浅析沥青路面早期破坏的原因

用 中粗 粒混凝 土或开 级 配或 半开 级 配沥青 碎石 的
沥青 路 面 ， 须在 沥青 面 层下设 下 封层 ， 止雨水 必 防 渗入。 １ ２ 路 面厚 度设 计 问题 ．
路 面厚度 设计 的依 据 是设 计 年 限内的 累计 当
收 稿 Ｅ期 ：０ ７０ —４ ｌ ２０ —３１
维普资讯
总第 ２２期 ２ ２ ０ 年 第 ３期 ０７
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交
通
科
技
Ｓ ｒａ ． ２ ｅｉｌ Ｎｏ ２ ２
Ｎｏ ３ Ｊ ｎ ． ０ ７ ． ｕ ｅ２ ０
短 、 护 维修 简 便 、 价 相 对 较 低 ， 够 利用 石 化 养 造 能 企业 副产 品等优 点 而 被 广 泛 用 于公 路 、 市 道 路 城 和机 场等基 础设 施 的面层 处 理 。沥青 路 面的 主要
类 型有 沥青混 凝 土 、 热拌 沥青 混 合料 、 乳化 沥青 混
准 车的轴 次 ， 换算 成标 准 车轴 载 的当量轴 次 ， 后 最 用设 计年 限 内的 当量 轴 次 ， 算 路 面设 计 弯 沉值 计 及结 构厚 度 。笔 者 经 过 上 路 大 量 的 观察 认 为 ： 在 非标 准车 向标 准 车 轴 载 换算 过程 中 ， 际上 不 管 实 是按 标准 车 的轴 载 还 是 非 标 准 车 的轴 载 ， 其是 尤
路 面设 计 对确保 路 面 满足使 用 要求 和施 工质 量起 决定性 作 用 ］ 。路 面设 计 主要是 根据 公 路使
用 要求 和当地 的 自然条 件来 确定 各 结构 层材 料及 其厚 度 。在路 面设计 方 面 主要存 在 以下 问题 。

度， 是沥青路面早期破损的主要因素。矿料的压碎值、 磨耗
值、 吸水率不 符合要求 ， 将造 成沥青混 合料的稳定度偏 低 ，
引起沥青路面早期剥落。 养 护不及 时 。沥青 路面在 行车 作用 下 出现 小 面积松 散， 个别 的形成坑槽后 未及 时进行养 护 ， 特别是采用层铺法
因是水所引起 的。沥青面层 中水 的来 源有 地面降水和路基 中挤上来 水。大气 降水渗到沥 青面层 中而排不 出去 ， 样 这
石 河子科技
பைடு நூலகம்
２１ 年 ６月第 ３ ００ 期
浅谈沥青路面早期破坏 的原 因
（ 团道路桥 梁工程 总公 司，３００ 石 河子 市） 刘 兵 ８２０ ，
中图分类号：Ｕ ７ 文献标识码 ： Ｔ ２９ Ｂ 文章编号： ８ ０ ９ （０ ）６ ０２ － １ １ ０ — ８ ９ ２ １ ０ － ０ ９ ０ ０ ０
２１ 路面设计方面 ． 由于近 年来公路建 设飞速 发展 ， 各地 区气 候 、 水文 、 地 质、 原材料情况 不同 ， 设计施工 时间紧迫 ， 设计 中调查 、 研究
基 层 的压 实度与 混合料 中粗 、 细集 料 的比例特 别是粗粒 料 的含 量密切相关 ， 当粗粒含量很大时 ， 既使压实超过 ｌ０ｂ Ｏ９，
力降低， 产生剥离、 松散、 出现坑洞。
２ — ９
在汽车荷载及温度变化 的作用下 ， 沥青面层产生破坏 。
施工的贯入式路 面和表面处治 。 初期及 时养护更为重要 。 养护方法不 当。有些 养护人员在沥青混凝土路面上采
