导致裂缝在表面出现。

3、温度应力反复作用
如果之前出现裂缝，那么原有裂缝在第二年气温较低时，因沥青混凝土层的再次收缩，基层的摩擦力较小，裂缝会变宽；反之虽然不会收缩，但会产生新裂缝，裂缝数量增加。

而在温度应力反复的作用下，沥青混凝土面层将会出现疲劳，加上沥青老化，路面极限拉伸应变能力变小，我们就会看到随着路
龄增加裂缝随着增加。

4、反射裂缝
反射裂缝是道路面层的下部拉应力在超过了沥青混凝土极限强度条件下而产生。

温度变化而产生的收缩应力和偏荷载作用下主拉应力是在道路中出现反射裂缝的根本原因。

沥青混凝土基层开裂后，秋冬季节低温环境，基层对抵抗拉应力的缺失，在开裂处拉应力就会随之传递到面层。

反射裂缝作为市政道路沥青面层早期劣化的罪魁祸首，极大地加重了市政道路面维修负担，也缩短了使用寿命。

四、结论
对于以上我们分析到的市政沥青路面的特点类型及其产生破坏的成因，虽然在现如今的技术水平下我们还不能完全的加以克服，但相信最终随着科技的不断进步和人们出行交通方式的不断变革，我们最终能够加以改变克服，市政道路的建设也会得到更加长久的进步和发展。

参考文献：
[1] 沈金安.沥青及沥青混合路用料性能[m].北京:人民交通出版社，2001.
[2] 丁武洋.路面结构裂缝问题的理论分析与应用研究[d].郑州大学，2002.
[3] 孙立军.沥青路面结构行为理论[m].上海:同济大学出版社，2003.。