沥青路面水损坏的成因分析及处理措施

沥青路面水损坏的成因分析及处理措施【摘要】水损坏是沥青路面使用过程中常见的一种病害，它的出现直接影响了沥青路面的使用质量及行车安全，因此，沥青路面水损坏的处理受到业界人士的广泛关注。

本文详细分析了沥青路面水损坏的成因，对于水损坏严重的路段，给出了结构设计、防排水设计、施工、控制车辆超载和养护维修等方面有效的处理措施。

【关键词】沥青路面；水损坏；成因；处理措施
我省是降水丰富的地区，水损坏在沥青路面中较为常见。

主要表现为路表面发生松散和坑槽，水分积存在基层表面，使沥青层与基层之间的连续状态遭到破坏。

如果水损坏进一步发展，就会导致其他的一系列诸如裂缝、唧浆、松散、坑槽等多种形式的破坏。

沥青路面水损坏的成因复杂多样，因此，分析造成水损坏的成因，并提出相应的水损坏处理措施，对于提高路面使用性能，延长路面使用寿命具有重要意义。

1、道路水损坏的特点
1.1 自上而下的表面型水损坏
该种类型的水损坏主要是由水自上而下的渗入使沥青从集料表面脱落，失去粘着力。

并且由于汽车荷载的压应力和高速行驶产生真空吸力和剪应力的反复泵吸作用，使沥青膜从剥离发展到松散、掉粒、坑槽。

这种泵吸作用形成的水损坏主要是表层坑槽。

表面坑槽的形成与沥青混合料的空隙率有很大的关系。

目前大多数沥青混合料设计空隙率为3%～5%，施工完毕后，大多数要求最
大压实度达到93%，即空隙率为7%。

2～3a后，可以认为是达到了设计空隙率。

若路面没有压好，空隙率大于7%，就容易渗水。

空隙率在7%～12%之间的路面是水损害的高发区。

1.2 自下而上的水损坏
当半刚性基层沥青路面的沥青层较薄时，沥青路面的水损坏经常是自下而上发展的。

这种现象发生在地下水位高或者多雨地区。

这类水损坏主要发生在雨季或梅雨季节、季节性冰冻地区的春融季节，有时一场几天雨就导致严重破坏。

并且主要是行车道破坏严重，超车道一般没有破坏，显然与重车、超载有关。

水损坏之初一般都先有小块的网裂、冒白浆，然后松散成坑槽。

其主要过程为：路面表层水从缝隙或空隙大的裂缝进入路面，当沥青路面存在薄弱环节，例如由于离析造成上下有连通的空隙，水能更快的进入路面内部，并很快进入到基层表面。

由于半刚性基层过分致密，不能迅速将水排除时，水便滞留在沥青层和基层界面上。

在汽车荷载作用下，下面层沥青混和料的粗集料对基层造成损伤，并形成灰浆。

如果基层表面存在薄弱环节，如铺筑沥青层前就有浮灰、修补的薄层等，遇水很快就成为灰浆。

灰浆从上下连通的孔隙中被荷载挤出，成为唧浆。

2、水损坏成因分析
沥青路面的早期损坏基本上都与水有关，主要表现为在通车后的第一个雨季，沥青路面出现不同程度的车辙、表面松散、坑洞等损坏。

这种现象在南方多雨地区尤其明显，并造成一定的经济损失
和社会影响。

沥青路面产生水损坏不是由单一因素引起的，而是多个因素共同作用的结果。

2.1 降雨量
降雨次数多和降雨量大，特别是降水延续时间长，自由水可能进入沥青面层的机会就多，自由水渗透进入沥青面层的量就可能大。

2.2 原材料
道路沥青路面原材料的质量对路面的使用性能和使用寿命至关重要。

沥青路面原材料的控制包括对粗集料、集料、沥青、矿粉等的质量管理和检查。

集料的品质差（如棱角性差）、杂质多等以及矿粉的性能、配比和沥青使用性能等都会影响集料与沥青的粘附，而集料与沥青的粘附力下降会导致沥青膜与集料之间丧失粘结力并从集料颗粒表面脱落下来，从而形成渗水缝隙，渗水又加剧破坏沥青膜与集料粘附，从而引起面层剥落和松散，削弱沥青混凝土路面强度和密实性。

2.3 排水设计
不重视路面结构内部的排水设计，路面排水设施设计中多强调路基范围内水的排泄，而半刚性基层自身过于致密，排水性能差，缺乏基层排水性能指标，容易形成半刚性基层开裂的反射裂缝和温缩裂缝，使路面过早开裂，各层结构组合不当等这些设计原因也造成了渗水，形成了早期沥青路面水损坏。

2.4 施工
沥青混凝土的施工匀质性控制不当，施工质量管理不严，片面追求平整度，放松了对压实度的控制，造成沥青混凝土的压实度偏小，现场实际空隙率偏大，另外沥青混凝土的不均匀造成局部空隙率更大。

