高寒地区沥青路面行为特性

杨国华

青海省西宁市市政工程管理处 810001

高寒地区沥青路面行为特性

杨国华

青海省西宁市市政工程管理处 810001

随着我国道路交通的快速发展，我国青海以及西藏等寒地地区的交通建设取得了可喜的成绩，交通事业的发展，也从一定程度上缓解了高寒地区相对闭塞的区位特征，为其经济的发展提供了必要的条件。而就路面而言，沥青路面已经广泛的使用在了高寒地区的路面上，这也显著提高了公路的舒适性以及安全性，但由于高寒地区温度低，冰冻面积大以及辐射高等不利特点，沥青路面在高寒地区的普及度还不高并且使用质量也明显受到影响。

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沥青路面现在已经在全世界广泛普及了，因其行车舒适，路表美观以及路况易修复等特点，沥青路面已经成为世界道路施工的首选。然而对于高寒地区来说，因为其具有高寒特性对沥青路面在该区域的发展具有极大的阻碍作用，所以沥青路面在高寒地区的使用无疑会遇到更多的挑战。高寒地区沥青路面路用性能的保证取决于路面设计是否能充分考虑高寒气候特征并在材料和结构设计中采取有针对性的措施。由于传统上沥青路面设计规范所依据的路面调查资料无法真实描述高寒地区的路面状态,因此极有必要开展高寒地区新型路面结构行为与适应性研究。

1 沥青路面病害类型

1.1 变形

路面变形是一种较为常见而且非常严重的道路病害情况，主要表现为路面呈波浪状、路面沉陷以及路面车辙印过多等情况。我们平常在常温下的路面也市场会出现这样的变形状况，而高寒地区由于土壤多年处于冰冻状态，因为冻土的路基冻融影响，高寒地区的沥青公路更容易发生变形的影响。

1.2 裂缝

裂缝也是较为常见的路面影响，其主要类型为横向裂缝、纵向裂缝、块状裂缝及道路龟裂，其中横向裂缝为主要因素，且分布比较规律。在同一路段内基本等间距分布,裂缝间距大多集中在5m～20m之间,且在路面宽度范围内贯通。而纵向裂缝的出现位置笔记具有局限性，一般会出现在路肩边缘，但纵向裂缝的严重程度往往会不断地增加越来越严重，有时甚至会长达数百米，这就需要我们的道路工作者及时发现问题，加强对高寒地区沥青公路的勘探以及护理，从而尽量避免纵向裂缝对沥青公路造成过于严重的影响。而块状裂缝以及道路龟裂相对来说并不常见，但危害性却极大，这种裂缝通常会在道路承受压力过大时扩散，造成由点及面的大面积破坏。

1.3 松散

道路的松散现象是不易用肉眼观察到的，所以往往被人忽略。这种病害的成因是长期受轮胎和路面的压力较大造成表面材质分散情况严重，从而导致沥青路面的核心承受力大大减低，造成集料外露，表面粗糙，路面凹凸不平等。

2 病害成因分析

2.1 自然因素

自然因素是我们最直观的可感因素。高寒地区常年持续低温，降温速率快，昼夜温差极大且辐射率高的特点致使沥青路面更加容易脆硬化，而沥青原料劲度模量高，变形能力和松弛力都较差，这就使得沥青路面在寒冷的天气下很难具备耐久性，容易老化，同时使得坑裂性降低，更容易出现病害。而强辐射也会会使得沥青老化加快,变得干涩,粘性降低,使混合料的水稳性下降而出现松散、坑槽等病害。

2.2 交通流量因素

高寒地区的交通发展保障了其经济发展的资源性，而随着经济的发展以及公路运输工具的大型化以及载重比例的增加，高寒地区本就脆弱的道路条件变得更加弱不禁风也是必然结果。

2.3 施工因素

高寒地区公路在设计和施工中为了适应低温条件,一般均用高标号沥青。虽然高标号沥青低温柔性好，抗裂性强,但其粘性较低,与集料粘附性较差,造成水稳定性差和抗冻性能不佳,这是沥青路面出现松散类病害来自材料方面的一个主要原因。沥青路面的特殊施工条件主要有施工工期短、施工温度低、碾压成型困难和养生条件有限等，高寒地区的最佳施工期在5月到9月间，但即使是夏天这里的温度也非常低而且温差大，夜间的温度甚至会达到零下，造成有效的施工时间不足，而且低温会对新路面造成冷凝等破坏性影响，而同时高寒地区在7月到9月会进入降水季，雨雪无常，使得施工很难连续。

2.4 养护管理

长期以来,公路的养护和运营成本以及正常的通行之间存在着明显的相互制约甚至矛盾。预防性养护就是基于解决上述矛盾而提出的一种全新的路面养护理念。旨在寻求一种更有效的公路沥青路面养护措施,特别是特殊地区沥青路面的养护,保证公路运营质量和运输效率。为了从根本上解决上述矛盾,最大可能的使路面病害在产生的初期就得到控制甚至彻底消灭,从而避免路面病害的蔓延与进一步恶化影响其使用性能,大大降低公路养护费用,使得路面自始至终都处于正常的服务水平,沥青路面的预防性养护作为一种全新的养护新理念已经成为公路沥青路面健康发展的必然需求。

3 冷补材料的应用

冷补材料是一种全天候新型修补材料,优良的黏结性能和松散的施工性能是它不同于普通常温或低温修补材料的显著特点之一。在高寒地区的道路养护中，温度的互补是一个重要的概念，冷补材料便是相对于传统的高温材料更适合在高寒地区使用的新型材料，下面就让我们认识一下冷补材料。

3.1 冷补材料的特点

冷补材料可以适应20度到零下20度间的温度，非常适合在高寒地区使用。而且其防水性强，具有极佳的抗水损害能力，可以最大程度的避免高寒地区的雨雪情况，从而大大降低施工难度。应用冷补材料修补时无需粘层油,成品混合料可随取随用,不需要重型施工机械压实,可根据路面的不同修补情况采用压路机压实、冲击夯压实、人工压实或汽车轮胎碾压即可。而且冷补材料的使用周期较长，可以减少道路养护所投入的人力物力。

3.2 冷补材料的路用性能

能够在低温下仍保持良好的稳定性，最大程度的避免了道路病害的危险。在降水甚至积水的情况下冷补材料能与原路面紧密结合从而降低影响；在干燥、多尘的坑洞中冷补材料能够与原有路面黏附。在温度较好时,冷补材料对轮胎的重复荷载有足够的抵抗能力。可以说冷补材料几乎是为高寒地区的沥青路面而量身定做的，其自身的特性与高寒地区温度低辐射高变化大降水多的特点形成了非常良好的互补并形成了极佳的适应性。冷补材料的推出也意味着高寒地区的道路发展进入了新的时代。

[1] 仉长勇,赵方振,肖云鹏. 高寒地区冷补材料的应用[J]. 内蒙古科技与经济,2008年,第四期

[2] 詹生辉.高寒地区沥青路面预防性养护[J].山西建筑,2009年,第35卷

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.08.033