瀝青混凝土路面滲水原因及防治措施分析

1、瀝青混凝土路面滲水原因及防治措施分析摘要：科技的進步，促進公路建設(shè)事業(yè)得到快速發(fā)展。加強路面的施工質(zhì)量、 改善瀝青與粗細集料間的粘結(jié)性、改良瀝青混凝土集料的級配、提高瀝青路面施 工現(xiàn)場的壓實度、完善瀝青路面防排水系統(tǒng)，是防止瀝青路面滲水的有效辦法。 本文就瀝青混凝土路面滲水原因及防治措施展開探討。關(guān)鍵詞：滲水系數(shù)；瀝青混凝土路面；滲水的防治措施引言瀝青混合料是我國公路建設(shè)的主要材料之一，其有著不用刻槽，不用切割伸 縮縫，鋪筑以后很短時間就能通車、行車舒適等等很多優(yōu)點，應(yīng)用非常廣泛。但 是在潮濕多雨地區(qū)，由于雨水充足以及瀝青結(jié)合料與集料之間的黏結(jié)性不強、空 隙率較大等等原因，使得瀝青混合料的水損

2、害普遍而又嚴重。1滲水的原因1.1基層的原因目前我國高速公路的建設(shè)中，基層通常采用半剛性材料，也就是我們常說的 水泥穩(wěn)定碎石類基層。該結(jié)構(gòu)具有承載能力好，水穩(wěn)性好，板結(jié)性好，可以減少 因路基的不均勻沉降的諸多優(yōu)點。但由于添加了水泥這種膠結(jié)材料，自身的結(jié)構(gòu) 就受到水泥添加量的影響。若水泥劑量使用增大，基層結(jié)構(gòu)中的水泥產(chǎn)生較大的 水化熱在養(yǎng)護過程中的失水，就會產(chǎn)生相應(yīng)的干縮或者溫縮裂縫。由于水穩(wěn)類基 層的板結(jié)性較強，在施工中混合料含水量大、水泥劑量高、混合料的級配不良、 材料的含泥量過大等因素，都會導致基層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，當裂縫寬度大于3mm 時，且在不作處理的條件下，裂縫就會反射到瀝青路面結(jié)構(gòu)中，

3、此裂縫就會成為 水滲入瀝青面層的通道。1.2原材料及級配影響原材料質(zhì)量不穩(wěn)定，會導致配合比級配變化，如石料的吸水率不一致，在配 合比設(shè)計時所用石料的吸水率較低，然而在施工過程中使用吸水率較大的石料， 則由于石料對瀝青的吸附量增大，會導致有效瀝青用量的減小，在相同的油石比 下，空隙率會增大，從而使?jié)B水系數(shù)增大。有時為了增加抗車轍能力而增加大粒 徑石料的用量，使瀝青混凝土路面空隙率增大，也會導致滲水系數(shù)增大。1.3施工原因(1)路面的壓實度不足，碾壓不到位。當瀝青混凝土面層的施工時，由于混 合料的出料溫度偏低，運輸過程也會產(chǎn)生一定的溫度損失，瀝青混合料到現(xiàn)場時 沒有一定的覆蓋保溫，攤鋪機械熨平板加

4、熱的溫度不足，導致碾壓時混合料的溫 度偏低，壓路機碾壓時沒有做到“緊跟的原則導致溫度喪失的過快，造成瀝青路 面的壓實度不足，路面結(jié)構(gòu)的空隙率偏大，空隙之間形成貫通回路，水可以自由 出入路面的結(jié)構(gòu)層中，致瀝青混凝土路面發(fā)生早期破壞。據(jù)實驗證明：瀝青混凝 土面層的空隙率在36時，理論壓實度大于93%，瀝青混凝土路面一般都會有 一個比較好的防滲水能力，當空隙率超過7%時，瀝青混凝土路面的防滲效果就 很不理想。故，混合料的良好級配和壓實度是影響瀝青防滲水的一個重要指標。(2)拌和不均，施工產(chǎn)生離析。瀝青混合料在生產(chǎn)拌和、運輸、攤鋪過程中會 因一些原因而出現(xiàn)一定的離析現(xiàn)象，施工時管理人員沒有做好精細化管

5、理，管理 人員麻痹大意就會產(chǎn)生瀝青混合料的攤鋪不均勻，尤其是在瀝青攤鋪機收斗的位 置、瀝青攤鋪機停機的位置、兩臺料車的銜接段落，容易產(chǎn)生混合料的離析。瀝 青路面混合料離析，就會導致路面結(jié)構(gòu)層級配不良，壓實后混合料的空隙率增大， 壓實度不足。在離析的位置經(jīng)過長時間的雨水沖刷浸泡，車輛對其摩擦沖擊，石 子就會優(yōu)先剝落，然后產(chǎn)生坑槽比較嚴重的破壞。這種破壞在不及時處理的情況 下就會加劇，導致路面的壽命，舒適性降低。1.4空隙率的影響一般情況下是空隙率越大，滲水系數(shù)越大，但是也不是絕對關(guān)系，有些情況 下，空隙率雖然較大，但是由于空隙都是閉口孔，所以滲水系數(shù)并不大。2防治措施2.1選擇良好的面層類型瀝青

