摘要：随着社会的发展，我国的道路交通不断发展，在道路施工中普遍应用沥青路面。我国目前路面存在水损害，本文总结了造成沥青路面水损害的主要机理和影响因素，并为了进一步降低沥青路面水损害的发生，提高沥青路面结构的长期使用性能和行车安全性能，提出了预防措施。
关键词：沥青；路面工程；水损害；因素分析；预防对策
引言
沥青路面因其行车噪声小、抗老化、耐高温和平整度易控制等优点，在我国道路工程建设中广泛应用。然而，随着我国经济快速增长，交通基础设施大力发展，早年建设的道路工程广泛面临大面积交通流和重载货车作用，部分已经出现严重的病害，其中，水损害是沥青路面典型病害型式，直接影响了车辆的行车安全和道路使用的长期性能。
1沥青路面水损害产生机理
沥青混合料经碾压成型后形成沥青路面，其内存在一定的孔隙，雨水渗入后形成孔隙水，不能完全排净，沥青混合料一直处于孔隙水的浸泡作用下。公路运营通车后，孔隙水在外部荷载作用下产生水压力，一部分水穿透沥青膜，侵入到沥青与集料的界面上，引起沥青和集料界面粘附性降低。在这种持续的浸泡及水压力作用下，水渐渐取代沥青膜，附着在集料表面，造成沥青膜从集料表面剥离，沥青混合料的强度降低。水损害不断发展下去，最终形成坑槽、路面松散、辙槽等病害。
2沥青路面水损害的影响因素
2.1施工图纸设计阶段
2.1.1防排水设计
路表排水一般是漫流形式沿路面坡面排到两侧路基范围内。为了避免路基受到冲刷，在路肩处设置拦水带，汇集地表水，再经水簸箕、边坡急流槽、边沟等排至地面排水系统。但在沥青面层与中央分隔带以及路肩接缝处，地表水通过缝隙能直接灌入到沥青面层中，地表水也可通过沥青面层中的孔隙渗入到沥青面层内部。防排水设计只考虑地表水的排出，未考虑层间水的排出，造成沥青面层中长期存在大量孔隙水，为沥青路面水损害的产生提供了条件。
2.1.2路面结构层设计
国内作为路面承重层的基层设计为半刚性基层，依据现行《公路路面施工技术细则》，基层级配都为密实性级配，排水性很差，而且在铺筑沥青面层前，一般还要在基层顶面上喷洒沥青透层、粘层及封层。虽然增加了沥青面层和基层之间的结合力，防止水对基层的冲刷，造成结构层强度降低，但也阻碍了沥青面层中孔隙水的排出，使孔隙水一直存在于沥青面层内。
2.2交通荷载等级
交通荷载是导致沥青路面结构的最主要外因，车辆对于路面的作用不仅包含竖向的弯曲效应，还有竖向剪切、纵向剪切效应，导致路面弯曲、车辙等，这些作用都是对沥青与骨料粘结作用的考验。根据道路损伤的累积准则，小吨位的车辆对于沥青的损伤贡献不大，而大吨位大轴载的车辆作用下，沥青路面的损伤累积呈现指数增长，非常显著，这也是目前多数道路结构的病害源自于大比例超载重车的运营。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆水损害中，自由水倾入沥青缝隙或者膜中，当车轮作用时，产生很大的挤压力；当车轮驶离该作用位置时，产生很强的抽吸力。这种循环作用，将滞留在基层和面层孔隙中的水挤出表面，从而初始沥青与骨料的粘结位置发生重组，这样就降低了粘结力，导致骨料脱落、局部松散甚至破坏。
2.3原材料
集料与沥青粘附性差是造成水损害的原因之一，《公路沥青路面施工技术规范》中规定了不同公路等级、结构层次的集料与沥青的粘附性技术要求，这只是路面施工过程中控制的最低标准。受地域及交通运输限制，有些公路在修建的时候，集料根本达不到规范中规定的粘附性要求，造成了工程质量降低。路面工程施工期短，进场材料压力大，为了保证工程按期完工，施工单位往往进场的原材料与配合比所用的原材料不一致，造成了施工生产没有了指导依据。而且进场的原材料粉尘含量过大，更降低了集料与沥青的粘结力。
3沥青路面水损害的预防措施
3.1优化路面防排水设计及结构层次设计
路面防排水不仅要考虑地表水的排出，也应考虑层间水的排出，完善路面内部排水系统。在路肩处设置填隙碎石，硬化路肩采用透水式混凝土，使层间水能通过路肩处横向排出，并加设排水管道，防止排出的水对路基坡面的冲刷。在沥青面层和半刚性基层中间加设一层级配碎石过滤层作为排水层，渗入沥青路面中的层间水可以通过面层渗入到排水层，再经排水层横向排出，而且排水层能隔断半刚性基层收缩开裂引起的反射裂缝，防止地表水进一步深入面层中。采用透水性小的密级配沥青混凝土，降低面层内部孔隙率，并在沥青面层与中央分隔带以及路肩的接缝处，浇灌沥青，封闭路面上的各种施工缝。
3.2选择合适的原材料
排水沥青混合料的表面积一般为传统密级配混合料表面积的一半，沥青混合料中集料的接触很少，接触点的应力更高，必须使用坚硬的破碎集料；沥青材料对排水路面性能影响较大，应采用技术指标好的高黏沥青、掺加高黏改性剂的石油沥青，或掺加合格纤维的SBS改性沥青。
3.3优化路面排水设计
（1）直接通过道路路面渗流，路面基层设有渗流排放；（2）通过路面斜坡将水流集散到两边排水沟进行排水，这种排水方式需要设置双向的横坡，也可以采用单向横坡将水流集中到一侧排放；（3）通过中央分离带进行排水，可以设置向内侧的横坡，将水流集中到中央分离带进行排放。
3.4沥青混合料配合比优化
根据所用集料的规格，优化选取最佳混合料级配，保证混合料既具有防水性，也要具有骨架结构增强抗车辙能力，提高沥青面层的整体使用性能。沥青混合料配合比必须综合考虑多方面因素，择优选用。施工单位用于检测的试验仪器必须经过正规计量单位检定校准后方可使用，不仅是为配合比设计提供准确可靠的试验数据，也是为在沥青面层施工过程中质量监测提供可靠的保障。
结语
综上所述，造成沥青路面水损害的原因是复杂多样的，不能用过单一的技术方法进行解决。因此必须在设计施工的各个环节加以注意，防患未然。对已出现的水损害要认真分析原因，从中吸取经验教训，在以后的沥青路面施工过程中，杜绝类似的情况再次发生。
参考文献：
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[3]曹东伟，刘清泉，唐国奇.排水沥青路面[M].北京：人民交通出版社，2010.
论文作者:刘磊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/14
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