取人工 喷油 （ 或洒 布机 喷油 ） 。人工洒 料方法进 行养护 ， 结 果破坏 了原路 面的平整度 ， 至 由于喷油 不够或用油 量控 甚 制不均 ， 造成泛油、 推拥、 松散等病 害。

下沉。
（） ２ 设计计算 的标 准当量轴 次与 实际相差 较大 ， 引起 路 面的早期 破坏 。《 公路 沥青路 面设计 规范 》 ＪＪ１ （Ｔ０ ４—９ ） ７中 的轴载换 算公式仅适用 于单轴轴载小于 １０ｋ ３ Ｎ的各 种车型 的轴 载换 算 ， 际公 路通 过 的车 辆 约有 ２ ％ ～３ ％ 轴载 超 实 ０ ０
黑 龙江 交通科 技
ＨＥＬＯＮＧＪＡＮＧ Ｉ Ｌ Ｉ ＪＡＯＴＯＮＧ Ｊ ＫＥ ｌ
Ｎｏ． ２ １ ５， ０ ０
（ ｕ ｏ １５ Ｓ ｍ Ｎ ．９ ）
沥 青 路 面 早期 破 坏 的原 因分 析
孙 广 文
ห้องสมุดไป่ตู้
（ 城 区公 路 管 理 站 ） 桃
摘
要： 通过沥青 混合 料摊铺机熨平原 理、 基准 面设置和传感器 的调整来阐述沥青 面层 平整度 的控 制。通过
２ 沥 青 路 面 本 身 原 因 造 成 的 路 面 早期 破 坏 （ ） 面基 层承载力不 足 ， １路 引起基 层裂 缝。理论上基层 是路面 的主要 承重 层 ， 面层只是功能层 。需进行基层层底 而 拉应 力 验 算 ， 车 荷 载 是 按 标 准轴 载 １０ ｋ 轮胎 压 力 汽 ０ Ｎ， ０７ＭＰ ， ． ａ 反复作用下 的疲 劳 寿命确 定路 面设计 年限 。现在 超限车轴载很 多是 ２０ ｋ 轮 胎 的压强是 ２ＭＰ ， 造成 的 ０ Ｎ， ａ所 基底拉应力大大超过 了基底材料 的允许 拉应 力 ， 以基层产 所 生裂缝并逐渐反射 到面层 。
过 １０ｋ ３ Ｎ。
（） ３ 超限车辆 引起 的 路基 下沉 。近几 年 来私 有 车辆 为 从 以上两种情况不难 看出 ， 际通过的标准轴次很快 达 实 追求经济利益 ， 超载超 限运输 越来越严重 。如 斯太尔 １９型 到路 面的设计标 准轴次 ， ４ 使路面达 到疲 劳破 坏次数 。 （ ３轴 ） 后 普便 载重 １０—２０ ｔ单 轴达 到 ２ 以上 ； 有个 ０ ０ ， ０ｔ 也 （ ） 青路 面 的渗 水 ， 同济 大学 研究 ， ３沥 按 动水压力 随 车 别 车辆 轴重达 ４ 。给路基造成 极大 的压 力 ， ０ｔ 路基较 高时其 速 的增加 而增 大。理论计 算得 到 ， 速 １０ｋ ｈ时的动水 车 ２ ｍ／ 力不能及 时传人 大地 ， 而是在 路基 内消失 ， 随着 路面 的不 压力 约 为 ４ ｍ ｈ时 动 水 压 力 的 ９倍 。试 验 得 出 车 速 再 ０ｋ／ 平整 ， 超限车所产生 的震 动又 加剧 路面不 平整 度 的发展 ， 使 １０ｋ ／ ２ ｍ ｈ的动水压力 大 致相 当于 ４ ０ ｍ高 的水 头。这 样在 降水渗入到路基 内部 。路基 含水 量加 大 ， 承载力 降低 ， 又加 雨天行车时 ， 水很容易进入 面层 ， 而且会 反复冲刷油 石界面 ， 重 了路 基 的下 沉 和变 形 。 使油石分离 ， 造成面层 松散 。