浅析沥青路面损坏的原因及主要类型

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市政 与路 桥 ｌＩ Ｊ Ｉ
夏主要 类型
（ 黑龙江省龙建路桥 第二工程有限公 司， 黑龙 江 安达 １ １￣ ） ５４
摘 要： 沥青路面在材料组成 、 施工工艺不当， 以及受各种因素 的作 用， 沥青路面面层就会 出现 高温软化 、 低温开裂 、 久性差等不 良现 象， 耐 从而 导致路 面使 用期限缩短或维修 费用提 高。 关键词 ： 沥青路面损坏； 因； 原 主要类型 沥青路 面是 由使用 沥青材料 粘结矿质 颗 得越宽。含水量缓慢 的减小与相应 干缩应变缓 的剥落与集料的松散。 在设计 混合料时 ， 如果设 粒材料而铺筑的沥青 混合料面层与各类基层 和 慢的增 长加之材料的应力松弛特性与抗拉强度 计 残 留空隙 率为 ５ ，实 际路 面压 实度 达 到 ％ 垫层所组成 的路面结构。沥青路面经过长期发 随龄期的不断增长 ，会大大增强半 刚性基层材 ９ ％时，沥青路面混合辑 中实际空隙率可能会 ５ 试验表明 ， 无合适养生 达 到 ９ 展， 其种类 、 铺筑工艺 、 用性能不断地被拓 展 料的抗干缩裂缝的能力。 使 ％以上 ， 但实际施工 的不均匀性 ， 局部残 改善 ，已成为 目前世界高等级公路 中的主要路 的半 刚性基层混合料 ，在压实完成后几天 内即 留空 隙率会更大， 这样也会引起局部 沥青 面层 面结构 。沥青路面能占有主导地位的原因在 于 可产生 于缩应力 ，而此时材料 的抗拉强度还很 的早期剥落而形成坑槽 。对上述问题 解决 的途 这类路面具有多方面优点 ， 诸如表面无接缝 、 表 低 ， 很容易产生干缩裂缝 。 径： 一是从材料性 能改善考虑 ， 高沥青 与矿 即提 面平整 、 行车舒适 ， 与汽车轮 胎的附着力好 、 可 上述非荷载横向裂缝一般 比较规则 ，每隔 料的钻附性 ； 二是改善施工工艺 ， 压实度以 提高 保证行车安全 ，有很好 的减振性、可使车辆快 定距离形成一条裂缝 ，裂缝 间距大小取决于 提高施工质量 ； 三是在设计沥青路 面时 ， 虑 应考 速、 平稳 的行驶．且噪声小 、 养护 维修简单 、 当地 的气温、沥青面层 与半刚性基层材料的抗 路面结构层排水及设置有效防水层 。 旧 沥青混合料可再生利用等。虽然沥青路面具有 裂性能 。 年温差与 日温差变化小 、 面层和基层材 ５沥青路面 的唧泥 上述优点 ， 但如果材料 组成 、 施工工艺 不当 ， 料抗裂性能好 、 以 基层养生期长 、 养生条件好 的路 沥青路面表面水会通过多种途径进入沥青 裂缝间距较大 ， 出现裂缝的时间较晚。 及受各种因素的作用 ，沥青 路面面层就会 出现 段 、 路面结构层 内， 如果进入的水不能及时排 出， 而 高温 软化、 低温开 裂、 耐久性差 等不 良现 象， 从 ２２荷 载 型裂 缝 － 是停留在面层与基层的交界 面上 ，就会使基层 而导致路面使用期限缩短或维修费用提高。 裂缝主要呈现 网状分布 ，有大面积的也 有 顶面局部潮湿甚至接近饱 和。 例如， 沥青面层 从 沥青路 面的主要损坏类 型 局部范围的， 其产生 的原因 比较复杂。 大面积 的 的裂缝进入的 自由水 ， 往往使裂缝附近的基层 １ 面沉陷 路 网状裂缝 可能 由于结构设汁不合理 ，使路面整 顶面材料过分潮湿 ， 特别是面层裂缝下无机结 路面的沉 陷是在车轮荷载作用下 ， 由于路 体强度不 足，或者由于路基 路面压实度不足而 合料稳定基层也 开裂 的情况 ，基层裂缝中往往 基体积压缩导致在路面表面产生 的较大凹陷两 引起 ；沥青在施工期问加热温度过高 以及在 长 会充满 自由水。 在行车荷载作用下 ， 路面结构层 侧有隆起 出现 ， 当路基的承载能力降低 ， 不能承 期使用过程 中的老化也会导致 沥青路面产生大 内或基层材料中的 自由水会产生相当大的水压 受从路 面传下来的车轮压力时 ，便产生较大的 面积的网状裂缝。 沥青混合料摊铺不均匀 ， 矿料 力 ， 这种有压力 的水会冲刷基层材 料中的细料 。 垂直压缩变形 ， 即在路面上形成沉陷。 颗粒离析易造成局部空隙率太大 ，大气降水容 次冲刷的量是很小的 ， 但行 车荷载 的反 复多 路基土体积压缩可能由多种原 因引起 ， 压 易渗入 ，基层局部强度 降低 ，在车辆荷载作用 次冲刷 ，就会积少成多 ，在裂缝 中形成细料泥 实不充分是主要原因之一 。 