刍议沥青路面渗水原因及治理方法

赵志显++叶旭宁++胡玲萍

[摘要]：随着我国经济的不断发展，市政道路日益发挥着主通道作用，但随着交通量的不断增长，很多高速公路沥青路面均呈现出一定的早期破坏，如开裂、泛油、松散、沉陷、水破坏等。有的市政道路甚至当年通车即发生了病害，正常维修期大大提前，直接影响了车辆的运行，对高速公路的运营带来了一定的影响，增大了养护管理资金的投入，也影响着交通部门的形象。

[关键词]：沥青路面；渗水现象；产生机理；处治措施

[前言]

沥青路面具有良好的力学性能、行车舒适性及安全性等优点，被广泛用于市政道路新建及改扩建中。但由于沥青路面复杂性、结构设计及施工质量控制等诸多因素影响，其耐久性及早期破坏问题日益突出。在施工过程中及时发现并有效处治路面渗水现象十分重要。本文阐述路面水损害产生机理及对路面造成的危害，分析大修施工过程中渗水现象产生的原因、制定处治方案并评价处治效果，最大限度防止和减轻其渗水对沥青路面造成的水破坏，对保证沥青路面质量，提高重载大交通量下沥青路面使用性能具有重要的意义。

1、路面水损害机理及危害

1.1路面水损害产生机理

①水力沖刷。当水下渗到沥青路面结构层内时，行驶车辆将轮胎前面的水挤进混合料的孔隙中，当车辆通过时后轮又将水分吸出，这个压一拉循环使得孔隙中水所到之处都会出现冲刷作用。而孔隙的连通就将这种水力冲刷带到混合料的各个角落，从而加速混合料的早期破坏。对于压实不好的材料，被交通车辆压实后，进入孔隙中的水分却不能再出来，造成孔隙水压力。温度升高时会有膨胀应力加速水的流动和粘结破坏，温度低则结成冰，体积膨胀也会产生同样的破坏性。

②置换作用。由于水的极性很强，而沥青与集料间的粘结力相对较弱，水可以通过较强的定向力吸附到带电荷的集料表面。因此集料表面或多或少有亲水疏油的特点，酸性集料较碱性集料更具有亲水性。如果集料表面潮湿，沥青将无法将水趋散而与集料粘附，然而水却可以穿透沥青膜将沥青同集料分离，所以应尽量避免混合料同水接触。一旦路面渗水，水分进入路面空隙而很难流出，驻留在路面里的水分就会在集料的表面发生置换作用。

1.2水损害的危害

①对材料本身的危害。

沥青路面是由附着了沥青的集料粘结合而成的。水对路面材料的破坏主要表现在破坏集料同沥青的粘结力，造成沥青的剥落。大量调查发现很多的早期损坏都是由于沥青与集料的粘附力问题导致沥青的剥落，逐渐在路面上形成许多沙孔最后合并成坑洼。

②对路面结构层的破坏。

通常情况下，高等级公路沥青路面大都采用面层、基层、垫层等多层式结构类型。水对路面结构层的破坏主要表现在水透过面层进入面层同基层的交界面上，若横向排水不畅，水流积聚导致路面的冲刷、唧泥等早期损坏现象。

2、沥青路面渗水处治

针对某高速大修工程某段产生的冒水现象，为了避免通车后产生早期水损害，研究对于产生冒水路段情况进行调查，分析产生冒水的原因，对于已加铺SMA—13沥青混凝土冒水路段及时采取相应处治措施，并对处治后效果进行评价。

2.1路面渗水情况及原因分析

发现冒水现象后，施工单位对部分路段的硬路肩进行了铣刨处理，发现路面结构层间有层间水流出。研究对冒水路段进行调查分析，总结出产生冒水现象的主要原因有以下几点：

①施工图设计文件中，对于某段旧沥青路面段的处理方案，主要采取的是铣刨加铺的设计方案，对于原硬路肩，没有进行铣刨加铺处理。由于施工过程中，无法做到新铺筑的沥青路面结构完全不渗水，加之中央分隔带边缘的现浇水泥混凝土没有及时施工完成，导致雨水下渗，渗入到路面结构层中的水份，可能会沿路面结构层的孔隙、铣刨层的底面、SMA—13结构层的底面沿路拱方向或合成坡度方向移动，到硬路肩与行车道的交界位置，因原硬路肩在多年行车荷载的碾压下，已经非常密实，水无法侧向移动，导致水份的积聚，晴天之后，在太阳光的照射下，水份会沿没有完全压实的区域上升，产生冒水现象。

②就地热再生的路段，因再生的车道，加入了一定数量的新料（大约为20%），导致其油石比相对较大，碾压之后比较密实，水份横向移动到该位置的时候，因缺乏横向排除的通道，因此会在再生车道与铣刨加铺车道的交界位置没有完全压实的区域产生冒水的现象。

2.2路面渗水路段处治方案

根据施工现场情况调查及冒水现象原因分析，综合考虑施工进度及施工成本的情况下，制定了路面冒水路段处治方案，具体措施如下：

①对于已经加铺SMA—13的路段，无论冒水位置是在行车道与硬路肩的交界处、行车道与超车道的交界处还是超车道与左侧路缘带的交界处，均按合成坡度或横坡度方向开槽处治，开槽位置在冒水处的下侧，开槽宽度不宜小于45cm，深度不宜小于20cm，长度为硬路肩全长+新铺筑的沥青层中2cm；坑槽开挖要求严格按照路拱横坡或合成坡度的大小开挖到位，底部清理干净。

②自下而上填筑8cm粒径为10～30mm的碎石盲沟+厚度不小于7cm的C35小石子混凝土+封层+粘层+5cmSMA—13。

2.3处治效果评价

某段冒水路段处治结束的一次降雨后，笔者对冒水路段路面情况进行调查。现场调查情况表明，开挖横向排水通道后，行车道与硬路肩交界处、再生车道与铣刨加铺车道的交界处冒水现象基本消失，并且排水通道边部明显看到有水流出。这说明横向排水通道能够汇集下渗至路面层间的雨水，通过横向排水通道流出路面范围，从而有效避免路面结构水损害的产生。

3、结语

沥青路面施工是一项技术性很强、范围很广的系统工程，要提高施工平整度，需要高素质的操作人员和管理人员，要调动所有参加施工人员的积极性和责任心。从底基层、基层、路基开始，对其高程、平整度层层进行控制。从施工各个环节着手，对沥青混合料的拌合、运输、摊铺、碾压等方面层层把关，严格管理，才能保证路面平整度。

[参考文献]：

[1]郭邦学.市政道路沥青路面养护决策时机研究[J].西部交通科技.2016（03）.

[2]赵焕军.市政道路沥青路面养护工作的方法探究[J].科技创新与应用.2015（06）.