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摘要：本文提出了水对沥青路面造成的破坏及预防方法。
关键词：水 沥青路面 破坏 预防方法
中图分类号：U416 文献标识码: A 文章编号：1674-098X(2011)10(b)-0000-00
习惯上将早期破坏分为裂缝、修补和坑洞、变形、表面损坏及其他损坏，而水损坏则作为早期损坏现象一般单独讨论,因为其危害最大,往往可以引起其他病害的产生。与国外早期破坏相比，我国的早期破坏出现得更早，许多仅为l—3年，即路面在设计寿命期前l／4至l／3期间内。所发生的过早的各种形式的路面破坏，主要有车辙、开裂、卿浆、泛油、松散、坑槽等几种形式,而其中大部分都可能是水损坏后所引起。
1 沥青路面产生的水破坏现象
表面层产生坑洞；表面层和中面层同时产生坑洞以及局部表面产生网裂和形变；唧泥、网裂、坑洞;其他水破坏现象。
2 沥青路面水破坏的原因
外因主要有交通量、交通组成、降雨量以及不尽完善的路面排水系统;内因为排水设施不完善、沥青混合料空隙率过大、路面渗水、路面压实度不足、沥青混合料抗水损害能力不足、厚度偏薄等。
3 沥青路面水破坏具体分析
3.1 从设计角度分析
造成沥青路面水损害的主要原因之一是沥青混合料空隙率过大。沥青混合料的空隙率是影响沥青路面透水性的主要因素，混合料空隙率越大，透水性也越大。沥青混凝土的空隙率过大，降水容易透入结构层中，使沥青路面产生各种各样的水破坏。设计时，有时为了考虑沥青路面的抗滑性能、保证路面行车有一定的构造深度，混合料设计空隙率一般都在6％以上，而据有关资料介绍，空隙率在8％～12％之间，路面水最容易侵入面层混合料内部，一旦沥青面层内部含有一定的水分，水将在沥青混合料内部自由流动，再加上车辆荷载的反复作用，面层中的水产生压动力，这部分水逐渐侵入到沥青与集料的界面上，使沥青膜渐渐地从集料表面脱离，最终导致沥青与集料之间的粘结力丧失，造成水损害破坏。
3.2 从施工的角度分析
从基层考虑：半刚性基层强度高，容易开裂，反射到路面会加速水破坏。我国的高速公路路面结构基本上采用半刚性基础结构，其干缩性和温缩性相对较大，故其施工碾压、养护过程中不可避免地产生裂缝。在冬季突然降温时基层的裂缝会因为温度收缩而继续拉裂，将给同样产生温度收缩的沥青混凝土面层一个附加拉应力，两个拉应力叠加一旦超过沥青混凝土的抗拉强度，沥青混凝土将产生温度型反射裂缝;从面层考虑：沥青面层混合料的压实度不足是导致水破坏的最直接原因。根据压实度与空隙率的的计算公式：
压实度＝实测密度/马歇尔密度
空隙率＝1－实测密度/理论密度
压实度＝（理论密度/马歇尔密度）（1－空隙率）
可知，压实度越高沥青混合料嵌锁越紧，越密实，实际空隙率就越小。碾压过程应遵循少量喷水，保持高温，梯形迭进的原则。但往往在实际施工中，由于压力机具故障、操作不规范、碾压不均匀、碾压遍数不够、碾压温度控制不好，造成部分地方压实度不足，而且有时为了片面追求平整度，进行低温碾压，降低压实度标准,忽视了压实度，最终导致面层混合料压实度不足，带来水损害破坏。
3.3 从排水设施分析
我省位于南方多雨潮湿地区，雨水较为频繁。搞好路面排水设施，对保证公路的使用性能和使用寿命具有十分重要的作用，对防止路面水损害更有其特殊的功能。
3.4 从原材料规格分析
集料规格的好坏，直接影响到沥青与集料粘附性能、粘结力大小。有四种理论可以解释沥青与集料间的联结力的机理,单用一种理论有时无法解释沥青混合料在实际使用中为什么联结力会丧失。这四种理论是:
力学特性：此时联结力依赖于集料的特性,如:表面纹理、多孔性、吸收性、表面吸附和颗粒尺寸等。一般说,表面粗糙的和多孔的集料可以使沥青更好的吸附其表面,并因此提供较强的联结力。
化学反应：依赖于沥青和集料化学成分,由于沥青含有羟基酸组份,所以往往和碱性石料有较强的联结力。
表面能理论：试图通过集料与沥青或水间的表面能,来解释沥青与集料的联结力。
分子定向和排列：分子排列理论认为集料表面的剩余化合价或表面电荷是非常重要的,当集料颗粒表面分布有不平衡的电荷时,就会产生一种不平衡的表面能,如果集料颗粒表面被相反极性的液体所裹覆,表面能会得到平衡。这时界面间会产生较强的联结力。当两种液体(沥青和水) 同时接触集料颗粒表面时,能够使集料颗粒表面能达到最佳平衡要求的液体会和集料表面产生最强的联结力。因此,水的出现导致沥青剥落与集料的表面电荷有关,因为水在平衡集料颗粒表面电荷方面优于沥青。