滞 留水在冬 季产 生冻胀 ， 春融 （） ４ 其他原因造成 的路 基下 沉。 高路基 与低路基 比较 ， 后也形成松散 ； 是抗剪 强度 低 ， 二 重车所 产生 的压强很 容易 高路基下沉 的概率要大得多 。再是 由于路基 的填料不 当， 压 超过它的极限强度 ， 使沥 青混 合料 产生流 动 ， 流动变形 不断 实度不足 ， 浸水等也 能引起 路基下沉 。特别 是路桥连接路段 积累 ， 形成流动车 辙 ； 三是通 过渠化交通轮胎 的不断碾压 ， 路 形成结 构车辙 ； 四是空隙大 时， 大量 的气体 和 的变形 ， 和桥 的连接不 只是 由刚变柔 引起 变形造成的桥头 面进一 步密实 ， 路 跳车 ， 还有路桥连接 ５ ０～１０ｍ段 变形造成 的路 面破坏 。因 阳光 紫外 线就 能通 过 空隙 进人 混凝 土 内部 ， 速沥 青 的老 ０ 加 为此连接段的受力 比较复杂 ， 汽车在匀速行 驶时车轮滚动对 化 ； 五是 空隙率大 时 ， 由于沥 青混合料的不均匀性 ， 行车碾压 下沉也不均匀 ， 以加快 了不平整度的衰减速度 ， 所 路 路面的影响较小 ， 当车快要进 桥的时候 ， 由于环境 的变 化 ， 司 密实后 ， 机恐惧感 ， 大都开始收 油 门或 刹 车减速 以保证 顺 利过桥 ； 当 面不平整后 就形成积水 、 渗水 和行车 的颠簸 ， 加剧 了路面 的 快要 出桥 且前方视 线好 的时候 ， 司机 则开 始加 速 ， 加速对 梁 早期破坏 。 式 桥 必然 产生 一 种 振 动 ， 动 和 加 速 减 速 对 路 桥 连 接 ５ 振 Ｏ一 （） ４ 施工原 因造 成材料 的不均 匀性 ， 是路 面早 期破坏 的 １０ ｍ段 的路基影 响很大 ， ０ 尤其是 大型 车和超 载车对路 基的 重要原因 。沥青路 面的优劣是 以弯沉 值来 表示 ， 设计弯沉值 影 响更大 ， 对本来压 实不足的路桥 连接 段更是雪上加 霜。汽 是竣工后第一个不利 季节时 的弯沉值 ， 从理论上和材料强度 车轴载对路破坏 的关 系公式 是 Ｅ ＝（ ／ ０ ｎ ， Ｐ Ｐ ） 。式 中： Ｐ为轴 上讲竣工后 的第一 、 二年路 面的弯沉值最小 ， 三、 第 四年后 的 质量 ； ０为 标 准 轴 质 量 ； 尸 ｎ为 轴 载 破 坏 系 数 ， 国取 ｎ是 弯沉值逐渐变大 ， 中 材料 开始进 人抗 疲劳 阶段 ， 可往往在 这段 ４５ ， ．５ 轴载 １０ｋ ０ Ｎ时 ， 是 １轴 载是 ２ ０ｋ ， ０ Ｎ时 ， 是２ ． 。 ３４ 时间内出现路面 的破坏 ， 而且都 是局部的 ， 小面积 的 ， 分析原 所 以影响桥头变形不只是 １ 而是更长 。 ０ｍ， 因， 主要是材料 的不均 匀性造 成 ： 一是基 层材料 的集料 级配 二是胶结材 料 的不均 匀 ； 三是含 水量 和养 生 的不均 沥青路面早期破坏也正是路 基承载力低 的时候 ， 因为新 不 均匀 ； 筑的路基土通过振动碾 压 ， 原有结 构遭 到破 坏 ， 土颗 粒处 于 匀等 ， 都引起基层 局部强 度不 足 ， 在行车 作用下 逐渐暴 露 出 分散状态 ， 需要重新进行 吸附 （ 固结 ） ， 后 各种物 理性 能才 能 来 引起局部早期 破坏 。特别是水 稳碎石基层 ， 理论要求 是最 提高。土颗粒 的重 新 吸附 （ 固结 ） 要 较长 的 时间 ， 需 这段 时 佳 级配状态 下 、 最佳 水泥 用量 （ ． ％左右 ） ５５ 最佳密实度 、 最 间也 正是 路面早期破 坏的时间 。 （ 下转 第 ｌ ５页）

