浅谈高速公路沥青路面早期损坏及其防护措施

张志新

摘 要：高速公路沥青混凝土路面在施工设计中十分关键，但是截至目前，我国大多地区的高速公路往往都在通车不久便会出现不同程度的损坏，现就高速公路沥青混凝土路面常见的早期破损现象进行分析，提出了避免沥青路面出现早期破损的有关防护措施，从而最大限度地遏制沥青路面早期破损现象的发生，为公路事业的发展做出应有贡献。

关键词：院高速公路 早期损坏 防护

中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）08（c）-0016-02

通过分析早期损坏的几种常见现象，包括软土地基继续沉降产生的路面沉陷、路基压实度不够导致的损坏、基层质量不过关导致的损坏、水损坏、辙槽、泛油，提出防护措施，如合理设计路面厚度、减少水损坏措施、优化基层、防治泛油现象。由于在高速公路建设过程中，设计不够完美、施工不够细致、材料不够优质以及管理监督力度不够，导致高速公路沥青路面的使用情况差强人意，有些路段不得不在刚通车头几年进行大规模地维修。

因此，人们要做好高速公路沥青路面的保护工作，文章将针对沥青路面早期损坏，分析其内在原因。

1 我国高速公路现状

我国幅员辽阔，地形地貌差别极大，高原、山地、盆地、丘陵和平原这5种主要地形在神州大地上交错存在，给高速公路的建设带来很大的挑战。在高速公路建设初期，我国选择在经济发达同时修建难度比较小的地区开始建设，随着国家主干道计划（“五纵七横”规划）的逐步实施，为实现公路成网的要求，建设重点也逐步迈向地形复杂的地区。当前我国建设沥青混凝土路面的面积逐渐扩大，主要是由于其应用具有平整性良好的特征，车辆在行驶的过程中噪音低且平衡舒适。另外，沥青混凝土路面半刚性基层具有较高的强度、稳定性以及刚性强。根据最近几年的相关数据调查，我国90%以上的公路均是采用半刚性基层沥青路面。

2 早期损坏现象及原因

2.1 软土地基继续沉降产生的路面沉陷

软土地基沉降需要一定的时间，无论是排水固结法还是其他方法，都不能在较短的施工期完成目标。然而我国高速公路的实际施工期往往相对较短，在软土地基依然在沉降的情况下就铺设路面，必然会导致这样的后果。

2.2 路基压实度不够导致的损坏

路基难免有沉陷变形的情况，需要填土路堤，但此时填土路堤压实度不够，使得路面明显下沉，俗称桥头跳车。

2.3 基层质量不过关导致的损坏

基层作为沥青路面至关重要的承重层，其质量优劣与路面的寿命息息相关，其中材料的选择是关键。在高速公路的半刚性材料之间或者半钢性材料的下部，往往会以素土夹层填充，而一旦素土夹层潮湿的时候，路面的承载能力便会下降，易产生裂缝。

2.4 辙槽

车辆特别是大型车辆经过路面时，会使路面产生某种程度的凹陷，轻则只有车轮痕迹的凹陷，重则在产生凹陷的同时，还会使两侧的沥青混凝土鼓起，产生更大程度的破坏。造成高速公路辙槽的原因主要与车辆行驶有关，车的数量、重量及轮胎压力、行车速度等都是影响因素。一般来说，车速与要求的沥青混凝土的抗辙槽能力成反比，车速越慢，则要求沥青混凝土的抗辙槽能力越强。

2.5 泛油

现阶段，对于沥青路面出现泛油情况有两种表现特征：其一，由于沥青面层中的一种自由沥青受到温度的影响而发生受热膨胀的现象，并且导致沥青混凝土的空隙无法容纳，从而出现溢出的情况；其二，由于公路路表水注入面层内部之后，若无法短期排出则会在沥青层底部滞留，在车辆的荷载作用下会造成集料表面的沥青膜发生脱落的情况，并逐步向上部迁移，进一步使沥青层面上部泛油。

