長(zhǎng)安大學(xué) 張慶印 楊玉杰

農(nóng)村公路瀝青路面病害成因分析

長(zhǎng)安大學(xué) 張慶印 楊玉杰

隨著“村村通”工程啟動(dòng)，我國(guó)加大了對(duì)農(nóng)村公路的建設(shè)以及對(duì)路面改造工程的實(shí)施投入，農(nóng)村公路的數(shù)量和質(zhì)量都有了較大幅度的提高。但是，隨著車流量增大、重型車輛增多，加之農(nóng)村公路管理機(jī)構(gòu)人員少、養(yǎng)護(hù)管理運(yùn)行機(jī)制不夠健全，以及地方公路建設(shè)管理部門“重建輕養(yǎng)”等現(xiàn)象仍然存在，農(nóng)村公路病害已露端倪，部分公路甚至服役超期。傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)管理模式已無法適應(yīng)新形勢(shì)的要求。

調(diào)查結(jié)果顯示，我國(guó)農(nóng)村公路大部分修建時(shí)間較晚，路面損壞程度較輕，瀝青路面病害主要表現(xiàn)為初期裂縫類病害，部分公路存在網(wǎng)裂及輕微龜裂；部分修建較早的農(nóng)村公路由于未進(jìn)行大修或罩面，路面服役超期，損壞嚴(yán)重，尤其在采礦區(qū)或有礦產(chǎn)企業(yè)地區(qū)的路面破損嚴(yán)重，表現(xiàn)為大面積的網(wǎng)裂及沉陷。

一、裂縫類病害

1. 縱向裂縫?？v向裂縫是由于路基壓實(shí)度達(dá)不到要求，路基下沉、高填方路段的自然沉降等因素造成沿路面縱向產(chǎn)生的裂縫，如路基沿縱向產(chǎn)生的滑移、沉降、半幅施工時(shí)接茬處理不當(dāng)?shù)仍?，還有部分縱向裂縫是由于基層的反射裂縫引起。

2. 橫向裂縫。橫向裂縫形成原因主要有以下3個(gè)方面：

（1）材料收縮引起橫向裂縫。一方面，在基層成型過程中，因基層材料失水收縮而形成規(guī)則的橫向裂縫；另一方面，基層材料因溫度驟降而發(fā)生低溫收縮開裂。

（2）瀝青及混凝土的溫縮引起裂縫。當(dāng)溫度下降時(shí)，瀝青混合料逐漸變硬變脆，并發(fā)生收縮變形。當(dāng)收縮拉應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度時(shí)，形成裂縫。

（3）差異沉降引起的橫向裂縫。在軟土地基與非軟土地基交界處等部位，差異沉降導(dǎo)致基層開裂，并反射到瀝青面層，形成橫向裂縫。

3. 網(wǎng)裂和龜裂。其形成的主要原因如下。

（1）由于路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、路基路面壓實(shí)度不足、路面材料配合不當(dāng)或未拌和均勻等原因使瀝青與石料黏結(jié)性差。

（2）由于路面出現(xiàn)橫向或縱向裂縫后未及時(shí)封填，致使水分滲入下層，使基層表面被泡軟，在汽車荷載反復(fù)作用下，粉漿通過面層裂縫及空隙被壓到表面產(chǎn)生唧漿，基層表面被逐步淘空，產(chǎn)生網(wǎng)裂。

二、松散類病害

1. 麻面。麻面主要是指由于瀝青路面細(xì)小嵌縫料散失，出現(xiàn)粗麻表面。主要表現(xiàn)為路面面層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)不到位，造成路面在頻繁的行車及自然作用下，使老路面上細(xì)小嵌縫料散失，路面表面形成麻面。

2. 松散。松散產(chǎn)生的主要原因是路面老化瀝青黏結(jié)力降低，路面龜（網(wǎng)）裂特別是嚴(yán)重龜（網(wǎng)）裂處治理不及時(shí)，加之在雨水等自然因素作用下造成路面面層破碎、松散。

3. 坑槽。路面上出現(xiàn)坑槽，是龜裂、松散等其他損壞進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果。路面坑槽產(chǎn)生的主要原因：路面與基層黏結(jié)不牢；路面嚴(yán)重龜裂養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，隨著雨水的下滲造成路面面層破損；路面基層強(qiáng)度不足等，造成基層破損而產(chǎn)生路面坑槽。

