城市沥青混凝土道路路面损坏类型及成因

水泥牟守国　许修平 2008-12-26

　　从外观表现形式上，沥青路面的损坏可分为裂缝、变形、表面损坏和修补损坏等四大类，其中可进一步细分为15种主要损坏类型：
　　
　　一、横向裂缝

　　与道路中线近于垂直的裂缝，有时伴有少量支缝。

　　横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的，低温收缩或者半刚性基层收缩裂缝是产生横向裂缝的主要原因。裂缝初期大多出现于路面两侧，逐渐发展而贯穿全路幅，贯通裂缝沿路大致呈均匀分布。此外，旧水泥混凝土路面接缝的反射作用，会使沥青路面出现横向反射缝。
　　
　　二、纵向裂缝

　　与道路中线大致平行的裂缝，有时伴有少量支缝。

　　半填半挖路基或路面加宽处，常由于压实不好，路基或基层出现沉降而产生纵向裂缝。混合料摊铺时纵向施工打接不好，或者旧混凝土面层纵向接缝的反射作用，也会在路中心线处出现纵向裂缝。渠化交通的道路上，沿轮迹带因荷载重复作用而产生的纵向裂缝，属疲劳裂缝。
　　
　　三、龟裂

　　沥青路面龟裂主要表现有：随车轮长期作用顺公路延伸方向呈狭长形分布；局部下沉近似圆形分
布；相互交错的疲劳裂缝，形成一系列多边形小块组成的网，形如龟壳表面花纹；路面基层严重下沉条状分布等多种形式。对于半刚性基层路面来说，龟裂多是由车辙深层次发展而形成的。

　　当柔性路面出现车辙后，其原有的强度和变形能力及分布荷载能力急剧下降，路面防水沥青混凝土出现裂缝，大量的渗水沿裂缝进入道路基层。由于各沥青面层之间的粘结相对于沥青面层与半刚性基层之间的粘结要好，进入沥青路面的渗水在行车荷载的作用下，表层渗水首先破坏的是最薄弱的沥青混凝土与半刚性基层的界面。雨水沿着界面空隙渗透并充满空隙。在行车荷载的作用下，有压水对界面处沥青混凝土及半刚性基层的结合料进行破坏。在初期，由于对具有柔性的沥青混凝土的破坏不明显，而对于半刚性基层的破坏却非常明显，使原本强度较高的半刚性基层表面强度下降较快，并在有压水的作用下将半刚性基层表面分离成片状，与骨料分离。出现这种情况最根本的原因是在半刚性基层施工时，混合料的含水量较大，碾压成型后在半刚性基层表面形成一层无机结合料膜，这层薄膜相对于基层来说强度较低，没有粗骨料。所谓的片状就是该层薄膜。它的破坏反映在沥青表面就是局部的网裂。出现这种网裂，如果不及时处理，尤其是多雨季节，此网裂发展迅速，龟裂面积逐渐扩大，严重时伴唧浆现象。
　　
　　四、块状裂缝

　　纵向或横向交错而使路面分裂成多边形大块，块的尺寸约为50cm以上。

　　块状裂缝的产生与荷载作用的关系不大。它主要由于面层材料低温收缩和沥青的老化引起，出现在整个路面宽度范围内。
　　
　　五、车辙

　　车辙是指道路表面沿轮迹方向出现的纵向凹陷。

　　车辙是在行车荷载重复作用下，路面产生永久性变形积累形成的带状凹槽。车辙降低了路面平整度，当车辙达到一定深度时，由于辙槽内积水，极易发生汽车飘滑而导致交通事故。产生车辙的原因主要有以下两点：

　　（一）设计原因

　　城市道路基层多为石灰土、水泥稳定碎石或二灰碎石结构，该结构为半刚性结构，强度较高，其弹性模量远比沥青砼要高许多，在相同外部荷载作用下的变形能力较沥青混凝土小的多。而沥青砼为柔性结构，其变形能力强，亦即其板体效应差。在实际的行车过程中，当行车荷载作用于其上时，直接接触部分的沥青混凝土承受绝大多数荷载并将荷载传递到基层上，而由于基层强度高，变形能力差，板体性强，因而该部分沥青混凝土在所承受的基层反作用力下，其内部原有结构层被破坏(即原有的配合比被破坏)，失去应有的强度和变形能力，形成车辙。

