沥青路面破损分类与原因分析

公路交通在国民经济和人民生活中占有极其重要的地位，确保公路交通运输的安全、畅通、方便和舒适是公路运营管理的主要目标，公路路面结构的检测与评价则是公路运营管理的主要任务之一。我国高等级沥青路面的设计、施工、使用和养护管理等多方面存在一定问题，因此，有必要对我国沥青路面破损的原因进行深入的分析。沥青路面的主要类型有沥青表面处治、沥青贯入式、热拌沥青混合料和乳化沥青混合料路面等，因其具有造价相对较低、行车舒适、修复方便，能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路、机场等基础设施的面层处理。美国20世纪80年代对沥青路面的实际使用寿命做了一次全国性的广泛调查，调查后发表文章指出：按照AASHTO路面设计方法，沥青路面的设计使用期为20年，但实际使用期只有8～12年。我国高等级沥青路面的设计使用期一般为15年。我国近几年也进行大量调查，调查的结果表明：我国高等级公路的建设主要集中在近几年完成，公路路面普遍呈现早期破坏，许多沥青路面在通车2～3年后就出现了不同程度的破损，甚至有一些在通车不到一年时间内便出现大面积的破坏，不得不将刚完成的沥青面层铣刨后重新铺筑新面层。上述现象说明，我国高等级沥青路面的设计、施工、使用和养护管理等多方面存在一定问题，因此，有必要对我国沥青路面破损的原因进行深入的分析。

一、沥青路面破损的分类

1.1路面破损分类应考虑的方面

1）破损机理；2）形状；3）严重程度；4）属性。

1.2从破损机理分析路面破损可分为两类

（1）结构性破损。结构性破损是由于路面各层的承载能力降低所引起的，反映在路面表面往往是裂缝和变形；（2）功能性破损。功能性破损是由于路面提供给公路用户的服务水平下降所引起的，反映在路面上主要是出现松散，路面平整度降低等。我国的《公路沥青路面养护技术规范JTJ073.2—2001》将沥青路面破损分为：1）裂缝类（龟裂、不规则裂缝、纵裂、横裂）；2）松散类（坑槽、麻面、脱皮、啃边、松散）；3）变形类（沉陷、车辙、搓板、波浪、拥包）；4）其他类（泛油、磨光、修补损坏、冻胀、翻浆）。本章根据我国公路养护规范和国外路面评价预测及养护管理技术的发展趋势，从整体评价的角度建议把路面破损评价分为四项指标：l）路面整体弯沉（路面承载能力）；2）平整度（舒适性）；3）路面表面破损（使用状况）；4）路面抗滑能力（安全性）。

二、沥青路面破损的原因分析

路面结构在外界环境（气候、地形、地貌、土壤、水文条件）和车辆荷载的共同作用下，随着时间的推移慢慢会出现破损，逐渐降低直至丧失服务能力。正确认识各种破损产生的原因和破坏机理，将有助于对路面结构使用性能的合理评价，并避免破损现象的重新出现和加剧。进行路面破损原因分析时可以从内、外两方面将各种原因进行归纳。内部原因包括：路面设计方法、路面构造类型、路面路基材料、施工工艺、施工质量；外部原因包括：交通组成（恒载、可变荷载、荷载分布）、环境气候（温度应力、冻融循环、侵蚀介质）、排水条件（地下水、地表水、雨雪、边坡等）、养护管理（检查、养护的频率、资金投入量）、其他原因（社会原因、人为原因、意外事故）。

三、沥青路面的常见病害与防治

3.1泛油

它大多数是由于混合料中沥青用量偏多，沥青稠度太低等原因引起，但有时也可能由于低温季节施工，表面嵌缝料散失过多，待气温变暖之后，在行车作用下矿料下挤，沥青上泛，表面形成油层而引起泛油。沥青表面处治和沥青贯入式路面最易产生此类病害。可以根据泛油的轻重程度，采取铺撒较粗粒径的矿料予以处治。

