一、瀝青路面水損害危害

水損害是公路工程中普遍的現(xiàn)象，國內(nèi)外學(xué)者對高速公路路面排水設(shè)計(jì)記性了大量的相關(guān)研究。自50年代起，美國大量修建高等級公路。路面排水問題受到廣泛重視。1977年，美國聯(lián)邦公路局對路面排水系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。在多地進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。我國在80年代開始，對公路排水問題進(jìn)行研究。隨著90年代我國高速公路建設(shè)飛速發(fā)展，道路設(shè)計(jì)中排水工程被受到廣泛重視。2012年，我國頒布最新的公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范，為我國公路排水施工提供了有效的技術(shù)支持。

水損害指瀝青路面在水或凍融循環(huán)作用下，因汽車荷載作用，進(jìn)入路面孔隙的水產(chǎn)生動(dòng)水壓力，水分逐漸深入瀝青與集料界面，導(dǎo)致瀝青逐漸喪失黏結(jié)力，從而形成瀝青路面松散與坑槽損壞現(xiàn)象。

瀝青路面水損害有時(shí)較高溫穩(wěn)定性、疲勞性要求更嚴(yán)格，經(jīng)水參與導(dǎo)致的瀝青路面破壞皆屬水損害范疇，水損害頻繁發(fā)生，引起連鎖破壞嚴(yán)重。坑槽與松散的產(chǎn)生是因集料與瀝青結(jié)合料間黏結(jié)力不足所致。松散因原瀝青混合料中瀝青因各種原因?qū)е吕匣瘎兟涫乖o密的結(jié)構(gòu)變疏松的現(xiàn)象。出現(xiàn)較大松散面積時(shí)，瀝青路面會到處散落碎石集料，出現(xiàn)較小松散面積，路面會因車輛輪胎摩擦作用失去集料形成坑洞。

水進(jìn)入裂縫中，裂縫在外部荷載引起動(dòng)水壓力下貫穿裂縫。我國大多地區(qū)采用半剛性基層，在荷載反復(fù)作用下，泥漿被水壓從裂縫中擠壓出。基層填料流失，面層下形成空洞，導(dǎo)致面層塌陷。

瀝青面層孔隙在行車荷載作用下，瀝青膜易從集料表面脫落，使瀝青路面發(fā)生麻面、坑洞等路面破壞。路面水滲入至上中層間，因車輛荷載作用，導(dǎo)致層間碎石剝落。受力不均，表面出現(xiàn)網(wǎng)裂病害。雨水滲入下面層與基層間，車荷載作用下產(chǎn)生高強(qiáng)水壓，基層頂灰漿從路面裂縫中噴出唧漿。基層材料隨滲水流失形成空洞，加劇路面網(wǎng)裂，導(dǎo)致路面沉降。

寒冷地區(qū)，滲入瀝青混合料內(nèi)的水在氣溫下降時(shí)結(jié)成冰塊，氣溫升高融化，水結(jié)冰體積增大，造成較大膨脹力，導(dǎo)致瀝青脫離集料，黏結(jié)力下降，冰融后，融水與瀝青混合料混合，在行車荷載作用下加劇瀝青膜脫離。上面層雨水滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)，長期凍融循環(huán)與行車荷載作用，造成水損。中下面層，如基礎(chǔ)孔隙過多，解融后水分滲入下面層，行車荷載作用下，造成瀝青混合料剝離造成水損害。

二、深圳瀝青路面水損害的因素

外界環(huán)境中的水侵入集料表面與瀝青膜間，將集料表面的瀝青膜代替是水損害的病因。瀝青混合料性質(zhì)影響水損害的發(fā)生，瀝青黏附性大，集料浸潤性就好。瀝青與集料黏附性更好，水穩(wěn)定性越高。黏附性差別不大的瀝青，其化學(xué)性質(zhì)不同對瀝青混合料水穩(wěn)定性造成一定影響。集料是影響瀝青混合料水穩(wěn)定性的重要因素。集料中親水或憎水成分對混合料影響極大，親水會置換瀝青，導(dǎo)致瀝青從集料表面剝落，憎水會造成水穩(wěn)定性不足。親水性集料有較高的硅質(zhì)金屬，憎水性集料中硅質(zhì)金屬含量較低。集料酸性按SiO2含量確定，其含量高則集料酸性強(qiáng)。瀝青混合料孔隙率與其很多性能有很大關(guān)系，孔隙率分為開口與閉口，有效孔隙是能透水及排水的孔隙。有效孔隙中不會被水完全占據(jù)，半有效孔隙中水在混合料水分流失時(shí)會流出，有利于路面排水。半連聯(lián)通孔隙與聯(lián)通孔隙屬有效孔隙，瀝青混合料孔隙率指有效孔隙與瀝青混合料總體積比值，有效孔隙率與孔隙率有關(guān)，孔隙率增大，連通孔隙率增大。

三、東莞瀝青路面水損害的防治措施

路面結(jié)構(gòu)分為面層、基層與墊層，路面各層功能各異，設(shè)計(jì)方法不同，如不區(qū)分設(shè)計(jì)則影響路面使用性能。我國路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料設(shè)計(jì)方法不完善，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前，應(yīng)做好材料的設(shè)計(jì)，材料性質(zhì)不同，設(shè)計(jì)厚度會有差異。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料設(shè)計(jì)合理搭配，可從一定程度上減輕瀝青路面的水損害。

瀝青路面面層應(yīng)具有平整、抗低溫開裂等性能。表面混合料應(yīng)具有抗滑與耐磨損性能。路面組合結(jié)構(gòu)不同，其性能各異，選擇路面材料應(yīng)首先考慮其性質(zhì)，不同材料使用路面結(jié)構(gòu)要求不同。