另外在施工过程中容易发生原材料污染严重，层间粘结不成整体等现象。

2.5 重载交通
道路重型车辆数量显著增多，而且超载现象严重，这些是促使沥青路面产生早期水破坏的重要外因。

高压动水压力对沥青路面的反复冲刷，最终导致路面的水损坏。

3、水损坏的机理分析
沥青路面的水损坏主要包括两方面的作用：
首先，水渗入沥青混合料本身存在的孔隙以及路面结构排水不畅产生的内部积水等对沥青产生乳化作用，将沥青的粘附性减小，从而导致沥青膜从集料表面脱落而产生破坏。

其次，当车辆高速通过时，交通荷载作用使得集料之间的剪切力破坏了沥青膜，形成的泵吸作用使得路面结构遭到破坏，从而导致水损坏现象。

4、水损坏的处理措施
4.1 设计措施
1）合理设计路面内部与外部排水系统
合理设计中央分隔带的排水设计，避免其横向渗入路基。

保证
路面排水通畅，在路面设计中考虑路面内部水和缝隙水的排除问题，在路面结构内设置排水层，通过设置大粒径沥青碎石基层，充分利用其透水性能，将渗入路面结构内水分尽快排出。

2）采用密实沥青混凝土
由于密实沥青混凝土的空隙率不大于5%，具有良好的不透水性能，而且具有良好的高温抗永久形变能力，因此采用密实沥青混凝土对于减少水破坏现象具有重要作用。

3）提高沥青与集料的粘结力
为了减轻沥青因车辆荷载作用而产生的剥落现象，改善沥青混凝土的水稳定性和耐久性，需要改善沥青和集料的粘结性能。

在配合比设计实验中应该对各种原材料的最佳组合进行严格实验，改善沥青与集料的粘结性。

4.2 施工措施
1）提高压实标准
沥青混凝土的压实度对其物理力学性质有着至关重要的影响。

沥青路面的空隙率在8%以下，设计空隙率4%，压实度为96%时，荷载作用不会产生动水压力，不易产生水损坏，因此在施工过程中，应尽可能的提高沥青面层的压实度，表面层的压实度应不小于98%，中面层或底面层的压实度应不小于97%的情况下，将大大减少早期的水损坏现象。

2）注重施工质量
沥青路面原材料的选用必须规格、均匀合理，配合比设计必须
严密，而且注意防止集料的污染。

在施工过程中必须注意沥青混凝土拌合的均匀性以及摊铺的宽度，防止粗细集料离析。

严格控制沥青混合料拌合温度、出场温度和碾压温度，从而提高沥青与碎石的粘附性能。

建议在采用与沥青粘附性不好的酸性集料时，应考虑采用消石灰来改善粘附性。

3）应用路面防水材料，减少路面水损坏
目前道路沥青路面结构中，在沥青面层表面涂上防水材料，形成一种不透水的薄膜封层，能使沥青层中因降雨而集聚的水分基本没有或大大减少，从而基本消除沥青面层产生水破坏的外因，延长路面使用寿命，减少养护费用。

而且可以在沥青路面的中面层表面设置防水层，防止雨水进入沥青面层中，目前主要应用的sbs改性沥青防水层，提高了防水层的高温抗剪强度，改善了防水层的低温抗裂性与延缓反射裂缝上升的能力，对沥青路面结构进行保护。

4.3 严格控制车辆超载
随着交通量的不断增长，重型超载车辆大量通行于道路是造成道路路面早期损害的重要原因之一。

因此，应严格控制超载车辆的通行。

按照《公路法》及交通运输部《超限运输车辆行驶公路管理规定》的要求，采取道路入口严格检查的办法，通过强制卸载等手段，加强对超限运输车辆行驶道路的管理，以减少道路的损坏。

4.4 养护维修
路面出现水损坏时，应采取及时有效的养护处理措施，以免裂缝深度和范围扩大，维修养护的基本原则是维修后保证路面平整和
封闭裂缝，以避免降水或路面积水下渗而引发进一步的水损坏。

5、结束语
综上所述，沥青路面水损坏与沥青路面的设计、施工、使用、养护和管理均具有紧密的联系。

因此，必须采取综合措施，选择合理实用的材料进行施工，并优化路面排水系统，加强日常的养护管理，最大限度地避免水损坏对沥青路面造成的不良影响，提高沥青路面的稳定性，以达到沥青路面安全、舒适和高效运行的目的。

参考文献：
[1]刘玉龙；赵锦.对沥青路面水损坏问题的探究[j].城市建设理论研究.2012年第25期
[2]田代亮；吴春.南方地区公路沥青路面水损坏的成因分析与处理措施探讨[j].中外建筑，2011年第07期。