浅析渗水对沥青混凝土路面的影响

乔高林，郑中选

郑州第二市政建设集团有限公司（450000）

浅析渗水对沥青混凝土路面的影响

乔高林，郑中选

郑州第二市政建设集团有限公司（450000）

沥青路面的水损坏，究其根本是由路面渗水造成的。沥青路面的早期损坏基本上都与水有关,主要表现为在通车后的第一个雨季，沥青路面出现不同程度的车辙、表面松散、坑洞等损坏。这种现象在南方多雨地区尤其明显，因此，深入研究分析沥青路面的渗水特性、变化规律及影响沥青路面渗水性能的各项因素，对优化工序措施保证沥青路面质量，提高沥青路面使用性能具有重要的意义。

1 沥青路面的渗水机理及危害

现有的路基路面排水系统往往只重视把地表水排到公路路界以外,而不重视排除由于降雨而形成的路基路面结构内部滞水,在没有设置有效的路基路面结构内部排水系统的情况下，这种内部滞水的危害性是相当大的，它可以使路基路面材料的力学性质发生变化,影响路基路面的强度和稳定性,是导致我国一部分公路路基路面早期损坏的重要原因之一。

在降雨过程中,雨水就会进入并滞留在表面层沥青混凝土的孔隙中，且向外渗流的速度很慢，需要数周或数月才能慢慢排除，整个路面结构或者部分结构层(面层或上面层)便类似于被安置在封闭的槽式“浴盆”内，被围封在路面结构内的这些水分，会浸湿路面结构各层材料和路基土，使其强度下降，变形增加，从而使路面结构的承载力降低。在大量快速行车的作用下,一次一次产生的孔隙水压力使沥青从碎石表面剥落下来，局部沥青混凝土变得很松散，碎石被车轮甩出，路面将产生坑洞，若雨水进入并滞留在表面层和中面层，在大量快速行车荷载的作用下，这两层内沥青混凝土中部碎石上的沥青剥落，导致表面产生网裂、形变(下陷)和向外侧推挤，或产生坑洞，若雨水透过沥青面层滞留在半刚性基层顶面，在大量快速行车作用下，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，灰浆被行车压侵到路表面，在灰浆数量大的情况下，可能立即产生坑洞，在数量小的情况下，可使路面网裂或变形，若某处产生网裂或形变后，降水就更容易透入，并产生恶性循环，最终导致路面破坏。

2 降雨入渗的过程以及解决办法

2.1 降雨入渗过程及特点

降雨入渗是一个非常不恒定的过程,入渗率又与地表介质的含水量密切相关，这种入渗过程十分复杂。在地下水埋深比较浅时降雨入渗的水分在非饱和区的运动和饱和区的地下水分是相互联系的,可以在较短的时间内使地下水位有较大的提高。另外，降雨入渗所补给的水分势必会提高土壤的饱和度，从而降低土壤的抗剪强度，严重时将导致事故的发生。大气降水至地面即开始入渗过程。若地表上层或岩层湿度不大,在分子引力作用下降水为地表介质吸收为薄膜水。当薄膜水量达到最大值，入渗水则填充介质中的毛细裂缝形成毛细水，即所谓毛细水下渗。当缝隙的开度很不均匀时，毛细水只能填充缝隙内开度较小的那部分面积，开度较大的那部分缝隙仍为空气所占据，介质处于非饱和状态，形成非饱和渗流。当地下水位埋深较浅，降水强度较大且持续时间较长时，地下水位逐渐上升至地表而达到饱和状态，形成连续的饱和渗流。通常地下水位埋藏均有一定深度，一次降水地下水位上升值不大，难以达到饱和入渗的条件。降雨停止后，随着时间的延续，由于上部路面结构层的暂态饱和区有所消散，路基中的地下水位线有所上升，但并不是很明显。这是因为路基中的地下水位线太低，对路面结构层的暂态饱和区的消散没有起到很大的作用。如果地下水位线高到足够与由于降雨作用而形成的路面结构层暂态饱和区相呼应的水位,那么路面结构层和边沟反滤层材料内的暂态饱和区的水流在重力的作用下向路基填料中快速消散，这样路基上部土体的非饱和区就和下部的饱和区形成水头差，导致上部水体不断下渗，直到与下部饱和区连接。这种情况反复不断地循环，最后致使路基中的地下水位线不断上升，而使得暂态饱和区的水分得以足够消散，那么路基中地下水位线将会明显上升,以致升高到足以影响路面结构层的干燥性。

2.2 事先做好处理

在实际工程中应做好详尽的地质水文勘测，通过模拟降雨条件,然后再决定采用相应的路基路面结构的排水设施(如设置渗沟)。如果在非降雨情况下所勘探的地下水位认为较低，而不设置任何排水设施，那么降雨的作用在路基路面结构层中形成暂态饱和区,降雨停止后暂态饱和区不断向路基下方消散，最后致使地下水位线不断上升，导致整个路基处于饱和水的作用下，使得路基土体不断软化，从而影响路基的承重性以及稳定性。

3 结语

总之，路面的渗水问题是个综合的问题，影响因素较多，只有将施工水平不断提高，精细施工，实行全面质量管理，通过严格控制原材料质量、采用先进的技术手段合理选择混合料配比、采用新材料、增强沥青和集料的粘结力等措施，可以有效防止路面渗水的发生，提供性能优异的沥青路面。

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