四 、养 护 管 理
１、养护 不及 时，沥青面层 出现 小面积 病害 ，不 及时进行 养护 、维 修 ，病害 面积 越来 越严 重 ，致 使病 害 直接 对基 层造 成损 害 ，影响 了公
路 的使 用 质 量 。
受超 限车辆 的荷 载 ，所 以沥青 路面 早期 破坏 严 重 。
二 、 路 面 施 工
判 断 石 质 类 型 ， 容 易 出错 。 实 际 开 挖 后 ， 路 基 为 风 化 岩 ， 在 施 工 中 不
定性将 直接 影响沥 青面层 的强度 和稳 定性 。 ２、基层 、底 基层 、路 面表 层 清扫 不 干 净，未 将松 散 薄层 清 理干 净 ，在两层 结 构层 间形成 夹层 ，便 铺筑 上 一层 结构 层 ，当上 一层 受到 荷 载 作用 时 ，会 由于 上下 层 间的松 散 薄层 形成 推 移 ，也会 影 响沥 青面 层质 量 。粘结 层未 喷洒到 位 ，在施 工过 程 中 ，由于施 工机 械轮 子带 移 或 因材料 质量 不符 合规 范要 求 ，未起 到粘 结作 用 ，也将 影 响沥青 面层
４、碾压 时温 度 过高 ，混合 料 没有 压 实 ，碾压 完成 后 ，混合 料 温 度 未 降低 ，便 放 车通 行 ，致使 出现 推 移 、 车辙 、 裂缝 、渗水 等现 象 。
【 关键 词 】 设计
一
、
路 面 设 计
１、 结 构 设 计 不 合 理 ， 沥 青 路 面 结 构 层 选 用 不 当 ，混 合 料 类 型 不 合
效控 制 。
３、施工 队伍 技 术、 设备 能力 差 ，不严 格 按施 工技 术规 范进 行施
工 ，并 且 赶 工 期 ，忽 视 了施 工 质 量 。
Hale Waihona Puke ２、 施 工 机 械 设 备 陈 旧 、 落 后 、 不 配 套 ， 使 配 合 比 计 量 不 准 ， 拌 合 的 均匀 性 、 压 实 、平整 度等 指 标 受到 一 定 的影 响 。

１ 破 坏原 因
１１ 路 面设 计 ． １１ 结 构 设 计 不 合 理 ．． １
在 规 定 的 范 围 内 ． 接 近 高 限 ， 果 运 距 较 短 ， 铺 碾 压 又很 及 时 ， 但 如 摊 就 会 使 碾 压温 度 超 过 规 范 高 限 。 果碾 压 温 度 过 高 ， 合料 就 压 不 实 ， 如 混 就
下． 浮层 细料 变 软 被 行 车 挤 压 造 成 的 高 压水 流 冲 刷 成 浆 ， 而 波 及 到 进
较为严重， 已多 处 修 补 。 ３ 部 分基 层 压 实度 不 足 的 问题 。在 最 大干 密 度确 定 的情 况 下 ； 层 ） 基 １１３ 油路 补 强 段 的 路 面厚 度 考 虑 不 足 ．． 的压 实 度 与 混合 料 中粗 、 细集 料 的 比例特 别 是 粗粒 料 的含 量 密切 相 关 ， 我 国在 加 快 实 现 乡 镇 通 油 、 泥 路 路 面 工 程 ， 为 充 分 利 用 老 路 当粗 粒 含量 很 大 时 ， 水 但 即使 压 实 度超 过 １ ０ 并 不 表示 该 基 层 已经 密 实 。 ０ ％，