上面層是直接承受外界荷載的層級，其性能受溫度影響。瀝青路面上面層應(yīng)具有良好的抗滑能力與水穩(wěn)定性。多雨低溫地區(qū)，因水凍融循環(huán)作用，應(yīng)采用中粒式瀝青混凝土，細(xì)粒式易滲水，會引起路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部量與集料脫離。破壞路面結(jié)構(gòu)。上面層應(yīng)采用中粒式混凝土，中粒式混凝土穩(wěn)定性較好，可有效避免溫度升高瀝青軟化后形成的車轍問題。

中面層是將上面層受荷載下傳遞的銜接工具，需有足夠的抗變形能力。可采用粒徑大于4.75mm的集料，增強(qiáng)中面層的抗變形能力。

雨水滲入瀝青路面后，滲入中下層面前，上層開始破壞，水泥混凝土路面在水滲入上面層后方式唧漿破壞，如瀝青路面上層較厚，雨水難以滲入下面層，當(dāng)上面層較薄時(shí)，設(shè)置防水層才會對防水損害更有效。

良好的排水系統(tǒng)對瀝青路面防水損害非常必要，可防止雨水下滲破壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)，避免在行車荷載下產(chǎn)生較大動(dòng)水壓力，應(yīng)從上中下面層等各方面考慮設(shè)計(jì)。瀝青路面排水是排水的首步，可將大量降雨引到邊溝，排水設(shè)計(jì)時(shí)，路面排水設(shè)計(jì)很關(guān)鍵。路表排水設(shè)計(jì)包括路面縱橫坡設(shè)計(jì)、路肩設(shè)計(jì)、邊溝設(shè)計(jì)等方面，道路表面雨水由縱橫坡向路肩集中排向集水邊溝。對較低的路基可采用分散排水模式，避免造成水流沖刷路基邊坡。較高的路基可用集中排水模式，要設(shè)置攔水袋，避免高速流水對路基底造成強(qiáng)度沖刷。

中央隔帶排水是公路排水中的重要環(huán)節(jié)。降雨高峰期，中央隔帶收集雨水很多，如不及時(shí)排水，會滲入路面造成路面結(jié)構(gòu)水損害。中央分隔帶排水設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)表面處理情況確定，如在中央分隔帶內(nèi)種植植物，可防止強(qiáng)降雨對中央分隔帶的回填土造成沖刷。多雨區(qū)中央隔離帶匯集水量過大，如以縱橫向排水管匯集排水則會增加成本。因此，需設(shè)置一定的橫向泄水口，將滲入的大量雨水匯集，通過大孔徑橫向排水管排出。

結(jié)構(gòu)內(nèi)排水主要針對滲入路面內(nèi)雨水，對未發(fā)生水損害的路面，雨水通過路面孔隙進(jìn)入內(nèi)部結(jié)構(gòu)，發(fā)生損害的路面，通過裂口進(jìn)入內(nèi)部結(jié)構(gòu)。路表排水不完善，匯集于集水溝水漫流到路面，滲入路面內(nèi)結(jié)構(gòu)。發(fā)生此問題會為瀝青路面造成巨大影響。大量滲入結(jié)構(gòu)內(nèi)不能及時(shí)排出的雨水是造成路面水損害的主因。合理設(shè)置瀝青路面內(nèi)排水結(jié)構(gòu)，會改善瀝青路面的使用性能，大大延長路面的使用壽命。

邊緣排水結(jié)構(gòu)在路面結(jié)構(gòu)外側(cè)路肩下設(shè)置縱向集水溝，滲入路面面層雨水橫向滲入集水溝，滲入集水溝雨水匯集入集水管，由集水管橫向排水管排出。

全寬式排水基層結(jié)構(gòu)中，面層下設(shè)置全寬式排水基層結(jié)構(gòu)，能迅速將路面滲入雨水橫向排向路基邊坡外。排水層下為防水層結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)排水效率高，但排水基層孔隙率較大，經(jīng)長期車荷載作用會發(fā)生形變。排水基層出水口長期暴露空氣中，會被雜物堵塞影響排水。雨水橫向排出路基排坡，會導(dǎo)致沖刷邊坡。

單獨(dú)設(shè)置邊緣排水結(jié)構(gòu)不能十分有效地排出滲水。全寬式排水基層邊緣排水結(jié)構(gòu)中，路面面層滲入雨水通過排水層滲入排水溝，匯集到排水管，由橫向排水管排出。排水基層要求有較大的孔隙率，實(shí)際工程中，需對此部門進(jìn)行嚴(yán)格的強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，以便雨水快速滲入排水溝。

瀝青路面水損害方式繁多，做好瀝青路面防排水設(shè)計(jì)，應(yīng)從材料孔隙率著手，注重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。綜合多方面因素考慮。無排水設(shè)施路面結(jié)構(gòu)降雨難以排出的，雨停后，雨水通過路面漫流排出，路面殘余含水量較高。設(shè)置邊緣排水系統(tǒng)，降雨時(shí)同時(shí)達(dá)到飽和狀態(tài)，設(shè)置全寬式排水基層路面結(jié)構(gòu)略有優(yōu)勢，但在實(shí)際工程中，其路肩長期暴露，會堵塞排水基層出水口，影響排水效果。

以上內(nèi)容就是我們整理的瀝青路面施工工藝方面的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，后續(xù)我們還會分享更多瀝青混凝土道路工程方面的知識給大家。

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