下， 沥青路面可发生局部 的网状裂缝 ； 基层施工 浆 。 在行车荷载反复作用下 ， 细料泥浆被逐 渐压 而 压实不充分 则可能是 由于多方 面的 因 质 量不好 （ 如愿粒材料离析 、结合料 分布不均 挤出裂缝 ， 形成沥青面层上裂缝处 的唧泥现象 。 素引起 ， 如压实功不够或压实厚度太 大， 或压实 匀 、含水量不均匀造成 的密实度不均匀等）在 即看上去沥青面层裂缝的周 围有灰 白色 的泥浆 ， 时土基含水量距最佳含水量偏差太大 ，或者对 车辆荷载作用下 ， 均可能造成路面的局部网状 或已变干的灰色痕迹。 显然 ， 路面结构层 内自由 不 同类 型的土采 取的压实施工方法不 当等 ， 这 裂 缝 。 水产生的水压力随行车荷 载的增 加而增 大 ， 同 些都会引起路基土压实不足。当在充分压实条 ３车辙 时冲刷量 随行车反复作用 的次数而累积。 因此 ， 件下 ， 在使用过程中路基 土偶然遇水软化 ， 如果 车辙一般是在温度较高的季节 ，沥青面层 在轻交通道路上不易发生 冲刷唧泥现象 ，而在 也可能造成路面沉陷 ， 但这种情况所 占比例较 的各个层次在车辆的反复碾 重交通道路上就容易发生 。一旦基层材料产生 少。 在路堤路段特别是高路堤路段 ， 如果压实控 压下产生永久变形和塑性 流动而逐渐形成 冲刷 ， 表面形成 唧泥， 就会导致面层与基层之间 制稍有疏忽 ， 极有可能发生路面沉陷。 的累积变形 。车辙通常是在伴 随沥青面层压缩 形成脱空 ， 在车辆荷载的反复作用 下 ， 路面很快 ２沥青路面开裂 沉陷的同时出现侧向隆起 ， 二者组合起来构成 会产生破坏。 因此 ， 基层材料 的抗 冲刷能力对路 沥青路 面上 出现 的裂缝种类繁 多， 原因复 车辙。车辙是渠化交通的高等级公路沥青路面 面的使用寿命影 响极大 。 杂， 归纳有 以下两大类 。 的主要损坏类型之一。 当车辙达到一定深度时 ， ６表面磨光 ２１ ． 非荷载型裂缝 雨天辙槽 内积水 ，极易发生汽车飘滑而导致交 沥青路面在使用过程中 ，在车轮反复滚动 沥 青面层 自身 产生的温缩 裂缝发 生在冬 通 事故 。 摩擦的作用下 ， 集料表面被逐渐磨 光， 时还伴 有 季气温较低的地区。 温缩裂缝主要是横向裂缝 ， ４剥落与坑槽 有沥青的不断上翻 ，从而导致 沥青 团层表面光 也有纵 向裂缝。 在寒冷地区的气候降温过程 中， 剥落是指在水 的作用下沥青与矿料表面粘 滑 ， 尤其是在雨季常会因此而酿成 车祸 。 表面磨 沥青面层 中会产生相应的温度应 力．当沥青 面 附范围减小甚至脱 落，并在车辆的反复作用下 光的内在原因是集科质地软弱、 缺少棱角 ， 或矿 层 中的平均温度低 于其断裂温度 时，或沥青面 加速脱落过程，沥青面层局部呈现软弱或松 散 料级配不 当、 粗集料 尺寸 侗小 、 细料偏多 ， 或沥 层产生的温度拉应力超过面层材料在该温度下 状态 ，软弱或松散 的沥青与集料 有可 能被疾驰 青用量偏多等 ；另外悬 浮 一 密实型 的沥青混凝 的抗拉强度时， 沥青面层即发生断裂 ， 由于温度 而过的车辆带走 ， 从而在路面上形 成坑槽 。 坑槽 土更易 出现这种现象。因此， 在设计时 ， 更应注 表 面到底面有温度梯度 ， 以这种裂缝是从表 会影响车辆行车安全 ，并将加剧路面的进一 步 意材料 的选择与材料结构 的选择 ，以提高路面 所 面开始向下发展的 。 破坏。 产生剥落松散 的内因主要有 ； 一是由于沥 的长期使用性能。 半 刚性基层 干缩裂缝 产生 的原因是 由于 青与矿科之 间的粘附性较差 ，在水或冰 冻的作 参考文献 碾压后混合料含水量的减少导致干缩 ，并由于 用下 ， 沥青易从矿料表面剥 离所致 。 二是 由于施 『１ 建 民， 石 生 ． 青路 面长 期 使 用性 能 指 标 １武 伍 沥 路 面对这 种干缩 变形 的限制而 产生 干缩拉应 工中混合料加热温度过高 ， 致使沥青老化失去 长安 大学学报（ 自然科学版）Ｏ ４３． ， ｏ（） ２ 力， 当干缩拉应力大于材料本身的抗拉强度时 ， 粘性 ； 三是路面上铺筑的混合料密实度不足 ， 现 ［ 李建 军． ２ １ 薄层沥青 混凝土罩 面在高速公路 养 即产生干缩裂续。含水量减少越多、 越快 ， 产生 场残留空隙卒太大。致 使路面混合料 中积水过 护 上 的 应 用 交通 标 准 化 ，Ｏ ４ ５ ． ２ｏ （） 的干缩拉应力越大 ， 出现干缩裂缝越早 ， 发展 多 ， 以很快挥发 ， 并 难 长时间水的作用会导致沥青