我國高速公路瀝青路面損壞類型及原因分析

1、我國高速公路瀝青路面損壞類型及原因分析沙迪、王文聰、祝捷、孫重靜、黃云飛、王施凱、顏思寒、韓宇、季松平、張怡然、于淼、盧潔、龐鈺琪、陳俊晶、趙靈吟、金菁小組成員：課題研究背景 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通領(lǐng)域面臨的壓力也越來越大：公路運(yùn)輸交通量的快速增長、超載超限車輛的增多，等等，都對公路的使用狀況提出了更高的要求。 但是，仍然沿用傳統(tǒng)建設(shè)方法的瀝青公路在這一現(xiàn)狀下卻出現(xiàn)了各種各樣的損害及問題，因此，對瀝青路面的損害類型及原因進(jìn)行研究，并采取有效措施進(jìn)行防治，對提升公路服務(wù)質(zhì)量，構(gòu)建暢通、快捷、安全、舒適的公路交通條件，具有重要意義。損壞類型分類（按照損壞出現(xiàn)時間）損壞時間分類出現(xiàn)損壞時間/年

2、主要損壞類型初期損壞5新型泛油，新型泛漿，新型沉陷等早期損壞510各類裂縫，變形，表面損壞等正常損壞10各類裂縫，變形，表面損壞，坑槽，凍脹與翻漿等損壞類型分析及防治措施一、初期損壞新型泛油新型泛漿新型沉陷損壞類型分析及防治措施一、初期損壞1、新型泛油 形式：點(diǎn)狀油斑由小到大發(fā)展； 沿整條輪跡帶分布的帶狀油斑 等級：輕度、中度、高度 原因：瀝青混合料的水溫性不足 路面的二次壓密防治措施：改變落后施工觀念，重點(diǎn)把好技術(shù)關(guān)，規(guī)范化施工；注重瀝青路面的壓實(shí)；根據(jù)瀝青混凝土面層中各層孔隙率的不同，制定對 瀝青與集料的粘附性要求。損壞類型分析及防治措施2、新型泛漿 指強(qiáng)大的有壓水通過瀝青層的空隙， 穿透

3、結(jié)構(gòu)完整的瀝青面層，基層頂面的漿液通過相同途徑被擠壓到路表面。泛漿的可能范圍是瀝青路面的所有透水處。原因：瀝青面層透水； 路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水不暢，導(dǎo)致長期滯留 在基層頂面，形成灰漿，被擠壓到路表防治：做好路基排水、提高路基填土高度、 設(shè)置隔離層、換土、注意路槽排水、 加強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)防護(hù)層、鋪設(shè)隔溫層等 損壞類型分析及防治措施3、新型沉陷 指基層結(jié)合料被不斷溶蝕，并被擠壓到路表面，造成基層頂面不斷脫空，瀝青面層隨著基層材料的流失而沉陷，常與泛漿現(xiàn)象同步發(fā)生。 原因：瀝青層面的空隙率過大導(dǎo)致的面層透水和 行車荷載的反復(fù)作用 防治： 僅由于面層不均勻造成的沉陷，可對沉陷部分拉毛、掃 凈，撒粘層瀝青

4、后把沉陷部分填起來至與原地面平齊。 因土基或基層結(jié)構(gòu)遭破壞而引起的沉陷，應(yīng)先將土基和 基層修補(bǔ)好后，再修復(fù)面層。 因路基沉陷導(dǎo)致路面嚴(yán)重?fù)p壞，礦料已經(jīng)松動、脫落形 成坑槽的，應(yīng)按照坑槽的修補(bǔ)方法進(jìn)行處治損壞類型分析及防治措施二、早期損壞1、裂縫（1）橫向裂縫由于地基或填土路基縱向不均勻沉降或由于瀝青混合料攤鋪時橫向接縫處理不當(dāng)，會產(chǎn)生橫向裂縫并伴有錯臺現(xiàn)象出現(xiàn)。裂縫的分類：（2）縱向裂縫產(chǎn)生原因一般為路基加寬處理不當(dāng)或不良地質(zhì)沉降所致，個別為瀝青混合料攤鋪時，由于縱向接縫處理不密實(shí)，造成路面早期滲水，在行車作用下會在縱向接縫處形成縱向裂縫。損壞類型分析及防治措施橫向裂縫縱向裂縫損壞類型分析及防

5、治措施（3）龜裂路面受交通荷載作用，其變形和撓度過大，在瀝青路面的柔性不夠及在重載車輛的反復(fù)碾壓下，由于路面材料的疲勞而形成的一種裂縫，也稱疲勞裂縫。（4）塊裂由于鋪設(shè)瀝青路面的瀝青混合料采用了大量的低針人度瀝青和親水性集料，或?yàn)r青發(fā)生老化去其彈性，在交通荷載作用下導(dǎo)致裂縫，或由于在低溫作用下瀝青混凝土產(chǎn)生縮裂。損壞類型分析及防治措施（5）反射裂縫在瀝青面層鋪設(shè)處理不當(dāng)導(dǎo)致瀝青面層產(chǎn)生與基層裂縫相似的裂縫；另外，在新建的半剛性瀝青路面上，半剛性基層受天長日久的溫度變化引起的溫度裂縫，也向路表面擴(kuò)展、延伸、并穿透整個面層，形成下寬上窄的裂縫。（6）滑移裂縫由于瀝青路面表面層與底面層或面層與基層的