6、混凝土面層結(jié)構(gòu)要有溫度穩(wěn)定性、平整性、防噪聲、良好的承載能力及 抗滑性，還要有不透水性，因此瀝青混凝土路面面層中應(yīng)使用連續(xù)密級配瀝青混 凝土或者間斷密級配瀝青瑪蹄脂，以防止雨水盡快從路面橫坡流出路基外，減少 雨水的滲透時間，降低滲水量。從而減少雨水滲透的可能，降低水對其影響的作 用。2.2提高路面壓實標準，減小空隙率公路工程質(zhì)量評定標準(JTGF80/1-2004)規(guī)定，高速公路、一級公路瀝 青混凝土面層的壓實度最小為96%，事實上，按規(guī)范要求控制壓實度時，瀝青路 面空隙率有相當一部分大于8%，路面處于滲水狀態(tài)。將壓實度標準提高至98%， 除個別點外空隙率都在3%至4%，路面滲水實驗80%以上

7、滲水率60ml/min，從而 有效控制了路面滲水，基本消除了路面滲水的隱患。有關(guān)資料研究表明，產(chǎn)生瀝 青路面致命損壞的首要原因是存在于空隙中的水的侵害作用，導致瀝青與石料的 分離，而且荷載反復作用時的動水壓力更加劇了瀝青路面的破壞。長期積水，也 會導致瀝青混凝土的穩(wěn)定度下降，發(fā)生凍融危害。設(shè)計空隙率小于4%時，瀝青 面層中的水在荷載作用下一般不會產(chǎn)生凍水壓力，不易造成水損破壞。因此，減 小瀝青路面的空隙率或及時將水排出路面，可以有效阻止水對結(jié)構(gòu)層的破壞。而 事實上，路面空隙率較大時，滲入面層空隙的水中常常有泥沙等雜物，雜物不斷 沉積在空隙中，堵塞空隙，導致無法排水，形成積水，使路面長期受水侵蝕

8、，破 壞路面，因此，減小路面空隙率，才能消除水的侵害作用。2.3注意挖方地段設(shè)置縱坡和路面排水一般，挖方路段因其水文地質(zhì)條件差，地下排水要重視。在邊溝基底下鋪設(shè) 碎石和土工布，或在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中考慮增設(shè)碎石排水墊層。對于路表排水，一 是將凹形豎曲線的最低點設(shè)在挖方段內(nèi)，致使路表水和進入結(jié)構(gòu)內(nèi)的自由水停滯 時間長；二是較長挖方路段縱坡坡度設(shè)置小，標準斷面的邊溝無法滿足路面和邊 坡匯水流量的需要；對于超高地段，中央分隔帶處必須每隔一定距離設(shè)置橫向排 水管將匯聚在中央分隔帶邊緣的路表水引排出去，如挖方路段過長且縱坡較小， 則同樣會增加部分排水系統(tǒng)的設(shè)計和施工難度。因此，縱坡設(shè)計切忌將凹形豎曲 線置于

9、挖方路段內(nèi)，同時挖方路段較長時(大于400m)其縱坡不小于3%，一般 情況不小于1%。2.4對已滲水路面的處治對于已經(jīng)出現(xiàn)滲水的瀝青路面，或者已經(jīng)發(fā)生了早起的坑槽破壞的路面，應(yīng) 采取一定的補救措施，及時恢復瀝青路面表面防水功能和路面使用功能，減少水 對路面持續(xù)的破壞。可采用稀漿封層及微表處、坑槽冷補、或者加鋪瀝青磨耗層 等處治方法。2.5嚴格控制超載瀝青混合料是一種彈性一粘塑性材料，有時僅呈現(xiàn)為彈性性質(zhì)，有時則主要 呈粘塑性性質(zhì)，而大多數(shù)情況下，幾乎同時綜合呈現(xiàn)上述性質(zhì)。瀝青混合料的蠕 變試驗表明，在作用應(yīng)力恒定的情況下，彈性一粘塑性材料的變形隨時間的發(fā)展， 取決于作用應(yīng)力的大小。當作用力相當小，即低于彈性極限或屈服點時，應(yīng)力作 用后，一部分變形呈瞬時彈性變形，一部分變形呈滯后彈性變形，這兩種變形分 別在瞬間隨時間增加逐漸消失。瀝青混合料受力較大時，材料呈現(xiàn)出彈性或兼有 粘彈性的性質(zhì)，當作用力相當大時，在相當長時間（超過彈性變形發(fā)展時間）內(nèi)， 材料的變形除有瞬時彈性變形和滯后彈性變形外，還存在粘滯性塑性流動變形。 應(yīng)力撤除后，這部分變形不再恢復，即塑性變形。這種情況表明，瀝青混合料受 力相當大且受力時間較長時，材料不僅產(chǎn)生彈性變形，而且有隨時間而發(fā)展的塑 性變形。結(jié)語總之，路面的滲水問題是個綜合的問題，影響因素較多，只有將施工水