浅析沥青混凝土路面早期损坏原因

浅析沥青混凝土路面早期损坏原因

中图分类号：tu 文献标识码：a 文章编号：1007-0745（2012）12-0225-01

摘要：本文介绍了沥青混凝土路面早期损坏的类型，重点分析了路面早期损坏产生的原因，为今后控制沥青路面的早期损坏提供借鉴。

关键词：沥青路面早期损坏原因

0 引言

我国已建成的高速公路中，约80%都采用了沥青混凝土路面。路面作为道路直接与车辆轮胎接触的界面，保证其工程质量是极其重要的。随着国民经济的高速发展，道路交通量日益增大，车辆大型化、渠道化，且趋向超载，致使公路路面面临严峻的考验。许多高速公路由于不能适应交通快速发展的需求，出现了较为严重的早期破损现象。造成路面早期损坏的原因十分复杂，是环境、荷载、材料、结构和施工方法综合作用的结果。

1 早期损坏的类型

沥青路面早期损坏的主要表现形式有泛油、波浪、拥包、滑溜、裂缝、坑槽、局部沉陷、松散、车辙等[1]。国外习惯上按照损坏现象将早期损坏分为裂缝、修补和坑洞、变形、表面损坏及其它损坏，水损坏则作为早期损坏的主要现象单独讨论。国内的相关研究

按照损坏的成因把早期损坏分为十余种，即软土地基继续沉降产生的路面沉陷、路基压实不够导致的损坏、基层质量不好破坏、水损坏、车辙、泛油、横向裂缝、反射裂缝、平整度迅速衰变等。国外的习惯分类虽然综合性比较好，但是这种分类方法没有将现象与其成因联系起来。国内的分类较复杂，不易于归纳。因此，综合这些现象后，可将沥青路面早期损坏分为裂缝、车辙、表面损坏和水损坏四大类。

2 沥青路面早期损坏的原因

沥青路面早期损坏是目前普遍关注的问题，而造成沥青路面早期损坏的原因是十分复杂的，包括环境、荷载、材料、结构和施工方法等因素，但任何一个单独的因素都难以成为主要因素。综合分析导致沥青路面早期损坏的原因后，可将其分为两类，即环境因素和人为因素。

2.1 环境因素

环境因素是指人为因素所不能控制的，恶劣环境会直接导致新建路面早期损害。例如：气温的变化，沥青具有热胀冷缩特性，在昼夜温差较大的地区，温度反复的骤升夜降会导致沥青路面疲劳，原因是温度骤降会导致路基上层土体冻结，但是路基下部土体温度仍然比较高，水分在土体内由温度高处往温度比较低处移动，使路基上层土体水分增多并随着温度降低冻结成冰。此时土孔隙内的自由水在0℃以下时不断冻结，形成晶体，继而引发冰晶体接触的土颗

粒表面的薄膜水受冰的结晶力作用，移动到冰晶体上面冻结，这样，该处土粒周围的水膜减薄而剩余了许多表面能，增加了从水膜能较厚土粒处吸湿的能力土中温度高处的水分便向上移动，补充低温处土粒薄膜水的转移，从而温度高处的水分不断向温度较低处的冰晶体移动而形成冰晶，而冰晶体的体积越积越大，形成冰胀作用，使路基路面产生冻裂，冻胀隆起现象[2]。

另外，夏季的连续高温是出现严重车辙的重要环境因素。而降雨量的大小和高速行车是出现严重水破坏的重要因素。

2.2 人为因素

人为因素主要指在路面结构设计、施工质量控制以及原材料选用等方面还存在不足之处，同时在公路通车运营后的公路管理及道路维护等方面有待改善。

2.2.1 超载现象普遍

近年来，高速公路上的车辆组成发生了很大变化，货车超载现象普遍，重型货车数量明显增多，使沥青路面反复承受较大轴载的作用，成为促使沥青路面发生早期或过早破坏的重要原因[3]。

2.2.2 路面设计不合理

在沥青路面结构设计上，一方面对公路交通量的预算和评估值偏低导致路面厚度设计不足，结果路面投入使用初期即发生破损；另一方面排水系统不够完善，导致路面积水或者是积水下渗破坏路基，导致路面很快出现下陷或者坑洼。此外，设计中采用的铺设材

料不达标，沥青和沙石材料类型差异较大，导致路面质量降低和寿命缩短，有些路面在使用初期已经出现破损。

路面设计中有些设计参数的选取不尽合理。如路面材料设计参数与实际路用性能缺乏关联性。国外研究表明，路面材料在实际使用过程中，其室内性能与路用性能之间的关系并没有很好的相关性。而我国的设计人员更偏重于材料性能，忽视使用性能，通常仅通过取规范推荐的材料参数中值的简单办法进行设计，说不上建立路面材料室内力学性能与实际路用性能的关系。

2.2.3现行公路设计规范存在不足

我国沥青路面结构设计贯穿了以路面弯沉为主要指标的设计思想。路面结构设计是以满足设计年限内允许通过的预测交通量要求的路面整体刚度，及提高路面结构承载能力为目的，兼顾结构的抗疲劳能力[4]。但实际上，路面结构的抗疲劳能力不是一个质量控制指标，路面结构的长期使用性能和维修养护的综合经济分析也没有考虑周全，现行设计规范中尚有诸多问题值得商榷。例如设计指标（主要指弯沉）缺少相关性。弯沉是一项整体性、综合性和表观性的指标。但弯沉无法与具有多种破坏类型和破坏标准的不同路面结构建立统一、协调和稳定的关联，特别是无法反映和包容路面结构的多样性及各种破坏类型。同时，沥青面层底面或半刚性基层底面的应力状况和大小，主要随上下层的刚度和层间接触条件而变，受弯沉影响很小。

2.2.4道路施工和养护管理问题

严格控制施工质量是道路具有良好工作性能的重要保证。如果道路修建过程中，施工质量控制不严格，势必会影响道路的使用寿命，使路面发生早期损坏。例如实际生产中，经常出现摊铺不均匀，压实达不到设计要求，从而导致裂缝、车辙等病害的发生。

路面早期养护措施不及时、不完善等也是沥青路面产生早期破坏的原因。允许超载车辆进入公路或对超载车辆控制不严则更是早期破坏的直接原因。

3 结论

沥青路面的早期损坏是公路建设中的重要问题，找出其主要的影响因素是解决该问题的关键。而沥青路面早期损坏并非某个因素单独作用的结果，而是众多因素综合影响的结果。因此，不仅要在道路设计和施工质量控制入手，更要在道路的养护管理入手，才能减少或避免沥青路面的早期损坏。

参考文献：

[1]中华人民共和国交通部《公路沥青路面设计规范》（jtg

d50-2006）[m].北京：人民交通出版社，2006

[2]邓学钧.路基路面工程[m].北京：人民交通出版社，2008

[3]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[m].北京：人民交通出版社，2001

[4]唐云伟等.沥青路面早期损坏的原因分析及处理对策[j].公