6、粘結(jié)性不好，同時面層又受到較大的水平外力時無法有效的傳遞給底層，而使表面單獨(dú)承受，造成路表面被的撕裂破壞。損壞類型分析及防治措施反射裂縫龜裂損壞類型分析及防治措施 裂縫的產(chǎn)生原因： 路面疲勞； 路面結(jié)構(gòu)的收縮變形； 路基變形； 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理或路面結(jié)構(gòu)施工不當(dāng)； 老化和環(huán)境因素； 材料因素瀝青的品種和質(zhì)量；損壞類型分析及防治措施 裂縫的防治： 合理組織施工，攤鋪?zhàn)饔眠B續(xù)進(jìn)行，減少 冷接縫； 原材料質(zhì)量和混合料質(zhì)量嚴(yán)格按瀝青路 面施工及驗(yàn)收規(guī)范的要求進(jìn)行選擇、拌 制和施工； 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)做好交通量調(diào)查和預(yù)測工 作，使路面結(jié)構(gòu)組合與總體強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì) 作用期限內(nèi)交通荷載要求； 重視施工后的路面

7、養(yǎng)護(hù)；損壞類型分析及防治措施2、變形（1）車轍 車轍的分類： 磨損型車轍 結(jié)構(gòu)型車轍 失穩(wěn)型車轍 壓密性型車轍損壞類型分析及防治措施預(yù)防輕微車轍發(fā)展的措施：當(dāng)夏季高溫到來之時，對路面進(jìn)行灑 水降溫，以減輕高溫造成的車轍損害；在高溫出現(xiàn)時段采取交通控制的方式 減少車轍的出現(xiàn)；治理超限載的車輛，較少路面的負(fù)荷；采用微表處填補(bǔ)技術(shù)、銑刨加鋪技術(shù) 等新興技術(shù)治理車轍病害；損壞類型分析及防治措施（2）沉陷產(chǎn)生原因：軟土地基不均勻沉陷導(dǎo)致瀝青路面沉陷 路基壓實(shí)度不夠?qū)е聻r青路面沉陷防治措施：從設(shè)計(jì)方面考慮，在設(shè)計(jì)圖中，除明確專 業(yè)管線的性能指標(biāo)、合格標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)明 確回填土的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。從建設(shè)單位考慮，應(yīng)監(jiān)

8、督好各道工序的質(zhì)量； 并盡可能地提前軟土地基路段的施工時間,尤 其是橋臺地段的施工時間,爭取更長的預(yù)壓時 間,以減少軟基工后沉降量。損壞類型分析及防治措施（3）波浪波浪是路面表面沿縱向形成成片的有規(guī)則的凸凹起伏的一種變形特征包括路表面出現(xiàn)輕微、連續(xù)的接近等距離的起伏狀，形似洗衣搓板和路面出現(xiàn)局部隆起。按波峰大小應(yīng)分為輕、中、重三類損壞類型分析及防治措施波浪成因：機(jī)械作用自然因素施工過程不當(dāng)損壞類型分析及防治措施波浪的防治：對于輕微波浪，可在高溫季節(jié)路面發(fā) 軟時，利用重型壓路機(jī)沿與路中心線 成45角的方向反復(fù)進(jìn)行碾壓，以適 當(dāng)改善路面的平整度。波峰與波谷高差起伏較大時，應(yīng)對突 出部分進(jìn)行銑刨削平

9、，然后掃勻、找 平，并壓實(shí)。嚴(yán)重的、大面積波浪或搓板，應(yīng)將面 層全部挖除，然后重鋪面層。利用松散保護(hù)層和水來養(yǎng)護(hù)路面，以 防出現(xiàn)波浪。損壞類型分析及防治措施3、表面損壞（1）抗滑性能衰減泛油表面磨光損壞類型分析及防治措施A.泛油路表水侵入面層內(nèi)部并長期滯留在瀝青層底部，在行車荷載的反復(fù)作用和動壓水沖刷下，集料表面的瀝青膜剝落成為自由瀝青，并在水的作用下被迫向上部遷移的現(xiàn)象。按其成因不同可分為以下幾類：空隙率過小型壓密型動水作用型損壞類型分析及防治措施泛油的防治：針對空隙率過小型泛油，應(yīng)從施工方 面嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)。針對壓密型泛油，可適當(dāng)提高壓實(shí)度 標(biāo)準(zhǔn)，并對碾壓工藝進(jìn)行過程控制。針對動水作用型泛

