浅谈沥青路面早期破坏的原因及处理措施

浅谈沥青路面早期破坏的原因及处理措施

摘要：沥青路面在各种复杂的自然条件影响及行车荷载的共同作用下，出现病害的方式或也各不相同。如何提高沥青路面的质量，减少路面早期破坏成为大家不断探讨的问题。本文主要从设计角度对尽量减少沥青路面早期病害进行探讨。

关键词：病害； 路基质量； 排水地基

Abstract: the asphalt pavement in all kinds of complex natural condition the influence and the common function of driving load appear under way of disease or are also different. How to improve the quality of the asphalt pavement, reduce road early destruction became everybody continuously probe. This article mainly from the view of design to decrease as far as possible the asphalt pavement early disease were discussed.

Keywords: disease; Roadbed quality; Drainage foundation

中图分类号：S276文献标识码：A 文章编号：

1、路基

路基质量是整个道路工程的关键，也是沥青路面能否经受住时间、车辆运行荷载、不利季节考验的关键。

第一是控制好压实度指标。新规范中提出高速公路与一级、二级公路的路基底的的压实度(重型）不应小于90%，三四级不应小于85%。路基填土高度小于路面和路床总厚度时，应超挖并分层回填压实或是适当提高灰剂量达到要求。低路堤路段开挖后，若土质较差，即使该路段沉降满足要求，也应根据土层厚度情况进行换填或人造硬壳层处理。

第二是土质的控制。对土质要从以下几个方面控制：①控制最佳含水量．保证土料在最佳含水量下达到最佳压实度。若当地土质含水量过大，可通过翻晒使其达到最佳含水量。②掺外加剂改良。对含水量大、塑性高的土或强度不足的如含有大量细粒砂的砂质土，可掺入石灰、水泥或其它材料的稳定剂，对土的性质进行改良，达到填土要求。

第三是特殊地基处理。软土地基具有极大的破坏性，虽然对其认定上尚无完全统一的结论，但从广义上讲，只要外在荷载在士基上有可能出现过大变形和强

度不够等问题时，我们都应该视为软基而进行必要的处理。一般按处理的部位可分为地基处理和路堤处理，处理的方法为：

（1）对于路基高度不高，地基为软土层或淤泥层比较薄的地段，采用砂垫层、置换填土、抛石挤淤等方法处理，以增强路基强度。

(2)对于排水地基，根据实地情况采用砂垫层法、袋装砂井法、塑料板排水法及置换填

土来处理。

(3)对于软土地基比较复杂的地基情况，采用粉湿喷桩、碎石桩的办法处理。

(4)对于软土路提的处理采用垫隔覆盖土工布、增设土工格栅或粉煤灰路堤等办法。

第四是路基排水设施，主要指完善排水设施：为了保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态，必须采用边沟等设施将影响路基稳定的地面水、地下水予以拦截，并排除到路基范围之外，防止漫流、聚积和下渗。

2、路面

沥青路面早期破坏与路面结构设计有很大关系，从现有沥青路面结构早期破坏情况看，沥青路面结构设计方面存在一定的不合理性。

首先路面设计的宗旨是防止在设计年限内在累计交通量作用下引起路面疲劳破坏，但实际上绝大部分道路路面在交通量远未达到设计交通量时就发生了破坏，疲劳破坏的指标还没起到控制作用。

第二，按照现有公路沥青路面设计规范，在进行沥青路面结构弯拉应力验算时，假定层间接触条件是连续接触，在这种条件下进行应力验算，半刚性基层顶面的沥青面层处于受压状态，所以沥青面层不会发生弯拉疲劳破坏。实际上，根难做到沥青层与半刚性基层的连续。即使是沥青的各面层之间，由于施工污染、施工非连续性等原因，沥青层之间都有可能是部分连续或者滑动的，在荷载、水等外界因索作用下，层间界面连接状态的改变是必然的。因在此假定条件下，路面结构设计的理论验算结果与现实情况出现差距是必然的。

第三，路面材料设计参数与实际路用性能缺乏关联性。路面设计采用理论计算时，材料设计参数一般只是通过室内试验确定。很多研究表明，路面材料在实际使用过程中的性能与室内性能有差别，有时差别还比较大，而我们在路面结构设计过程中，一般仅通过取规范推荐的材料参数平均值进行设计，还谈不到去建立路面材料室内力学性能与野外路用性能得关系，所以出现早期破坏是必然会发生的。

