沥青路面常见病害的影响及成因分析

摘 要：我国基础设施建设不断发展，公路的通车里程持续增长，公路的养护工作将成为交通运输行业日后的焦点。沥青路面的病害影响了公路的营运，降低了其服务水平。因此，本文首先分析了沥青路面的使用性能，归纳总结了各种常见病害类型，从化学组成、力学特点和功能要求等方面分析其成因，对沥青路面的养护具有重要的意义。

关键词：沥青路面；使用性能；病害；成因

1 前言

自上世纪80年代以来，我国基础建设开始起步，公路建设一直是我国基础设施建设的焦点。截至2016年底，我国公路总里程超过400万公里，高速公路总里程超过13万公里，我国路网规模日趋完善，面临着建设为主向着建设与养护并重的重大转变。近年来许多公路建成后，受车辆大型化、超载严重、交通量迅速增长、行驶渠道化等影响，沥青路面的病害问题突出，使得公路养护工作受到人们的日益关注。因此，分析沥青路面病害的成因，归纳出典型的病害对提高公路养护水平、保证公路的运营质量提高其服务水平和使用寿命都具有重要的意义。

2 沥青路面的使用性能

沥青路面使用性能的概念最早是在 20世纪60年代初期提出来的，随着高速公路里程增长和对其服务水平要求的提高，人们对路面使用性能研究也更加深入，对路面使用性能也有了更高的要求。为了保障行车的舒适性及服务的稳定性和耐久性，沥青路面必须保证以下这几种基本性能。

2.1 高温稳定性

高温稳定性就是指沥青混合料在荷载作用下抵抗永久变形的能力。夏季，温度的升高会引起车辙和波浪等病害产生。由于沥青路面的强度和刚度随温度的升高而降低，为了保证沥青路面在高温下能够承受荷载的作用而保证结构和性能的稳定，不产生影响其使用性能的永久变形，就必须保证其高温稳定性。

2.2 低温抗裂性

低温抗裂性指沥青路面抵抗低温收缩裂缝的能力。低温裂缝不仅存在于北方冻土区，而且存在于南方非冻土区，我国的沥青路面大多铺筑在收缩性较大的半刚性地基上，路面低温裂缝问题严重。由于沥青路面随温度下降，劲度增大，变膨能力降低。在外界荷载作用下，一部分应力来不及松弛，应力逐渐累积，这些累积的超过材料抗拉强度时即发生低温开裂，从而导致路面的破坏，所以沥青路面在低温时应具有较低的劲度和较大的抗变形能力来满足低温抗裂性能。

2.3 水稳定性

水稳定性就是沥青路面抵抗水影响的能力。水的存在降低了沥青的粘结力和其与集料之间的粘结作用，加速了沥青膜的破坏，导致沥青路面产生剥离、坑槽、松散、掉粒等病害，降低了沥青路面的耐久性。

2.4 抗疲劳性

沥青路面在反复荷载作用下抵抗破坏的能力就是抗疲劳性。在车轮荷载的反复作用下长期处于应力变换的状态下，沥青路面容易产生疲劳破坏，路面所能承受的强度逐渐降低。当荷载的重复作用超过一定次数以后，荷载所产生的应力就会超过沥青路面材料本身的抗力，这时就会产生疲劳开裂。

3 沥青路面常见病害及成因

在公路的营运过程中，随着使用年限的增长和交通量的变化，各种病害不断出现，不仅影响行车体验、降低道路的服务水平，还会降低道路的使用寿命。气象条件、交通状况、排水设施、施工水平和养护水平等因素都会影响病害的产生和发展，因此对常见病害进行分类归纳分析不同类型病害的成因对于路面的养护治理具有重要意义。

