高速公路沥青路面水害的分析及预防对策

杜　锋　刘大鹏

摘要：高速公路沥青路面早期破坏已经成为普遍现象，诸多病害均与路面水害有关。文章对高速公路沥青路面水破坏的成因与表现进行分析，并提出了防治措施。

关键词：高速公路；沥青路面；水破坏；防治措施

中图分类号：U416.3 文献标识码：A

文章编号：1674-1145（2009）08-0164-02

沥青路面是用沥青材料作为结合料铺筑面层的路面的总称。随着高速公路陆续建成并投入运营后，高速公路沥青路面早期破坏较为普遍，如路面沉陷、桥头跳车、车辙、泛油、坑洞等，这些病害的形成都同水有直接的关系，可以说水破坏是造成沥青路面损坏的重要因素之一。

一、水害的形成原因

沥青路面由于使用了具有粘结力的沥青材料，使矿料之间的粘结力大大加强，从而提高了混合料的强度和稳定性，使路面的使用和耐久性都得到提高。沥青路面具有表面平整、坚实、无接缝、行车平稳舒适、噪音低等优点。但沥青路面是柔性路面，受温度影响较大，由于是由沥青矿料等拌摊铺形成，存在着孔隙，这样，孔隙率成为水破坏形成的最主要原因之一。现有路面的设计孔隙率允许范围扩大，最大达6％，再加上必然存在的施工误差和试验误差，致使路面各结构层混合料的实际幻隙率过大或很不均匀，而孔隙率过大和不均匀容易造成路面水破坏。

降水量是水破坏形成的主要因素之二。降水次数和降水量大，片面水可能进入沥青面层的机会就多，自由水渗透进沥青面层的量就可能大，在进入路面结构层的水不能及时排出的情况下，就会产生水破坏。水破坏的数量和速度与公路沿线的降水量大小有密切的关系。

交通量大小及重载车的比重是水破坏形成的主要因素之三。在车辆通过面层沥青混凝土的孔隙中或面层与基层交界面上滞留有自由水时都会产生相当大的水压力和抽吸力，轮下的压力将结构层中的水压挤，而同时车轮驶离时又产生相当大的抽吸力，这两种力的瞬时先后作用能将滞留在基层顶面的浆水唧出表面，并促使首先从较大颗粒上肃落，逐渐使沥青混凝土强度大幅下降直至路面局部松散并形成坑洞。

二、水破坏的表现形式

（一）坑洞

坑洞是典型的水破坏现角。当自由水侵入并滞留在沥青混凝土的孔隙中，不管是普通沥青混凝土，还是改性沥青或加搞肃落剂的，在行车作用下，特别是在降雨过程中和雨后，行车道上的局部网裂会逐渐松散，松散的石料被车轮甩出而形成坑洞。由于沥青混凝土的不均匀性，坑洞总是首先在局部混凝土孔隙率较大处产生，因此，它是随机分布的一个个孤立的坑洞。

（二）唧浆、网裂

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，自由不产生很大的压力并冲刷基层混合料表面的细料，形成白色浆。灰浆又被行车压唧，通过各种形状不一和宽窄不一的裂缝到路面，灰浆还可能通过水渗入到沥青混凝土的局部小面积或个别通道被压唧到路表面，使路面产生网裂和变形。

（三）辙槽

自由水侵入沥青面层后，使沥青与碎石的粘结力减弱。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脱落，使沥青混凝土的强度逐渐减小，直至完全松散。在行车轮迹下向两侧挤出，使轮迹带下陷，同时使其两侧鼓起，形成严重的辙槽。

三、减小水破坏的对策

雨水透入沥青面层往往是不可避免的。雨水透入后，如何让它及时排出路面结构层而不滞留在内，显然十分重要，特别是在多雨潮湿地区更是如此。因此，必须从设计、施工及养护管理诸多环节，采取切实可行的措施，减少高速公路的水破坏。

（一）完善路面排水设计

在高速公路路面设计时，应进一步完善路面防、排水设计，在路面结构层中设防水层，变可在各层间设置粘油层、基层顶面高置封层，以利层间粘结和防水，在中央分隔带处设置防水建材和纵横向排水渗沟，在土路肩处采用等粒径碎石填料进行填筑，在挖方路段应根据现场实际情况有针对性地进行排水设计，以减少路面水破坏。

（二）提高压实标准

沥青混凝土的压实度对其物理力学性质有着至关重要的影响。我国现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ1032）中对沥青混合料的压实标准建立于80年代。近年来，我国高速公路施工所用的压路机品种、吨位和技术性能都发生了显著变化，客观上具备了提高压实标准的条件。为了尽可能提高沥青混凝土面层的不透水性，完全有必要和有可能提高沥青面层的压实度，表面层的压实度不小于98％，中面层和底面层的压实度应不小于97％。

（三）注重施工质量

施工中需要注重的环节有：沥青混凝土拌和厂必须整齐规范；原材料的选用必须规格、均匀和合理；咱面压实度试验必须精确，并确保压实度；沥青混合料拌和工艺应进一步提高；摊铺工艺应局部调整和改进；路面的层间粘结能力应设法加强。

（四）应用路面防水材料，减少路面水破坏

无论是何种沥青混合料，必然有一定的孔隙率存在，就会遭到一定的水破坏，在沥青面层表面涂上防水材料，形成一种不透水的薄膜封层，能使沥青层中因降雨而聚集的水分基本没有或大为减少，从而基本消除沥青面层产生水破坏的外因，延长路面使用寿命，减少养护费用。

（五）加强超限、超载运输管理

超限、超载车辆大量通行于高速公路，是造成高速公路路面早期破坏的主要原因。因此，必须按照《公路法》及交通部《超限运输车辆行驶公路管理规定》的要求，采取高速公路入口严格检查的办法，通过强制卸载等手段，加强对超限运输车辆行驶高速公路的管理，减少高速公路的损坏。

（六）加强养护管理

1．对排水设施应定期检查与维修，以保持排水设施正常使用，对路面原有的排水体系，要加强纵、横向疏通，不能满足实际要求的，就应修改完善，以及时有效地排除路面结构层的积水。

2．加强对路面结构层观察，及时发现问题，一旦有积水，必须立即采取措施，尽快排除。

3．对路面出现的病害及时处理，以防止路表水进一步渗入结构层。

4．对水泥混凝土路面接缝密封材料要加强养护，如接缝中的密封材料流失或老化，应及时补充或更换密封材料，以保持良好的弹性和防水性能。

5．应建立公路日常养护制度，研究和制定修理各种病害的方法、工艺和配置相应的养护设备，严格进行规范化养护。路面的养护应以预防性养护为主，修补性养护为辅，要在路面尚未出现病害或严重病害之前进行养护。

四、结语

公路水害是公路病害的主要因素之一，排水系统的好坏，对于路基稳定和道路使用效果的关系很大，特别是在多雨的丘陵地区，水网密布地基软弱的平原区，更应合理选择综合排水措施，提高公路的建设质量，确保公路行车安全，防止路面积水。为提高公路工程的质量，设计、施工、养护等单位还需不断在实践中探索，总结出较为成熟和成功的排水措施。

参考文献

[1]JTG F 40-2004．公路沥青路面施工技术规范．

[2]JTJ 014-1997．公路沥青路面设计技术规范．