華金林

摘 要：隨著高速公路的發(fā)展，針對(duì)瀝青路面的病害研究不斷加深。我們發(fā)現(xiàn)瀝青路面的裂縫問(wèn)題和水損害有著直接的關(guān)系，如何對(duì)兩者控制已經(jīng)成為了保證高速公路瀝青路面質(zhì)量的關(guān)鍵，文章從瀝青路面裂縫形成的原因出發(fā)，將如何控制水損害進(jìn)行重點(diǎn)研究，望廣大同行給予指導(dǎo)

關(guān)鍵詞：裂縫；車輛荷載；水損害；預(yù)防措施

瀝青路面的裂縫形式分為橫向、縱向、不規(guī)則裂縫等，這些裂縫都是在不同的環(huán)境因素下所形成的，并且在這些裂縫在水損害的作用下直接導(dǎo)致路面形成唧漿、溝槽等問(wèn)題，下面筆者將對(duì)其進(jìn)行逐一分析。

1 高速公路瀝青路面出現(xiàn)裂縫原因分析

1.1 橫向裂縫

橫向裂縫是高速公路中最為常見(jiàn)的病害問(wèn)題之一，它的形成原因較復(fù)雜，主要來(lái)自溫度、地基變形、基層材料等原因所形成的，在溫度、車輛荷載的作用下容易被擴(kuò)大，裂縫的表現(xiàn)形式主要分為以下幾種：

（1）低溫橫向裂縫。就瀝青混凝土的自身性質(zhì)來(lái)說(shuō)。瀝青混凝土是一種熱漲冷縮很明顯的材料，這種材料在高溫下有著很強(qiáng)的膨漲力，但是到了冬季，其產(chǎn)生的收縮力將會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，這樣就形成了裂縫。

（2）溫度疲勞裂縫。在我國(guó)北方地區(qū)，環(huán)境溫度差別較大，這其中就會(huì)在瀝青面層中產(chǎn)生足夠的溫度應(yīng)力，這種應(yīng)力在溫度的反復(fù)作用下就會(huì)形成裂縫。

（3）反射裂縫高速公路的配料多采用半剛性基層材料。這些材料在形成混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)十分明顯的裂縫，并且在車輛荷載的作用下，產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，使基層出現(xiàn)開(kāi)裂，并且隨著荷載的反復(fù)作用會(huì)不斷延伸，這種裂縫較分散，形成間距為150米以上。

（4）路橋過(guò)渡段裂縫。在路橋過(guò)渡段上由于半剛性路基和剛性混凝土結(jié)構(gòu)相互連接，會(huì)在車輛荷載情況下出現(xiàn)裂縫，并且這些裂縫會(huì)發(fā)生不均勻的下層，裂縫的起始點(diǎn)在橋涵臺(tái)背方向的橫向裂縫。

1.2 縱向裂縫

縱向裂縫形成的形式比較單一，一般是由路基填筑質(zhì)量、車輛運(yùn)行頻率。路基填料等因素造成的，雖然縱向裂縫不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的開(kāi)裂，但是裂縫的寬度較大，并且存在高差，對(duì)于行車安全造成十分嚴(yán)重的影響。

1.3 不規(guī)則裂縫

路面強(qiáng)度在達(dá)到使用壽命時(shí)，會(huì)因出現(xiàn)局部較小的形變型裂縫，這些裂縫呈網(wǎng)狀、龜裂等多種形狀，并且伴有盆裂和溝槽。這是因?yàn)楫?dāng)半剛性的材料之間出現(xiàn)一定厚度的素土夾層時(shí)，這些夾層當(dāng)遇到水出現(xiàn)潮濕后，就會(huì)降低路面的承載能力，使車輛在形式過(guò)程中產(chǎn)生彈簧形象，并且在彈簧力的作用下，不斷拉伸、收縮、使瀝青混凝土產(chǎn)生疲勞并且被破壞，這就形成了不規(guī)則裂縫。其次外瀝青混合料在拌和的過(guò)程中，瀝青會(huì)被氧化變硬，這時(shí)瀝青對(duì)于拉應(yīng)力沒(méi)有抵抗能力，也容易產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。最后基層的施工質(zhì)量和不規(guī)則裂縫有著十分直接的關(guān)系，很多拌和料的攪拌時(shí)間、級(jí)配、含水量、壓實(shí)厚度等方面容易出現(xiàn)不均勻的狀況，這也加大整體基層的不穩(wěn)定因素。使車輛在重車荷載下能夠從薄弱處直接反應(yīng)出來(lái)，形成了不規(guī)則裂縫。

2 高速公路水損害

2.1 表面層產(chǎn)生坑洞

表面層為半開(kāi)級(jí)配瀝青混凝土的空隙率較大或者由于密實(shí)性瀝青混凝土的壓實(shí)度不夠和不均勻性較大，以及局部小面積的實(shí)際空隙率較大，在雨雪過(guò)程中，水滲入表面層在中面層為Ⅰ型密實(shí)性且空隙率較小的情況下，雨水滲入的速度減慢，當(dāng)造成水份滯留的過(guò)程中，就會(huì)使大量的水份并滯留在中間層面和混凝土混合料的空隙中，這時(shí)一旦出現(xiàn)形成荷載，就會(huì)使所產(chǎn)生的動(dòng)水壓力從瀝青的表面被剝離出來(lái)，并且從底層朝著面層的方向進(jìn)行擴(kuò)展，一旦有大的碎石被剝落，就會(huì)使瀝青混凝土的強(qiáng)度造成喪失，尤其在重型車輛的荷載下，直接形成塌陷和坑洞。

