叢軍威

摘要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，公路交通量日漸增多，各種車輛層出不窮，加之氣候及其它因素的影響，各種不同類型的公路路面病害也屢見不鮮。而一些高等級(jí)公路的某些路段出現(xiàn)了泛油現(xiàn)象，開始時(shí)顏色較淺，并拌有輕微沉陷。隨著時(shí)間的推移，特別是長(zhǎng)期下雨后，路面的顏色愈來愈黑，并出現(xiàn)輪跡處路面向兩邊推擠而隆起，輪跡處繼續(xù)沉陷，再發(fā)展，靠近輪跡的隆起部分破損，很快就出現(xiàn)松散、坑洞。松散的集料表面光溜溜的，瀝青膜已剝落貽盡。這些都是典型水損害現(xiàn)象。本文主要分析了水損害的防治措施，并簡(jiǎn)述了多孔混凝土排水基層在防治水損害方面的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：瀝青路面;水損害;多孔混凝土;排水基層

瀝青路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、振動(dòng)小、噪音低、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修方便等特點(diǎn)，目前我國(guó)高等級(jí)公路以瀝青混凝土路面為主。然而近幾年來，相當(dāng)一部分高等級(jí)公路的瀝青路面在遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)年限時(shí)就發(fā)生不同程度的早期破壞，有的瀝青路面甚至只使用了2～3年。究其原因有二，一是超載、超限車輛的大幅度增加;二是對(duì)于瀝青路面，經(jīng)過長(zhǎng)期的實(shí)踐，半剛性基層已成為主要的基層形式，但是常用的半剛性基層材料（如水泥穩(wěn)定粒料、二灰穩(wěn)定粒料）排水能力差，無法排除由各種途徑滲入其中的水分，水分滯留在半剛性基層頂面，在高速行使車輛作用下，產(chǎn)生動(dòng)水壓力沖刷基層混合料表層的細(xì)料形成漿體，水分長(zhǎng)時(shí)間的浸泡和沖刷導(dǎo)致基層強(qiáng)度和剛度顯著降低，瀝青路面不可避免地遭受水損壞作用，最終導(dǎo)致瀝青路面破壞。

1改善路面結(jié)構(gòu)

改善路面結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度來減小水損破壞。改善路面結(jié)構(gòu)的質(zhì)量主要是提高瀝青與礦料的粘結(jié)力要求，一旦水進(jìn)入瀝青混合料中，在快速重載車輛作用下容易產(chǎn)生瀝青剝落現(xiàn)象。為減輕剝落現(xiàn)象，改善瀝青混凝上的水穩(wěn)定性和耐久性，需要增加瀝青與礦料的粘結(jié)力。改善路面結(jié)構(gòu)主要是提高壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，增加現(xiàn)場(chǎng)孔隙率指標(biāo)。路面水損害與壓實(shí)度不足有著密切的聯(lián)系。配合比設(shè)計(jì)時(shí)孔隙率為4%的同一種瀝青混凝上，在不同壓實(shí)度下的現(xiàn)場(chǎng)孔隙率有明顯的差異。在壓實(shí)度98%和97%時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)孔隙率約為6%和7%。在這種情況下，面層的透水性就會(huì)大大減少。

2 采用防滲水能力較好的密級(jí)配面層

研究表明，瀝青混合料的透水性隨著孔隙率的增加而增大，而且存在一個(gè)臨界值8%。當(dāng)混合料的孔隙率大于8%后，其透水性將隨孔隙率的增加急劇增大。這意味著較大孔隙率的瀝青混合料面臨著更為嚴(yán)重的水損壞。一般認(rèn)為，當(dāng)瀝青面層的孔隙率小于4～5%時(shí)，混合料的孔隙相互不聯(lián)通，難以透水;而混合料的孔隙率大于15%時(shí)，混合料內(nèi)的孔隙相互聯(lián)通，水可以自由地在瀝青層內(nèi)流動(dòng)。Terrel.R.L認(rèn)為瀝青面層的孔隙率介于5%～15%的范圍內(nèi)，最容易因剝落而導(dǎo)致水損害。

3 設(shè)置抗沖刷能力強(qiáng)的基層

隨著交通量的日益繁重和交通荷載的逐年增加，沖刷和唧泥變得非常嚴(yán)重。為解決這一難題，于是采用堅(jiān)固密實(shí)抗沖刷能力強(qiáng)的基層。例如，密級(jí)配二灰碎石基層，水泥或者石灰處治基層。但這些基層都是密實(shí)的低透水性材料，阻礙了路面滲入水的迅速排除。水一旦進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，反而更容易受水侵蝕而發(fā)生沖刷和唧泥現(xiàn)象。