4 沥青路面水破坏的预防
4.1 完善路面排水设计
在公路路面设计时，应进一步完善路面排水设计。
设置好分隔带和路肩的防、排水设施，是防治高等级沥青路面雨水侵渗破坏的一个重要方面。
在路面结构层中设置防水层、基层顶面设置封层，在沥青面层结构组合设计中，至少两层按密级配沥青混凝土设计或设置必要的隔水层，以减少面层渗水。
在中央分隔带或路肩范围内铺设不透水或低透水性的防渗层，以达到防水阻渗、保护路面结构的目的。
4.2 加强施工管理
从面层考虑：施工前原材料的选用必须规格、均匀，配合比设计必须严密，而且注意防止集料的污染。从层间考虑：下面层与基层之间必须浇洒透层油，沥青面层之间需涂粘层油，护肩、路缘石与沥青混凝土接触面之间也应涂粘层油。从基层考虑：采用提高基层抗拉强度，在面层与基层结合部位铺设土工布等以缓减半刚性基层材料的收缩应力。
4.3 严格控制原材料规格
加强对原材料的把关，每批沥青进场都要进行试验，保证沥青的粘度、延度、针入度等各项指标符合要求，对每批集料进场都要严格进行抽检、筛分。施工前原材料的选用必须规格、均匀、合理，配合比设计必须严密。
4.4 采用新材料、新工艺
尽可能采用新型防水材料在沥青面层表面涂上一层防水材料，形成不透水的薄膜封层，减少路面水在路面的滞留时间，使路面水尽快排到路基边沟，从而大大减少路面水的侵入，能使沥青面层中因降雨而聚集的水大大减少,减少水对路面的破坏。
4.5 加强公路养护管理
公路建成后，养护是关键。要延长沥青路面的使用寿命，必须加强路面的养护管理。雨后要及时补洞，补洞要规范、整齐，严格按照《沥青公路养护技术规范》要求及操作规程进行养护，把沥青路面的病害消灭在萌芽状态，避免雨水从病害处渗入，造成路基弹簧路面大面积破坏。
4.6 加强反超限运输管理
应该严格按照《公路法》、《超限运输车辆行驶公路管理规定》要求，加强反超限运输管理执法力度。在重要路口设点检查,不得让超载车辆进入高速公路,强行卸载，减少超限超载运输车辆对公路成的损坏，延长公路使用年限。
关键词：水 沥青路面 破坏 预防方法
中图分类号：U416 文献标识码: A 文章编号：1674-098X(2011)10(b)-0000-00
习惯上将早期破坏分为裂缝、修补和坑洞、变形、表面损坏及其他损坏，而水损坏则作为早期损坏现象一般单独讨论,因为其危害最大,往往可以引起其他病害的产生。与国外早期破坏相比，我国的早期破坏出现得更早，许多仅为l—3年，即路面在设计寿命期前l／4至l／3期间内。所发生的过早的各种形式的路面破坏，主要有车辙、开裂、卿浆、泛油、松散、坑槽等几种形式,而其中大部分都可能是水损坏后所引起。
1 沥青路面产生的水破坏现象
表面层产生坑洞；表面层和中面层同时产生坑洞以及局部表面产生网裂和形变；唧泥、网裂、坑洞;其他水破坏现象。
2 沥青路面水破坏的原因
外因主要有交通量、交通组成、降雨量以及不尽完善的路面排水系统;内因为排水设施不完善、沥青混合料空隙率过大、路面渗水、路面压实度不足、沥青混合料抗水损害能力不足、厚度偏薄等。
3 沥青路面水破坏具体分析
3.1 从设计角度分析
造成沥青路面水损害的主要原因之一是沥青混合料空隙率过大。沥青混合料的空隙率是影响沥青路面透水性的主要因素，混合料空隙率越大，透水性也越大。沥青混凝土的空隙率过大，降水容易透入结构层中，使沥青路面产生各种各样的水破坏。设计时，有时为了考虑沥青路面的抗滑性能、保证路面行车有一定的构造深度，混合料设计空隙率一般都在6％以上，而据有关资料介绍，空隙率在8％～12％之间，路面水最容易侵入面层混合料内部，一旦沥青面层内部含有一定的水分，水将在沥青混合料内部自由流动，再加上车辆荷载的反复作用，面层中的水产生压动力，这部分水逐渐侵入到沥青与集料的界面上，使沥青膜渐渐地从集料表面脱离，最终导致沥青与集料之间的粘结力丧失，造成水损害破坏。
3.2 从施工的角度分析
