原因分析:
1、造成水破壞的因素。瀝青路面產(chǎn)生深刻會破壞的外因主要有交通量、交通組成、降雨量以及不盡完善的路面排水系統(tǒng)。進十年來,重載車輛特別是大幅度超載車輛日益顯著增加,其后軸載從額定的100KN增加到180KN以上;輪胎沖氣壓力從額定的0.7Mpa增加到0.9Mpa以上。其作用的直接結果是路面裂縫的產(chǎn)生和擴展,路面開裂破損后,雨水下滲,產(chǎn)生凍漲、翻漿等水破壞,如果不及時養(yǎng)護維修,其破損面積會逐年增大。瀝青路面產(chǎn)生水破壞的內因可以歸納為排水設施不完善、瀝青混和料空隙率過大、路面滲水、路面壓實度不足、瀝青混合料抗水損害能力不足、厚度偏薄等。我國的瀝青路面設計方法一般不考慮路面結構層的排水問題。
2、水進入路面層不可避免。汽車行駛在沙地中,隨著汽車向前行進輪胎下的沙子也在動,使一部分沙子被理輪胎擠到兩側,少部分沙子被輪胎壓在下面。同樣的道理,路面上的水大部分被高速行駛的汽車的輪胎濺到路邊(從波型梁護欄上的水滴即可知),還有很少一部分水被擠壓而進入路面瀝青層中。即使采用密級配瀝青混凝土面層,如果瀝青混合料的不均勻性較大、局部面積的實際空隙率較大、施工質量控制不好也會造成局部路段的水破壞。我國早期建成的沈大、京石、京塘等高速公路都采用瀝青路面技術規(guī)范中的I型瀝青混凝土面層,但都未能避免水破壞的產(chǎn)生。只要水侵入并滯留在瀝青混凝土的空隙中,不管是傳統(tǒng)的純立即請混凝土還是改性瀝青或加抗剝落劑的SMA,在大量行車的作用下,都會立場聲瀝青剝落現(xiàn)象,并產(chǎn)生水破壞。
3、半剛性基層強度高,容易開裂,反射到路面會加速水破壞。我國的高速公路路面結構基本上采用半剛性基礎結構,其干縮性和溫縮性相對較大,故其施工碾壓、養(yǎng)護過程中不可避免地產(chǎn)生裂縫。在冬季突然降溫時基層的裂縫會因為溫度收縮而繼續(xù)拉裂,將給同樣產(chǎn)生溫度收縮的瀝青混凝土面層一個附加拉應力,兩個拉應力疊加一旦超過瀝青混凝土的抗拉強度,瀝青混凝土將產(chǎn)生溫度型反射裂縫。下雨時,雨水沿裂縫進入,滯留在半剛性基層與面層之間,很難排走,加之車輛的高速行駛與壓迫,路面結構層的受力情況一定會發(fā)生變化。過的高速公路重交通路面大多采用柔性結構,雖然瀝青用量較大,造價相對較高,但很少出現(xiàn)路面早期破壞現(xiàn)象。
設計探討:防止路面水下滲的辦法,一是封(堵),二是排?,F(xiàn)在的問題是瀝青面層本身封不住水,基層又不透水,透層油或下封層也不能完全進入瀝青層內部。而我們的路面設計一般不考慮結構層內部的排水,相反在設計中埋置路緣石、現(xiàn)澆混凝土坡形護肩、更阻礙了路面滲水的排出(橋面上路面破壞尤為嚴重)。高速公路沉降嚴重的路段開挖湖,水多集中在路面邊緣,排水不暢通,而且養(yǎng)護部門對邊坡采用漿砌片石進行了封閉式護面,反而阻礙了內部積水的排出。鑒于以上所述,很有必要對路面的防排水設計進行探討。