10、油，應(yīng)在混合料設(shè) 計(jì)上對不同空隙率的混合料使用不同 的粘附性標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)瀝青混凝土面層 中各層孔隙率的不同制定瀝青與集料 的粘附性要求。損壞類型分析及防治措施B.表面磨光指路表外露的集料顆粒在形象和輪胎的摩擦作用下表面逐漸變光滑的現(xiàn)象。主要原因：集料的硬度和耐磨性差。表面磨光的防治：磨光值越高的石料，在輪胎的長期作用下， 越能長時間保持其粗糙的微觀構(gòu)造，路面的 抗滑能力也就越好。所以，選用磨光值大的 石料鋪筑瀝青面層是提高路面抗滑性能的主 要措施之一。應(yīng)用新興抗滑技術(shù)減輕表面磨光造成的危害。損壞類型分析及防治措施（2）水損壞A、松散與剝落所謂瀝青路面松散，是指瀝青路面粗細(xì)集料散失，路面結(jié)合料失去

11、粘結(jié)力，而在瀝青路面表面形成的脫皮、麻面、露骨、表面剝落、有小坑洞等現(xiàn)象。所謂瀝青路面剝落，是指瀝青從礦料表面脫落。在車輛的作用下瀝青面層呈現(xiàn)松散狀態(tài), 以致從路面剝落形成坑凹。損壞類型分析及防治措施松散剝落損壞類型分析及防治措施松散剝落的原因：主要是由于瀝青與礦料之間的粘附性較差, 在水或冰凍的作用下, 瀝青從礦料表面剝離所致。產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能為路面排水不合適；壓實(shí)度不夠；集料表面有灰塵；集料表面質(zhì)地光滑、不夠粗糙；瀝青混合料的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、攤鋪質(zhì)量不夠合理等松散剝落的防治：采用優(yōu)質(zhì)瀝青材料和礦料，防止瀝青產(chǎn)生料質(zhì)性病害嚴(yán)格控制瀝青面層的施工勻質(zhì)性，防止瀝青面層發(fā)生 局部施工質(zhì)量性病害提高

12、瀝青面層施工過程中的壓實(shí)度控制標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)置中央分隔帶和路肩的防、排水設(shè)施損壞類型分析及防治措施松散與剝落的治理損壞類型分析及防治措施B、泛漿與唧漿泛漿現(xiàn)象：漂浮的水泥粒子在沉降的同時,類似于壓密現(xiàn)象中的體積減少,即過?？障端畨旱南⑦^程。唧漿：在路面裂縫處，外界水可以不斷地滲入并積存于基層頂面，此處的基層結(jié)合料被侵入的水溶解成泥漿，在行車荷載的反復(fù)擠壓下，泥漿從裂縫中被擠壓而出的現(xiàn)象。損壞類型分析及防治措施唧漿損壞類型分析及防治措施產(chǎn)生原因皆因水侵入基層，并使基層的泥漿被擠壓至路面唧漿現(xiàn)象泛漿現(xiàn)象水侵入途徑是路面上已有的裂縫，范圍僅限于裂縫的周圍水侵入途徑是通過空隙穿透完好的瀝青面層，范圍是所

13、有瀝青面層透水處但二者也有區(qū)別如下：損壞類型分析及防治措施泛漿與唧漿的防治：加鋪瀝青石屑上封層噴灑乳化瀝青局部基層補(bǔ)強(qiáng)處理加鋪一層面層損壞類型分析及防治措施三、正常損壞1、坑槽在長期荷載作用下，路面破壞而形成的坑洼。瀝青路面的坑槽往往都有一個形成過程，起初是出現(xiàn)局部的龜裂松散，在行車荷載和雨水等自然因素綜合作用下進(jìn)而逐步形成的坑槽。按其形成原因的不同可分為：壓實(shí)不足型坑槽、厚度不足型坑槽、水損壞型坑槽。其中，水損害引起的坑槽是瀝青混凝土路面破壞中最常見的病害。損壞類型分析及防治措施坑槽坑槽的維修損壞類型分析及防治措施坑槽修補(bǔ)方法：常規(guī)法修補(bǔ)：“圓洞方補(bǔ)，斜洞正補(bǔ)”熱補(bǔ)法修補(bǔ)：采用熱修補(bǔ)養(yǎng)護(hù)車，用加 熱板加熱坑槽處的路面，翻松被加熱軟 化鋪裝層，噴灑乳化瀝青，加入新的瀝 青混合料，然后攪拌攤鋪，壓路機(jī)壓實(shí) 成型深層挖補(bǔ)式坑槽修補(bǔ)：應(yīng)先處治基層， 再修復(fù)路面面層噴射式坑槽修補(bǔ)：坑槽機(jī)械化修補(bǔ)的新 工藝，目前美國已廣泛應(yīng)用。利用高強(qiáng) 空氣流實(shí)現(xiàn)坑槽內(nèi)部的清潔，利用噴管 噴射的瀝青混合料直接填補(bǔ)坑槽損壞類型分析及防治措施2、凍脹和翻漿由