農村公路瀝青路面病害成因分析

長安大學 張慶印 楊玉杰

農村公路瀝青路面病害成因分析

長安大學 張慶印 楊玉杰

隨著“村村通”工程啟動，我國加大了對農村公路的建設以及對路面改造工程的實施投入，農村公路的數量和質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，加之農村公路管理機構人員少、養護管理運行機制不夠健全，以及地方公路建設管理部門“重建輕養”等現象仍然存在，農村公路病害已露端倪，部分公路甚至服役超期。傳統的養護管理模式已無法適應新形勢的要求。

調查結果顯示，我國農村公路大部分修建時間較晚，路面損壞程度較輕，瀝青路面病害主要表現為初期裂縫類病害，部分公路存在網裂及輕微龜裂；部分修建較早的農村公路由于未進行大修或罩面，路面服役超期，損壞嚴重，尤其在采礦區或有礦產企業地區的路面破損嚴重，表現為大面積的網裂及沉陷。

一、裂縫類病害

1. 縱向裂縫?？v向裂縫是由于路基壓實度達不到要求，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生的裂縫，如路基沿縱向產生的滑移、沉降、半幅施工時接茬處理不當等原因，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則的橫向裂縫；另一方面，基層材料因溫度驟降而發生低溫收縮開裂。

（2）瀝青及混凝土的溫縮引起裂縫。當溫度下降時，瀝青混合料逐漸變硬變脆，并發生收縮變形。當收縮拉應力超過抗拉強度時，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，差異沉降導致基層開裂，并反射到瀝青面層，形成橫向裂縫。

3. 網裂和龜裂。其形成的主要原因如下。

（1）由于路面結構設計不合理、路基路面壓實度不足、路面材料配合不當或未拌和均勻等原因使瀝青與石料黏結性差。

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

二、松散類病害

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

2. 松散。松散產生的主要原因是路面老化瀝青黏結力降低，路面龜（網）裂特別是嚴重龜（網）裂處治理不及時，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。路面上出現坑槽，是龜裂、松散等其他損壞進一步發展的結果。路面坑槽產生的主要原因：路面與基層黏結不牢；路面嚴重龜裂養護不及時，隨著雨水的下滲造成路面面層破損；路面基層強度不足等，造成基層破損而產生路面坑槽。

4. 啃邊?？羞吺侵嘎访孢吘壠扑槊撀洌瑢挾葹?0 cm以上。農村公路路面發生啃邊主要在路寬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度大，路肩特別是三級以下公路土路肩強度低，因此在車輛作用下產生路面邊部破損。

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、松散等結構軟弱層，在重載車輛反復作用下，基層失去有效支撐而出現沉陷。

（2）橫向或縱向裂縫出現后，由于灌縫養護不及時，雨水順裂縫滲入路面結構層內，在行車荷載反復作用下，破碎的基層、底基層細粒料沿裂縫被擠出，造成底基層底部懸空，隨著懸空面積增大，出現局部或整體沉陷。

（3）路基壓實度不足引起沉陷，特別是在一些高填方和壓實困難的半填半挖路段及構造物兩端出現。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）失穩型車轍。這類車轍是由于在夏季高溫條件下，當瀝青混合料的高溫穩定性不足時，在外力作用下就會產生這種車轍。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反而向上。

（2）結構型車轍。這類車轍是由于荷載作用超過路面某結構層的強度。車轍主要發生在瀝青面層以下包括路基在內的各結構層的永久性變形，這種變形一般來說主要是由于路基變形傳遞到面層而產生，因此也被稱為結構性車轍。

（3）磨耗型車轍。這類車轍是由于瀝青路面結構頂層的材料在車輪磨耗和自然環境作用下持續不斷地損失形成，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）；因基層強度局部不足或穩定性差等原因也會造成波浪（搓板）。

（2）擁包。擁包產生的原因主要有：施工不當，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配差，細料集中產生擁包；基層局部含水量過大，使面層與基層結合不良而被推移變形造成擁包；面層局部強度不足或水穩性不好，使基層松軟產生擁包。

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生的，另外，高溫季節新鋪的瀝青路面在車輛特別是重型車輛反復作用下進一步壓實，易導致瀝青路面內部過多的自由瀝青向上運動產生泛油；高溫季節的雨水侵入瀝青混合料內部，瀝青會從集料表面剝落并向上移動，產生泛油。

2. 磨光。瀝青路面在使用過程中，在車輪反復滾動摩擦的作用下，集料表面被逐漸磨光，路面原有粗構造衰退或喪失。表面磨光的原因主要是：集料質地軟弱、缺少棱角，礦料級配不當，粗集料尺寸偏小，細料偏多；或瀝青用量偏多等。

五、結論

隨著農村經濟的高速發展，農村公路的交通量急劇增長，農村公路路面產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，為農村公路瀝青路面養護維修提供指導。