3.2波浪

它是路面上形成有规则的低洼和凸起变形。波浪的产生，主要是由于沥青洒布不均形成油垄，沥青多处矿料厚、沥青少处矿料薄，再经过行车不断撞击而造成高低不平。交叉口、停车站、陡坡路段行车水平力作用较大的地方，最易产生波浪变形。波浪变形处治较为困难，轻微的波浪可在热季采用强行压平的方法处治，严重的波浪则需用热拌沥青混合料填平。

3.3拥包

在行车水平力作用下，沥青面层材料的抗剪强度不足则易产生拥挤拥包。这类病害大多是由于所用的沥青稠度偏低，用量偏多，或因混合料中矿料级配不好，细料偏多而产生。此外，面层较薄，以及面层与基层的粘结较差，也易产生拥挤、拥包。这种病害一般只能采取铲平的办法来处治。

3.4滑溜

沥青路面滑溜主要是由于行车作用造成，矿料磨光，沥青面层中多余的沥青在行车荷载重复作用下泛油，也易形成表面滑溜。这类病害通常多采用加铺防滑封面来处治。

3.5裂缝

沥青路面裂缝的形式有纵向裂缝、横向裂缝、龟裂与网裂几种。

沥青路面沿路线纵向产生开裂的原因，一种是因填土未压实，路基产生不均匀沉陷或冻胀作用所造成；另一种是沥青混合料摊铺时间过长，或接缝处理不当，接缝处压实未达到要求，在行车作用下形成纵向裂缝。

冬季气温下降，沥青路面或基层收缩而形成的裂缝，一般为与道路中线垂直的横缝。土基干缩或冻缩产生的裂缝，亦以横缝居多。

路面整体强度不足，沥青面层老化，往往形成闭合图形的龟裂、网裂。

对较小的纵缝和横缝，一般用灌入热拌沥青材料加以封闭处理。对较大的裂缝，则用填塞沥青石屑混合料方法处理。对于大面积的龟裂、网裂，通常采用加铺封层或沥青表面处治。网裂、龟裂严重的路段，则应进行补强或彻底翻修。

3.6坑槽

沥青路面产生坑槽的原因是面层的网裂、龟裂未及时养护而逐渐形成坑槽。基层局部强度不足，在行车作用下也易产生坑槽。坑槽处治的方法是将坑槽范围挖成矩形，槽壁应垂直，在四周涂刷热拌沥青后，从基层到面层用与原结构相同的材料填补，并予夯实。

3.7松散

松散大多发生在沥青路面使用的初期。松散的原因是采用的沥青绸度偏低，粘结力差，用量偏少；或所用的矿料过湿、铺撒不匀；或所有嵌缝料不合规格而未能被沥青粘牢。基层湿软，则应清除松散的沥青面层后，重新压实，待基层干燥后再铺面层。

3.8啃边

在行车作用和自然因素影响下，沥青路面边缘不断缺损，参差不齐，路面宽度减小，这种现象称为啃边。产生的原因是路面过窄，行车压到路面边缘而造成缺损，边缘强度不足，路肩太高或太低，雨水冲刷路面边缘都会造成啃边。对啃边病害的处治方法是设置路缘石、加宽路面、加固路肩。有条件时设法加宽路面基层到面层宽度外20～30cm。

公路交通是国民经济、社会发展和人民生活必不可少的公共基础设施，是衡量一个国家国民经济实力和现代化水平的重要标志。近几十年来，随着我国公路事业的迅猛发展，公路客、货运输任务日益繁重，交通量和交通荷载不断增加，现有许多道路已不能适应公路运输要求，必须通过维修及技术改造来提高其技术等级，延长其寿命，而维修改造技术的科学性、经济性必须建立在对现有公路路面结构使用性能的科学评价与预测基础上。同时，也只有通过对现有公路路面结构使用性能的检测和科学评价，才能从中发现路面规划、设计、施工和养护管理中存在的不足和缺陷，从而有利于在工程建造初期或使用过程中加以改善和控制。

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