3.1 裂缝

裂缝是沥青路面最常见的病害之一，按其表现形式及开裂程度可分为横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝和不规则裂缝。横向裂缝方向几乎与路面中心线垂直，施工质量差、偷工减料、车辆超载等都是产生横向裂缝的原因。纵向裂缝大致平行车辆行驶的方向，它的产生主要有以下两个方面：路面压实不均匀导致地基承载力不足、地面不均匀沉降，常见于旧路基拓宽地段；分幅摊铺衔接部位施工质量不到位。横向裂缝和纵向裂缝交错就构成了网状裂缝，路基压实度不达标、行车荷载反复作用所带来的疲劳损伤都是产生网状裂缝的原因。半刚性基层在降水的条件下不能及时排水含水量增大，影响了地基的稳定性，降低道路承载能力，在荷载的作用会产生不规则裂缝。

3.2 车辙

车辙是指轮迹带上出现的狭长形凹槽。车辙变形主要有两方面原因：沥青混凝土的抗塑性变形能力和高温稳定性差；渠化交通与荷载作用次数的增加。根据成因可大致将其分为失稳性车辙、结构性车辙和磨损性车辙三类。

失稳性车辙，高温稳定性不足及车辆超载导致路面承载力小于荷载，使流动性变形不断累积形成失稳性车辙。这种车辙在车轮作用的部位下凹，车轮作用较少的两侧向上隆。结构性车辙，由于荷载的作用，发生在沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久变形。这种车辙宽度较大，两侧没有隆起现象，横断面成凹字形。磨损性车辙是由于自然环境和车轮的碾压二者共同作用下产生的。

3.3 水损害

沥青路面竣工通车后，在大量降水的条件下，受到水的侵蚀产生的大面积破坏就是水损害。在车辆荷载和温度导致体积变化的共同影响下，水分逐渐侵入沥青内部，加速了骨料之间沥青膜的脱落，逐渐累积导致沥青混合料直接粘结力降低引发路面破坏。沥青路面产生水损害的原因主要有以下方面：沥青混凝土级配不合理，沥青混合料搅拌不均匀，路面压实不到位；路面排水设施设计及设置不合理，导致雨水淤积不能及时排出；路基处理不到位，导致路基不密实，地表水侵入路面。

3.4 坑槽

沥青路面的骨料剥离后形成的点式凹状结构就是坑槽。面层材料组合不当或施工时混合料加温过高，使沥青含量老化粘结力不足，混合料中的骨料因粘结不足而松散，裂缝在外部荷载的作用下进一步发展，松动碎块随着车轮碾压和环境变化而脱离，便会形成坑槽。

3.5 泛油

泛油是指过量的沥青在高温环境下受熱膨胀，从沥青混凝土内部溢出到路面表面的现象。泛油现象通常的出现不仅引起面层中下部位沥青迁移空袭率增大，会影响沥青路面的使用寿命，而且会导致雨天路面湿滑阻碍车辆的正常出行。引起泛油的主要原因有两方面：一、沥青混合料的配合比过大，沥青用量过多，在温度的作用下膨胀填满空隙之后从表面溢出；二、沥青的设计空袭率和残余空隙率过小，沥青混凝土的空隙无法满足沥青的体积变形要求。泛油病害产生的内因是设计或施工导致的配合比和空隙率不当，外因是温度过高引起沥青膨胀。

4 结语

路面养护工作是今后公路工程的另一重点，我们应该从根本上转变重视建设轻视养护的思想。解决沥青路面的病害问题是养护工作的首要任务，这些病害的处理直接影响了道路的服务水平和使用寿命。我们需要深入分析沥青路面病害的影响，探究其形成的原因，充分认识典型病害的产生机理，才能帮助我们更好的进行养护。因此，掌握沥青路面常见病害的影响、分析其成因是公路养护工作的关键。

参考文献

[1] 白日华. 沥青路面病害检测与养护决策研究 [D]. 吉林大学，2013

[2] 张道伟. 沥青路面坑槽破坏类型及修补机理分析[J].华东公路，2011，10（5）

[3] 沙庆林. 沥青和沥青混凝土现状[J].交通运输工程学报，2001（3）.

作者简介

郭威（1996-），男，汉族，河南省焦作市人，学生，本科，河南省郑州市郑州大学水利与环境学院道路桥梁与渡河工程专业。