沥青路面的渗水危害及措施

沥青路面的渗水危害及措施
摘要：随着我国经济和社会的高速发展，高速公路的建设也进入了快速的发展时期。

然而在此过程中，中国高速公路也出现了这样或那样的病害，其中最典型的是沥青路面的早期损坏。

调查研究表明沥青路面的早期损坏基本上都与水有关，主要是由沥青路面的渗水引发的。

沥青路面的渗水性能是衡量路面质量好坏的一个重要标准。

本文针对我国沥青路面渗水性的研究现状，分析了不同沥青路面的渗水情况。

深入系统的研究影响沥青路面渗水性能的各项因素，探讨沥青路面的渗水特性及其变化规律，以求最大限度防止和减轻沥青路面的渗水性而造成的水损坏。

关键词：沥青路面；影响因素；防治措施
Abstract: Along with our country economy and society’s high speed development, highway construction has entered a rapid development period. However, in this process, Chinese highway also appeared such and such diseases; one of the most typical is the early damage in asphalt pavement. Investigation shows that the early damage in asphalt pavement basically are related to water is mainly composed of asphalt pavement caused by the water seepage. Asphalt pavement water penetration performance is measured in terms of pavement quality is an important standard. The article is aimed at our country asphalt pavement water penetration of research, analysis of different asphalt pavement seepage. Further systematic research on the effects of permeability of asphalt pavement the factors of asphalt pavement, permeability and its change rule, in order to maximize prevent and reduce the asphalt pavement permeability caused water damage.
Key words: asphalt pavement; influencing factors; prevention measures
1沥青路面渗水的危害
在我国高等级公路普遍采用半刚性基层的路面结构，其中上面层采用密级配沥青混凝土的较多。

大量的研究结果表明：空隙率与沥青路面的渗水息息相关。

当空隙率小于8%时，沥青路面基本上是不渗水的，当空隙率大于15%时，沥青路面结构中的空隙属于连通状态，水分在连通的空隙中自由地运动，对路面造成的危害较小，当空隙率在8%～15%时，沥青路面存在渗水现象。

1.1 沥青路面渗水破坏材料本身
雨水降落到沥青路面，首先随着时间的推迟下渗到沥青路面的表面层，从而在表面层的沥青层中滞留一段时间。

然后在高速行车荷载的作用下，水分在结构层中循环反复的动水压力情况下，破坏了沥青和矿料之间的粘结力，从而使沥青从矿料的表面剥离，可用石料-沥青-水的平衡来表示其破坏机理，如图1.1所示。

图1.1 石料-沥青-水体系的平衡
Fig.2.4 Stone material-asphalt-water system’s balanced
在石料-沥青-水的三相体系中，近似平衡方程为：
（2.2）
式中：—石料-沥青的界面张力；
—石料-水的界面张力；
—沥青-水的界面张力。

一般情况下，当时，即沥青较容易被水置换出来，因此大多数沥青与矿料粘附后容易被水剥落。

1.2 沥青路面渗水破坏结构层
在高速行车荷载的作用下，水分在面层与基层的界面上产生动水压力，冲刷基层结合料，其中的细料在动水作用下形成唧浆，进而沥青路面的面层会局部发生网裂和变形，更严重者沥青路面的面层会产出坑洞现象。

随着水的继续下渗到基层，造成沥青路面的基层与面层的脱离，严重影响沥青路面结构的整体性。

因此得知，进入沥青路面结构中的自由水是造成路面破坏的重要原因。

2减少沥青路面渗水的防治措施
在高速行车荷载产生的动水压力作用下，沥青将从矿料的表面剥离，加上没有设计路面结构内部排水，水分在沥青路面结构内部很难及时排出，从而破坏沥青路面结构内部。

所以，要从沥青路面的设计和施工两个方面考虑，采取多种措施来解决沥青路面的渗水情况，最大限度的减小路面的水损坏现象，具体措施如下：
2.1 尽量避免水分渗入路面结构层
为了减少沥青路面的水损坏，首先要防止水分渗入沥青路面结构层中，然后及时封闭路面表面的横向和纵向裂缝来防止水分的下渗。

在沥青路面各个结构层中，水只要进入其中一层当中，这一层就要发生水损坏破坏。

我国的高速公路沥青路面面层普遍采用三层，也有两层的，各层都采用I型密级配沥青混凝土结构，尽量防止水分渗入到路面结构层中。

可以在高速公路的中央分隔带封闭后其内摆上大盆栽树，或者不作凸形中央分隔带和取消路缘石等等措施。

2.2 增强沥青与矿料的粘附性
以往的试验与工程实际中经验得知，选择矿料时应注意矿料表面的干燥、洁净和粗糙，优先选择碱性矿料，因为沥青与碱性矿料的粘结力较好。

在沥青与酸性矿料的结合中，水容易使沥青剥离矿料表面。

因此，沥青混凝土路面的表面层通常采用耐磨的花岗岩、石英岩、闪绿岩等硬质岩石料，中面层和下面层中的沥青与矿料的粘附性等级应该大于5级。

当沥青与矿料的粘附等级较低时，需要添加抗剥离剂，使沥青与矿料的粘附性提高。

沥青应选择针入度低、软化点高、粘度高、含蜡量低并掺加改性剂的改性沥青。

2.3 提高压实水平，严格控制现场空隙率
在沥青路面的施工过程中，沥青混合料拌合厂每天都要取样做其马歇尔试验，测试其沥青混合料的密度，这可以间接反映沥青混合料的各项物理力学指标（密度、空隙率、马歇尔稳定度、流值等）。

实际施工过程中，不同的压实度对应不同的空隙率，压实度越大，空隙率越小，从而渗水系数也就越小。

近年来，我国公路施工所采用的压路机品种，吨位和技术性能都显著多于、高于和优于多年前的状况，客观上早已具备了提高压实度标准的各种条件。

经过实践证明得知，只要严格要求，加强管理，压实度完全可以达到98%的标准，此时现场的空隙率约为6%和7%，在这种情况下大幅度的减少了沥青路面的透水性。

2.4 路面结构层中设置排水层或防水层
前三项减少沥青路面渗水的防治措施仅仅是从路面结构本身来考虑渗水情况的，但是没有真正考虑到水分在沥青路面结构内部的流动状况，在水继续下渗的过程中，其上的结构层已经发生了破坏。

因此，应该在沥青路面面层的底部或者下面层设置多空隙的沥青混合料排水层或防水层，使水分尽快排出路外，排水层应该铺筑在路面结构的坡面上。

排水层或防水层应该在沥青路面面层较薄的情况下使用，这样可以显著减轻水损坏破坏的程度。

3结语
因此沥青路面的渗水是我国高等级公路不容忽视的问题，它与沥青路面的水损坏密切相关，也是评定沥青路面合理养护的重要手段。

在沥青路面的渗水试验测试时，要注意人为原因影响试验结果的准确性。

沥青混合料的空隙率与沥青路面的渗水有很大关系，在沥青路面施工过程中要严格控制沥青混合料的空隙率。

重视沥青路面的渗水问题是指导沥青路面施工和养护的重要依据。

参考文献
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