合 料 和 乳 化 沥青 混 合 料 路 面 等 ． 因其 具 有 造 价 相 对 较 低 、 车 舒 适 、 行 修 性 、 实 度 、 整 度 等 受 到 很 大 影 响 。 压 平 复 方 便 ， 够 利用 石 化 企 业 副 产 品等 优 点 而 被 广 泛 用 于 公 路 和 城 市 道 能 ３沥青混合料加热温度 过高 ， 青和矿料拌 和时， ） 沥 沥青 便 被 矿 料
２１年 ００
第 ２ 期 ７
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有些沥青 供应商 为 了迎合 主管部 门的需要 ， 在 沥青 中加入某种成分 以提 高指标 值，严重影 响 了沥青路面的寿命 。除此之外 ， 砂石料质量的参 差不齐也造成 了高 速公 路建设 质量的下降。在 这方面 ， 可借鉴吉林省 长吉 高速公路 的做 法 ： 建 设部 门对砂石料 的供应统一规格 、 统一招标 ， 在 条件适宜 的路段 自建料厂 ，严格按照标准规格 以及质量提供材 料 ，不仅满足了工程进度的需 要， 也确保了工程 质量 。 施工配合 比的控制调研 中发现 ，在实际生 产 中， 多地方 多年来 形成了一种习惯 ， 许 那就是 严格按照实 验室配合 比中的骨料用量应用于实 际生产 。但 这种方法生产的混合料往往不到设 计要 求 ， 的甚至 出现较大偏差 ， 有 出现 了“ 目标 配 合 比设计‘ 生产配合 比设计” ” 与“ 不相 符的情 况， 其原 因就在于骨料 的吸水性上。我国现行 的 沥青 混凝土路面 没计方法 中，集料密度采用 的 是 视密度 ，而在实际生产过程 中，因为 自然条 件 、 境因素的影响 ， 环 使生产配合 比与实验室配 合 比出入很大。在高速公路的建设 中， 解决这个 问题 唯一的办法就是加大抽检力度 ，通过试验 路段 确定 生产配合 比， 加强现场监理 ， 实行跟踪 作业 ， 定点 、 定量取样 ， 取得试验数据后 ， 指导生 产， 切实把质量标准落实 到施工过程 中。 混合料的拌和 、摊铺和压实摊铺和压实两 项 工作是路面施工 的重要环节 。摊铺质量不好 往 往伴随着裂缝 、 车辙等病害的发生。摊铺过程 中除严格 按《 范》 规 要求施 工外 ， 还应 着重控制 摊铺温度 、 供料速度与前进速度相协调 、 防止 大 料滚动离析等环节。碾压过程应遵循少量喷水， 保 持高温 ， 梯形迭进的原则。决不能片面追求平 整度 ， 行低温碾 压 ， 进 降低压实度标 准 ； 低温碾 压易造成空 隙率 多大 ， 压实度不 足，使路面渗 水， 导致早期破坏 ； 过度碾 压易造成构造深度偏 小， 甚至 出现泛油病害 ， 响行 车安全 。碾压 过 影 程要及时 、 迅速 ， 并要保持碾压要求 。绝对不允 许压路机 中途急 停 、 向 ， 转 一面发生 推挤 、 拥包 现象 ， 从而影响平整度 。