我们常用的路面结构是造成路面早期破坏的原因之二。设计中我们采用的路面结构基本上是半刚性基层的结构，采用这样的结构是因为我国公路发展早期，国家经济不富裕，沥青能源非常短缺，所以就采用了这种相对省钱的半刚性基层结构。半刚性基层结构适用中、低等级路面，用在高等级公路上就有很多弊病，比如半刚性基层容易开裂，反射到表面，路面进水后，由于基层强度大，很致密．水很难排出去，容易造成路面界面条件和受力状态的变化。如果说超限超载车辆是公路的“第一杀手”，水则是造成路面破坏的“元凶”。所以排水不好势必会给路面破坏埋下隐患。国外的重交通路面大多采用柔性结构，虽然柔性结构沥青用量较大，造价相对较高，但这种结构很少出现路面早期破坏的现象。

为减少早期损害，设计中也需合理取用沥青混合料的配合比设计，并保证主要材料的质量。沥青混合料的配合比不合理，油石比过大，会造成路面产生拥包和泛油：油石比较小，路面会出现松散：矿料的质量不好，集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高，使路面混合科的稳定度降低，容易出现路面的各种病害。

3、特殊部位的控制

某些早期破坏如桥头跳车、裂缝、接缝台阶等主要出现在桥头段，或是道路加宽拼接部位，也是源于这些特殊部能处理不当或是处理不够造成的。因此特殊部位的处理成为道路整体设计的重点，主要从以下几个方面控制：

3.1桥头、涵洞两端及伸缩缝的防治措旆

桥头、涵洞两端引起的跳车现象．成为公路上一个需要克服和攻关项目，要对其彻底进行治理，设计中要加强以下几个方面工作：

①桥头路段地基加固，为消除桥台和台后填方段的差异沉降变形，需对桥头地基进行加固，尤其是特殊路基，如软土地基等需进行特殊处理。软土地基属高压缩、大变形地基，对该地基首先采用插塑料板、袋装砂井的超载预压等方法进行排水加固，其次根据填方路堤的压力计算，采用喷粉桩、挤密桩等进行加固处理；

②桥头设计过渡区，即在一定长度范围内铺设过渡性路面，可以便在柔性结构路段产生的较大沉降通过过渡段至桥涵结构物上，车辆行驶就不至于产生跳车。

③台背填料的选择，台背回填尽量选用优质填料；在高填方的涵洞与侧墙的相接部位，尽量选用内摩擦角大的填料进行填筑．而且施工时应注意填料土压的平衡，不发生偏移。④在靠近构造物背后设置必要的地下排水设施，也可在桥台与填方结合处及过渡段的路面下设置垫层，防止路面下渗水进入填方。

3.2老路拓宽改造

老路拓宽改建项目多为半挖半填路基，当路面完成后，出现了沉陷和裂缝，多是由于路基填料的含水量大，未按规范要求挖台阶施工，造成路基与填料接缝接合部产生裂缝、沉降或压实度不够，引起路基土壤的密实度偏低，土体透水性增强，水分集聚和侵蚀路基，使路基土软化而产生不均匀沉降。设计中须考虑拼接部位沉降与老路部位沉降差，适当提高新建路基的压实度，必要时对新建路基进行地基处理。同时拼接部可采取纵向铺设土工格栅，以减小新老路沉降差，防止裂缝产生。

3.3隔离带封闭处理

隔离带的作用是隔离双向交通或者机动车与非机动车。在分膈带搞绿化可增强美观，但绿化势必要经常浇水，如果分隔带隔离水措施不够，这些水很容易渗入路基，对路面造成损害，所以隔离带要进行封闭设计，并做好排水设施。

防止路面早期破坏，要从工程设计阶段就开始重视。“冰冻三尺，非一日之寒”，虽说控制路面早期破坏是一个涉及方方面面的问题，但决不是不能解决。只要我们认识到了其重要性，并在设计阶段精心考虑，施工中尽量控制每一个环节，就可以把其控制在最小范围内。

参考文献：

[1]JTG D50-2006，公路沥青路面设计规范 [S].

作者施勇（1984.02.08）男，籍贯：河北.饶阳，现为陕西通宇公路研究所有限公司 助理工程师

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。