4. 啃邊?？羞吺侵嘎访孢吘壠扑槊撀洌瑢挾葹?0 cm以上。農(nóng)村公路路面發(fā)生啃邊主要在路寬6 m左右的較窄路段以及沒有路肩的路段上。主要原因是由于車輛靠近路邊行駛，由于路面行車道路基強(qiáng)度大，路肩特別是三級(jí)以下公路土路肩強(qiáng)度低，因此在車輛作用下產(chǎn)生路面邊部破損。

三、變形類病害

1. 沉陷。沉陷形成的主要原因如下：

（1）由于基層底部、頂部存在夾層、松散等結(jié)構(gòu)軟弱層，在重載車輛反復(fù)作用下，基層失去有效支撐而出現(xiàn)沉陷。

（2）橫向或縱向裂縫出現(xiàn)后，由于灌縫養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，雨水順裂縫滲入路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)，在行車荷載反復(fù)作用下，破碎的基層、底基層細(xì)粒料沿裂縫被擠出，造成底基層底部懸空，隨著懸空面積增大，出現(xiàn)局部或整體沉陷。

（3）路基壓實(shí)度不足引起沉陷，特別是在一些高填方和壓實(shí)困難的半填半挖路段及構(gòu)造物兩端出現(xiàn)。大面積沉陷往往是由于路基不均勻沉降或局部滑移面引起的。

2. 車轍。其主要類型及成因如下：

（1）失穩(wěn)型車轍。這類車轍是由于在夏季高溫條件下，當(dāng)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性不足時(shí)，在外力作用下就會(huì)產(chǎn)生這種車轍。一方面是車輪作用部位下凹，另一方面車輪作用甚少的車道兩側(cè)反而向上。

（2）結(jié)構(gòu)型車轍。這類車轍是由于荷載作用超過路面某結(jié)構(gòu)層的強(qiáng)度。車轍主要發(fā)生在瀝青面層以下包括路基在內(nèi)的各結(jié)構(gòu)層的永久性變形，這種變形一般來說主要是由于路基變形傳遞到面層而產(chǎn)生，因此也被稱為結(jié)構(gòu)性車轍。

（3）磨耗型車轍。這類車轍是由于瀝青路面結(jié)構(gòu)頂層的材料在車輪磨耗和自然環(huán)境作用下持續(xù)不斷地?fù)p失形成，通常是在汽車使用了防滑鏈和帶釘（膠釘）輪胎后，更易發(fā)生這類車轍。

3. 波浪、擁包。

（1）波浪主要是由于面層原因形成的，主要有：面層與基層之間存在不穩(wěn)定夾層，面層在行車荷載的作用下推移變形而形成的波浪（搓板）；因基層強(qiáng)度局部不足或穩(wěn)定性差等原因也會(huì)造成波浪（搓板）。

（2）擁包。擁包產(chǎn)生的原因主要有：施工不當(dāng)，瀝青漏灑在路面上形成的擁包；面層瀝青用量過多及瀝青混合料面層材料級(jí)配差，細(xì)料集中產(chǎn)生擁包；基層局部含水量過大，使面層與基層結(jié)合不良而被推移變形造成擁包；面層局部強(qiáng)度不足或水穩(wěn)性不好，使基層松軟產(chǎn)生擁包。

四、其他類型病害

1. 泛油。泛油主要是由于瀝青用量過多而產(chǎn)生的，另外，高溫季節(jié)新鋪的瀝青路面在車輛特別是重型車輛反復(fù)作用下進(jìn)一步壓實(shí)，易導(dǎo)致瀝青路面內(nèi)部過多的自由瀝青向上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生泛油；高溫季節(jié)的雨水侵入瀝青混合料內(nèi)部，瀝青會(huì)從集料表面剝落并向上移動(dòng)，產(chǎn)生泛油。

2. 磨光。瀝青路面在使用過程中，在車輪反復(fù)滾動(dòng)摩擦的作用下，集料表面被逐漸磨光，路面原有粗構(gòu)造衰退或喪失。表面磨光的原因主要是：集料質(zhì)地軟弱、缺少棱角，礦料級(jí)配不當(dāng)，粗集料尺寸偏小，細(xì)料偏多；或?yàn)r青用量偏多等。

五、結(jié)論

隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，農(nóng)村公路的交通量急劇增長(zhǎng)，農(nóng)村公路路面產(chǎn)生了一定程度的損壞。正確分析瀝青路面各種病害成因，能夠有的放矢，為農(nóng)村公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修提供指導(dǎo)。