浅谈半刚性沥青路面水破坏的原因及防治措施.docx

浅谈半刚性沥青路面水破坏的原因及防治措施论文导读：在通常条件下水破坏是沥青路面破坏最主要的因素之一。因此，要消灭半刚性路面早期水破坏这一质量通病，需要设计、施工和养护管理各方主体各负其责，任何一个环节松懈都可能给路面的质量留下隐患。关键词：半刚性路面，水破坏，原因分析，防治措施在通常条件下水破坏是沥青路面破坏最主要的因素之一。高等级公路沥青路面的破坏水主要来自地表水。地表水通过沥青面层空隙或缝隙，或者由中央分隔带等各种途径进入到路面结构内，若不能及时予以排除，就会浸湿各结构层材料甚至路基上，使其强度下降，变形增加，承载力降低，使用寿命缩短。更为严重是，进入路面结构层之间的空隙水分，在行车荷载的作用下，会成为高动力的水流，冲刷层面材料并产生唧浆现象，使沥青面层出现剥落、松散等病害，从而使整个路面结构的使用性能迅速下降并破坏。因此，如何有效防治路表大气降水向沥青路面内浸渗，及时排除有可能渗入的水分，已成为高等级沥青路面设计、施工和养护工作共同的至关重要的课题。1水破坏的表现形式以及内因、外因1.1表面层产生坑洞由于表面层半开级配沥青混凝土的空隙率较大以及由于密实式沥青混凝土的压实度不够和不均匀性大，使局部小面积的实际空气率较大，降水过程中，雨水下渗的速度变慢并滞留在表面层沥青混凝土的空隙中。在高速行车的作用下，每次产生的动水压力使沥青从碎石表面剥落出来并导致路面破坏。1.2表面层和中面层同时产生坑洞以及局部表面产生网裂和形变当表面层和中面层都是空气率较大的半开级配沥青混凝土，而底面层为空气率较小的密实沥青混凝土时，降水过程中，自由水较易渗入并滞留在表面层和中面层内。当表面层是半开级配、中面层为密实式沥青混凝土时，降水过程中，自由水透入表面层后有较长时间从中面层的薄弱处透入中面层，并滞留在表面层和中面层内。大量快速行车使此两层内沥青混凝土中部分碎石上的沥青剥落，导致表面产生网裂、形变(下陷)和向外侧推挤，或产生坑洞。1.3唧浆、网裂、坑洞水透过沥青面层滞留在半刚性基层顶面，在大量高速行车作用下，自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料，形成灰白色浆，灰浆又被行车压唧到路表面，在灰浆数量大的情况下，可能立即产生坑洞。数量小的情况下，可使路面网裂或变形。科技论文。1.4车辙自由水侵入沥青面层后，使沥青与碎石的黏结力减弱。在行车荷载作用下，滞留在面层下部的水使矿料，特别是粗粒碎石表面裹覆的沥青膜逐渐剥落，使沥青混凝土的强度逐渐损失，直至完全松散。在行车轮迹不但产生压缩变形，更严重的是产生剪切形变，轮下松散的沥青混凝土向两侧挤出，使轮迹带下陷，同时向两侧鼓起，形成严重辙槽。总之，产生水破坏的内因一是Ⅱ型沥青混凝土的空气率较大；二是施工规范要求的压实度太小，以及规范测定试件体积的方法有严重缺陷，使沥青混凝土（含Ⅰ型）现场实际空隙率过大；三是沥青混凝土的不均匀性大，使现场局部空隙率更大；四是沥青与碎石的黏结力不足；五是我国路面设计方法习惯上不考虑路面结构排水和不设置有效防水层。沥青路面产生水破换的外因是降水量、交通量和交通组成，以及行车速度，通常降水量大的多雨潮湿地区，水破坏现象较降水量小的半干旱和干旱地区严重；交通量大和载重车辆多的高速公路较交通量小和载重车辆少的高速公路更严重。2减少沥青路面水破坏的措施2.1沥青面层的各层都用空隙率不大于4%的密实沥青混凝土。不管沥青面层是一层、二层还是三层，各层都应该采用密实式沥青混凝土，但专门设计的排水层不包括在内。抗滑表层也应该是空隙率不大于4%的密实式沥青混凝土。用密实式沥青混凝土来显著减少表面水透入面层结构。在具体选择矿料级配时，除考虑不透水性外，还要考虑混合料的高温抗永久形变能力，对表面层混合料则还要考虑抗滑性和增强抗裂缝能力。2.2提高沥青与矿料的黏结力要求一旦水进入沥青混合料中，在快速重载车辆作用下容易产生沥青剥落现象。为减轻沥青剥落现象，改善沥青混凝土的水稳定性和耐久性，需增强沥青与矿料的黏结力。笔者建议：对于用做中面层和底面层的沥青混凝土，要求沥青与矿料的黏结力不小于4级；对于用做表面层的沥青混凝土，要求沥青与矿料的黏结力不小于5级。2.3提高压实标准，增加现场空气率指标沥青混凝土的压实度对沥青混凝土的物理—力学性质有着至关重要的影响。科技论文。配合比设计时空隙率为4%的同一种沥青混凝土，在不同压实度下的现场空隙率有明显差别。在压实度为96%时，现场空气率将接近8%，在压实度为98%时，现场空气率将接近6%，前者的渗透系数将明显大于后者。为了尽可能提高沥青混凝土面层的不透水性，笔者建议，表面层的压实度不小于98%，中面层和底面层不小于97%；现场空隙率标准为表面层不大于6%，中面层或底面层不大于7%2.4路面结构中设排水层或防水层试验证明，一旦水进入路面结构层后，最好的办法是在面层