2.2 表面層和中面層同時(shí)產(chǎn)生坑洞以及局部表面產(chǎn)生網(wǎng)裂和形變

當(dāng)表面層和中面層都是空隙率較大的半開(kāi)級(jí)配瀝青混凝土，而底面層為空隙率較小的密實(shí)瀝青混凝土?xí)r，或者由于降水時(shí)間較長(zhǎng)，即使是密實(shí)性瀝青混凝土面層，由于瀝青混凝土的不均勻性或者局部小面積的瀝青混凝土的實(shí)際空隙率較大，自由水也能逐漸滲入到表面層和中面層，滯留于中面層和底面層之間或存在于表面層和中面層的空隙當(dāng)中，在車輛真空吸力的作用下，使表面層和中面層中部分碎石上的瀝青剝落，從而產(chǎn)生兩層的坑洞或者表面層產(chǎn)生網(wǎng)裂、沉陷和向外拖移。一但產(chǎn)生坑洞，水會(huì)繼續(xù)向坑洞滲入，如不及時(shí)修補(bǔ)，將會(huì)形成更為嚴(yán)重的病害，并加快病害發(fā)展的趨勢(shì)。

2.3 路面出現(xiàn)唧漿、網(wǎng)裂、坑洞

水份透過(guò)瀝青，就會(huì)滯留在瀝青的中間和基層之間，在車輛荷載的作用下，使這些水形成了較大的動(dòng)水壓。，并且直接沖刷著基層混合料的表面。并且使細(xì)料造成了很大程度的流失，并且析出灰漿，這些灰漿在反復(fù)的吸收、壓機(jī)的過(guò)程中，使瀝青路面出現(xiàn)了多種不同形狀的裂縫。一旦這些灰漿不能進(jìn)入這些細(xì)微裂縫就形成了空洞。使水分很容易滲入到路面中，最終形成惡性循環(huán)，發(fā)生水損壞。

3 裂縫、水損害的預(yù)防措施

3.1 設(shè)計(jì)路線優(yōu)化

為了避免出現(xiàn)裂縫、塌陷等瀝青路面病害，就要在路線設(shè)計(jì)中過(guò)程中對(duì)于洼地、含水量較大的區(qū)域進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕乇埽瑫r(shí)可以在路堤的兩側(cè)，采取措施設(shè)置截?cái)嗝?，并且將表面層的水流向進(jìn)行阻斷，并且設(shè)置通暢的邊溝排水系統(tǒng)，使地下排水溝和地面排水溝相互結(jié)合，同時(shí)設(shè)置集水蒸發(fā)池，以對(duì)路堤下層的水采取增發(fā)處理，并沒(méi)裂縫擴(kuò)大和發(fā)展。

3.2 加大設(shè)計(jì)中路基高度

路基在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，如果路基位于地勢(shì)較高的坡面時(shí)，路堤的承載能力會(huì)出現(xiàn)一定的下降，并且使上部邊坡的地基承載力出現(xiàn)急劇下降，造成外傾的狀態(tài)，這種荷載能力會(huì)將路面掰開(kāi)，并且形成縱向的裂縫，面對(duì)這種現(xiàn)象可以采取測(cè)坡面上設(shè)置截水溝的形式，同時(shí)要使更深的盲溝截?cái)嗝嬷械乃軌蜃杂傻谋慌懦O(shè)置留水涵洞，將路基下坡位置的水一并排出。

3.3 壓實(shí)度問(wèn)題

路堤邊部壓實(shí)度不夠，會(huì)使不同地步的路基土層在密度上出現(xiàn)十分明顯的差別，一旦有遇到降雨們就會(huì)使雨水朝著密度小的一側(cè)進(jìn)行，從而使路堤發(fā)生沉降，最總導(dǎo)致路面裂縫的出現(xiàn)，所以在施工中執(zhí)行碾壓標(biāo)準(zhǔn)是非常重要的，必須保證橫、縱向的密實(shí)度盡量均勻。

3.4 裂縫的發(fā)展控制

路面的裂縫在產(chǎn)生后，會(huì)不斷的變化，并且形成、縱向、橫向、網(wǎng)狀、等多種裂縫，這些裂縫同時(shí)也為水進(jìn)入瀝青結(jié)構(gòu)提供了通道，如果這些水長(zhǎng)期的滯留在瀝青層面中，在加大車輛荷載所形成的碾壓，就會(huì)促使瀝青混合料出現(xiàn)沖刷的情況，瀝青和石料將會(huì)出現(xiàn)剝離，最終導(dǎo)致瀝青層面的混合料出現(xiàn)松散、脫落、溝槽、唧漿情況的出現(xiàn)。為了控制裂縫的發(fā)展，避免裂縫之間結(jié)構(gòu)層的貫通，可以在路基中設(shè)置吸收層和過(guò)濾層，這樣能貴裂縫病害發(fā)展起到一定的控制作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

文章針對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因和結(jié)合水損害及防止方法進(jìn)行分析，總結(jié)出了提高高速公路使用壽命，降低維修率的方法。而路面病害原因有著很大的綜合性，所以在未來(lái)的施工和設(shè)計(jì)過(guò)程中我們要竭力避免裂縫的產(chǎn)生，保證高速公路行車安全和運(yùn)行效率。

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