　　（二）超载原因

　　如今在道路行驶的车辆当中，大车、重车较多。据统计，目前我国行驶的重载车辆，其超载能力是令人震惊的。一辆载重10吨的重型载货车，可以装载30~40吨货物，其超载能力达到设计载重能力的3~4倍，有的甚至可达到设计载货能力的7~8倍。科学检测表明，超载运输车辆对路面的损坏是几何级数倍增的关系，当车重增大至路面设计承重的两倍时，其对路面的损坏将增大到原来的20倍左右，可在极短的时间内形成较深的车辙。
　　
　　六、唧浆

　　沥青路面唧浆是地表水通过沥青碎石面层渗入基层，使基层软化、膨胀，在车辆荷载的连续作用下，基层中细小颗粒从面层空隙喷射出来的现象。

　　唧浆形成的原因，一方面是由于车辙引起的，先是由车辙引起细小的裂缝，然后在行车荷载和水的作用下，逐步发展成为网裂，并最终发展成为唧浆。另一方面，由于半刚性基层本身特有的性质所带来得。半刚性基层是采用无机结合料作为结合材料。由于无机结合材料有一个特点，会产生干缩裂缝，当裂缝达到一定程度时，造成面层渗水进入基层，从而出现唧浆现象。
　　
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　　七、波浪（搓板）

　　路表面有规律的纵向起伏，波峰与波谷交替出现，间隔很近，一般在60cm以内。

　　材料组成设计差、施工质量差使面层材料不足以抵抗车轮水平力的作用，是产生波浪的主要原因。或者旧面层已有搓板，而加铺沥青面层未予妥善处理如铲除搓板，也会产生波浪。
　　
　　八、沉陷

　　沉陷是指道路表面出现的局部凹陷。

　　沉陷是由于路基沉降所引起，主要原因是路基填土压实度不够所造成的。
　　
　　九、隆起

　　隆起是指道路表面的局部突起。

　　冻胀、盐胀、膨胀土胀起、路面材料摧移拥起等，都可能造成隆起，隆起处常伴有路面裂缝。
　　
　　十、泛油

　　泛油是路面混合料中的沥青向上迁移到路表面，形成一层有光泽的沥青膜。

　　沥青含量过多，混合料中空隙过少，沥青的高温稳定性差，是产生泛油的主要原因。泛油发生在天气炎热时，而天冷时又不存在逆过程，因而沥青积聚在路表面。
　　
　　十一、松散

　　松散是路面材料（集料和沥青）逐渐从路面脱开并散失的现象。

　　松散主要是由于混合料中沥青偏少，沥青与集料间粘结差；或者由于沥青老化而变硬造成的。松散可能出现在整个路面表面，但是由于行车的作用轮迹带处通常较为严重。
　　
　　十二、露骨

　　露骨是沥青从路面表面散失，使越来越多的集料外露。

　　形成露骨的主要原因是集料与沥青黏附性差。
　　
　　十三、坑槽

　　坑槽是路面中出现的碗状坑洞。

　　坑槽通常是松散、龟裂等其它损坏进一步发展的结果。过量的水份渗入这些损坏后，一些碎裂的小块面层材料被驶过的车轮带走，而逐步形成坑槽，并不断扩大。
　　
　　十四、磨光

　　磨光是集料棱角被磨成平滑状的一种现象。

　　形成磨光的主要原因是由于所采用集料不耐磨和车轮反复作用。
　　
　　十五、修补

　　修补本身并非损坏现象，但它反应路面曾经损坏并已采取过修理措施，使得修复部位与原道路路
面相比，在高程、外观上的不一致，以及不可避免的接缝，影响行驶平稳和路容美观。