4 路面排水設(shè)施

排除進(jìn)入道路結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水，最有效的措施是設(shè)置路面排水設(shè)施，主要包括路面表面排水，路面內(nèi)部排水，或者設(shè)置排水瀝青面層。

4.1表面排水

表面排水一直以來都是路面必需的排水方式，雖然能迅速將水排走，但當(dāng)降水歷時(shí)較長(zhǎng)時(shí)，路表面不可避免地長(zhǎng)時(shí)間處于積水狀態(tài)，水總會(huì)沿路面接縫或裂縫以及面層空隙等滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)，尤其是在車輛荷載作用下會(huì)滲入的更快。

4.2排水瀝青面層

排水瀝青面層在國(guó)外應(yīng)用較多，這種面層是用大空隙率的多孔性瀝青混合料鋪筑而成，能迅速排走路表雨水且具有防滑、抗車轍和消音等功效。目前這種結(jié)構(gòu)形式在我國(guó)的適用性尚需進(jìn)行研究論證。

4.3路面內(nèi)部系統(tǒng)

無論是從防止水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)或是提高基層的抗沖刷能力，采取防水的措施在一定程度上可以減緩水損壞的出現(xiàn)，但在公路使用過程中，水泥混凝土路面會(huì)出現(xiàn)翹曲和撓曲及填縫料損失現(xiàn)象，瀝青路面會(huì)產(chǎn)生反射裂縫等。這些現(xiàn)象本身對(duì)路面不會(huì)造成大的危害，但由于水的浸入，加之車輛荷載的反復(fù)作用，將會(huì)加劇其發(fā)展，大大縮短路面的使用壽命。實(shí)踐表明，在路面的使用期限內(nèi)，將水徹底排除在路面結(jié)構(gòu)外幾乎是不可能的，有效防治或減輕路面水損壞應(yīng)從路面內(nèi)部排水入手，即設(shè)置路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水系統(tǒng)。路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水系統(tǒng)包括路面邊緣排水系統(tǒng)和排水基層的內(nèi)部排水設(shè)施。其中排水基層是路面內(nèi)部排水系統(tǒng)的主要形式。依據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，排水性基層可以由多孔隙水泥穩(wěn)定碎石材料、瀝青穩(wěn)定碎石材料和級(jí)配碎石材料組成。

采用多孔隙穩(wěn)定類碎石材料鋪筑道路排水基層，可使?jié)B入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水分能夠通過豎向滲流進(jìn)入排水層，然后經(jīng)橫向滲流進(jìn)入各種排水設(shè)施而被引出至路面結(jié)構(gòu)之外，這種路面內(nèi)部排水系統(tǒng)有利于改善路面的使用性能并提高道路的使用壽命。多孔混凝土亦稱為大孔混凝土或多孔貧混凝土等，作為一種新型的排水基層材料，是介于水泥穩(wěn)定碎石和普通混凝土之間的一種貧混凝土。由于具有更開的級(jí)配，并較之水泥穩(wěn)定碎石的水泥用量有所增大，多孔混凝土的排水性能和強(qiáng)度都比水泥穩(wěn)定碎石有很大提高。

5 結(jié)語

排水基層一般可分為兩類：一類是未經(jīng)處治的開級(jí)配碎石集料排水基層，另一類是水泥或?yàn)r青處治碎石集料排水基層。未經(jīng)處治的碎石集料在施工過程中容易出現(xiàn)較大的變異性，在施工攤鋪時(shí)易出現(xiàn)離析，并且碾壓時(shí)不易壓實(shí)穩(wěn)定，在施工機(jī)械行駛下易出現(xiàn)推移變形。在路面施工完成后由于荷載的長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)，容易產(chǎn)生變形，使得面層形成不均勻支撐，從而使路面結(jié)構(gòu)破壞。因而一般情況下是不采用級(jí)配碎石作為排水基層。瀝青處治碎石材料在國(guó)外已經(jīng)得到較為廣泛的使用?？紤]到我國(guó)目前國(guó)產(chǎn)瀝青依舊供不應(yīng)求，瀝青材料價(jià)格仍然非常昂貴，和水泥穩(wěn)定碎石相比需要更高的工程造價(jià)。并且我國(guó)是水泥生產(chǎn)大國(guó)，水泥年產(chǎn)量居世界首位，價(jià)格便宜，資源豐富，因此多孔混凝土排水基層有著廣闊的應(yīng)用前景。而在多孔混凝土排水基層的研究上，國(guó)內(nèi)的相關(guān)資料較少，成果也不明顯，因而未來對(duì)多孔混凝土排水基層進(jìn)行研究是很有必要的。

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（作者單位：威海市文登區(qū)交通運(yùn)輸局）