山东 省的经验 ： 日 在 竹 高速公路施工 中， 根据实际情况 ， 将抗滑表层 的 马歇尔 试验制 件采用 了双面击实各 ７ ５次 的标 准， 压实 度不低于 ９ ％， ８ 混合 料空隙控制 在 ６ ％ 以内 ，压实后经路 面现场取芯检测都收 到了 良 好效果。可见 ， 压实措施好坏对沥青路面的平 整 度 、防止水损坏 和提高抗 车辙 能力都有很大影 响。 路基施工缺陷 的影响从调查材料看 。有些 高速公路早期破坏 与路 基施工质 量有关 ，特别 是软土地 区。路基软土地基不稳定 、 地基换填或 挤淤处理不彻底 、 路基填筑压实度不足 、 路基填 料的液限偏高 、路堤不均匀沉降等都会导致路 面的早期破坏 。究其原 因，大部分与施工工期 短 、 工低栏为赶进度有关 。 施 养护与 管理路面早 期养护措 施不及 时 、 不 完善等也是高速公路沥青路面产生早期破坏 的 原因。允许超载车辆进入 高速公路或对超载车

雨 水及 绿化 用水 等从 路 面 的薄 弱环 节 渗 透 到 路 面 结 构 层 中 。 夏 季水 会同空气 中的 Ｃ Ｏ 产生酸质对 沥青起剥离作用 ， 降低 混合 料的
抗 疲 劳 性 ， 分 水 分 由 于 透 层 油 的 质 量 达 不 到 要 求 ， 渗 透 到 基 层及 部 而
的发 展 ， 市 市 政 道 路 的投 资 建 设 周 期 明 显 缩 短 ， 城 改建 扩建 的频 率 增 大： 由于 交 通 压 力 大 ， 以 其 施 工 工 期短 、 程 质 量 控 制 难 度 加 大 ； 所 工 同
时 车 流 量 迅 速 增 加 ， 政 道 路 的 负荷 增 大 ， 些城 市 主 干道 甚 至 经 常 市 一 出现 超 负 荷 的 现 象 ，因 而 导 致 不 少道 路 的沥 青 混凝 土 路面 在 交 付使 龟裂
缝 数量 多、 密 沥青 混合料老化变脆 ， 车载作用 在 的 使 用 寿命 ， 加 了道 路 设 施 的 投 资 成 本 。 在 交 通 繁 忙 的 城 市 中 ， 增 路 集 交叉 下开裂 。 况 是 影 响城 市 形 象 的 因素 之一 ，在 充 分 发挥 道 路 建设 养 护投 资 整体 经 济 效 能 的 要 求 下 ， 结 分 析 沥 青 混 凝 土 路 面 早 期 破 坏 的 原 因、 取 破 坏 过 程 和 严 重 程 度 来 看 常见 的 有麻 面 、 散 、 粒 、 落 、 槽 等 表 总 采 松 掉 剥 坑 恰 当的 应 对 措 施 显得 尤 为迫 切 并且 具 有很 重 要 的 现 实 意 义 。 现形式。 １ 早 期 破 坏 表 现 类 型 和 直 接原 因 ２ 水 对 沥 青 混 凝 土 路 面 早 期 破 坏 １１ 车 辙 城 市 道 路 车 辆 密 集 ， 辆 制 动 频 繁 且 紧 急 ， 以 在 城 ． 车 所 由于 沥 青 混合 料 的不 均 匀性 ， 温度 的 影 响 ， 面 裂 缝 以 及 其 它 因 路 市 沥 青 路面 病 害 中 ， 辙 现 象 非 常 突 出 ， 辙 一 般 以结 构 性 车 辙 和 流 素 等 所 造 成 的沥 青 混 凝 土 的 耐 疲 劳 性 能 、 滑 性 、 渗 性 能 的 减 弱 ， 车 车 抗 抗 动 性 车 辙 为 主。 都 会 因 水 的作 用 而加 剧 沥 青 混合 料 路 面 的早 期 破 坏 。