若发生沥青泛油则会对路面造成一定的危害，首先是会使路面发生打滑而造成车辆行驶不稳定；其次是由于沥青上部含量会变高，沥青下层的含量下降，这直接降低沥青中下层抗疲劳性以及抗裂性；最后，沥青发生迁移之后则会对路面的空隙率产生改变，其中上层的空隙率会逐渐减小，而在路面的中层以及下层的空隙则会逐渐变大，在受到压力的作用下会造成中下层空隙率发生负压连通的问题，这样一来则会使雨水快速透过裂缝进入路面的基层，形成水损害，进一步缩短路面的使用寿命。

3 早期损坏的防护措施

针对上述问题，结合我国高速公路目前的实际情况，提出以下防护措施。

3.1 科学合理地设计路面厚度

由于相关建设单位在路面建设的过程中无法确定所需要建设的路面厚度，并且高速公路的建设还需要考虑路面结构的差异性，甚至在单位设计的理念上也会使同一高速公路的结构发生不同。当前我国所建设的沥青公路面层之间存在的差异性较大，有些高速公路，薄的路段只有10 cm左右，而厚的路段则有20 cm左右。这些路面结构组合的厚度不同不仅体现出我国半刚性基层的路面设计还需要改进，还反映当前我国沥青路面设计的盲目性与随意性。这些方面的问题导致我国路面结构设计的保守观念，其不仅造成我国沥青路面建设材料和资金的浪费，还对人们的车辆行驶造成极大危害。

3.2 减少水损坏措施

由于公路建设人员在建设过程中对沥青混合料的压实未达到要求，因此造成水侵蚀路层的情况。另外，沥青混凝土的矿料颗粒过大或混合料离析，将会造成沥青路面的密度、用量变性以及空隙率发生变化。因此需要从设计和施工多方面着手，如采用更加密实的沥青混凝土材料，使用空隙率小于5%的材料；提高沥青与矿料黏结力要求；路面结构中设立排水层或者防水层等等。

3.3 优化基层

在高速公路上应用半刚性沥青会对路面结构产生很好的效果，其本身所具有的合理性以及优越性主要表现在这几个方面：半刚性基层材料通常具有一定的抗压弹性模量以及强度，同时还具备较高的抗弯拉强度。由于半刚性基层的刚度较大，沥青层弯拉应力会随着刚度的增长而减小，这有利于抵抗车辆破坏的能力，甚至在半刚性基层的沥青也不会出现疲劳破坏的情况，这样便可以在公路设计中适当地减薄面层厚度。而随着高速公路使用的半刚性沥青的增长，在众多工程实践过程中证明，面层不够会造成路表面发生裂缝，这种裂缝虽然在初期不会对行车造成显著影响，但随着雨水天气或是下雪天的影响，使路表裂缝两侧的沥青路面出现碎裂，进一步破坏了沥青路面。因此，在高速公路设计中，必须根据不同的交通状况，对半刚性基层提出具体的强度要求。

3.4 泛油现象的防治

泛油现象的防治关键还是要依靠国家相关主管部门要对技术标准以及规范的支撑。另外，国家需要加快实行行业的准入资格制度，对相关工作的资格认定需要严格做好，无资格认定的坚决不准许其从事有关的工作。同時重点监控施工质量的控制，在施工材料以及工艺的方面要严格把握，而不是传统的最终质量。由于压实度不能达到标准，这不仅会造成车辙和出现泛油的情况，还会出现水损害的破坏，严重影响了道路使用的耐久性和交通安全性。根据我国很多高速公路沥青路面早期损坏的案例，可以知道多数是由于压实度没有达到要求，所以压实决定着施工的好坏。目前可以通过两种方法进行改进：第一，提高压实度的标准，大约在1%的程度；第二，即对沥青路面的碾压工艺进行过程控制，同时可以适度采用钻孔抽检压实度的方法。

4 结语

综上所述，高速公路是我国经济发展的大动脉，可保障全国的运输业顺利开展，为经济发展提供新鲜血液，其重要程度不言而喻，保护好高速公路是每个高速公路人义不容辞的责任。大家要从法律法规、技术措施、施工管理等多个层面让高速公路持续保持活力，为我国的社会主义事业保驾护航。

参考文献

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