从基层考虑：半刚性基层强度高，容易开裂，反射到路面会加速水破坏。我国的高速公路路面结构基本上采用半刚性基础结构，其干缩性和温缩性相对较大，故其施工碾压、养护过程中不可避免地产生裂缝。在冬季突然降温时基层的裂缝会因为温度收缩而继续拉裂，将给同样产生温度收缩的沥青混凝土面层一个附加拉应力，两个拉应力叠加一旦超过沥青混凝土的抗拉强度，沥青混凝土将产生温度型反射裂缝;从面层考虑：沥青面层混合料的压实度不足是导致水破坏的最直接原因。根据压实度与空隙率的的计算公式：
压实度＝实测密度/马歇尔密度
空隙率＝1－实测密度/理论密度
压实度＝（理论密度/马歇尔密度）（1－空隙率）
可知，压实度越高沥青混合料嵌锁越紧，越密实，实际空隙率就越小。碾压过程应遵循少量喷水，保持高温，梯形迭进的原则。但往往在实际施工中，由于压力机具故障、操作不规范、碾压不均匀、碾压遍数不够、碾压温度控制不好，造成部分地方压实度不足，而且有时为了片面追求平整度，进行低温碾压，降低压实度标准,忽视了压实度，最终导致面层混合料压实度不足，带来水损害破坏。
3.3 从排水设施分析
我省位于南方多雨潮湿地区，雨水较为频繁。搞好路面排水设施，对保证公路的使用性能和使用寿命具有十分重要的作用，对防止路面水损害更有其特殊的功能。
3.4 从原材料规格分析
集料规格的好坏，直接影响到沥青与集料粘附性能、粘结力大小。有四种理论可以解释沥青与集料间的联结力的机理,单用一种理论有时无法解释沥青混合料在实际使用中为什么联结力会丧失。这四种理论是:
力学特性：此时联结力依赖于集料的特性,如:表面纹理、多孔性、吸收性、表面吸附和颗粒尺寸等。一般说,表面粗糙的和多孔的集料可以使沥青更好的吸附其表面,并因此提供较强的联结力。
化学反应：依赖于沥青和集料化学成分,由于沥青含有羟基酸组份,所以往往和碱性石料有较强的联结力。
表面能理论：试图通过集料与沥青或水间的表面能,来解释沥青与集料的联结力。
分子定向和排列：分子排列理论认为集料表面的剩余化合价或表面电荷是非常重要的,当集料颗粒表面分布有不平衡的电荷时,就会产生一种不平衡的表面能,如果集料颗粒表面被相反极性的液体所裹覆,表面能会得到平衡。这时界面间会产生较强的联结力。当两种液体(沥青和水) 同时接触集料颗粒表面时,能够使集料颗粒表面能达到最佳平衡要求的液体会和集料表面产生最强的联结力。因此,水的出现导致沥青剥落与集料的表面电荷有关,因为水在平衡集料颗粒表面电荷方面优于沥青。
4 沥青路面水破坏的预防
4.1 完善路面排水设计
在公路路面设计时，应进一步完善路面排水设计。
设置好分隔带和路肩的防、排水设施，是防治高等级沥青路面雨水侵渗破坏的一个重要方面。
在路面结构层中设置防水层、基层顶面设置封层，在沥青面层结构组合设计中，至少两层按密级配沥青混凝土设计或设置必要的隔水层，以减少面层渗水。
在中央分隔带或路肩范围内铺设不透水或低透水性的防渗层，以达到防水阻渗、保护路面结构的目的。
4.2 加强施工管理
从面层考虑：施工前原材料的选用必须规格、均匀，配合比设计必须严密，而且注意防止集料的污染。从层间考虑：下面层与基层之间必须浇洒透层油，沥青面层之间需涂粘层油，护肩、路缘石与沥青混凝土接触面之间也应涂粘层油。从基层考虑：采用提高基层抗拉强度，在面层与基层结合部位铺设土工布等以缓减半刚性基层材料的收缩应力。
4.3 严格控制原材料规格
加强对原材料的把关，每批沥青进场都要进行试验，保证沥青的粘度、延度、针入度等各项指标符合要求，对每批集料进场都要严格进行抽检、筛分。施工前原材料的选用必须规格、均匀、合理，配合比设计必须严密。
4.4 采用新材料、新工艺
尽可能采用新型防水材料在沥青面层表面涂上一层防水材料，形成不透水的薄膜封层，减少路面水在路面的滞留时间，使路面水尽快排到路基边沟，从而大大减少路面水的侵入，能使沥青面层中因降雨而聚集的水大大减少,减少水对路面的破坏。
4.5 加强公路养护管理
公路建成后，养护是关键。要延长沥青路面的使用寿命，必须加强路面的养护管理。雨后要及时补洞，补洞要规范、整齐，严格按照《沥青公路养护技术规范》要求及操作规程进行养护，把沥青路面的病害消灭在萌芽状态，避免雨水从病害处渗入，造成路基弹簧路面大面积破坏。
4.6 加强反超限运输管理
应该严格按照《公路法》、《超限运输车辆行驶公路管理规定》要求，加强反超限运输管理执法力度。在重要路口设点检查,不得让超载车辆进入高速公路,强行卸载，减少超限超载运输车辆对公路成的损坏，延长公路使用年限。