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浅析沥青路面病害以及防治措施

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内容摘要

沥青路面具有表面平整，坚实、无接缝、施工工期短、养护维修简便和有良好的减振性等优点，使行车平稳、舒适而低噪声。

但由于受到交通量增长、重载超载车辆的增多、温度变化、湿度变化，冰冻作用、设计、施工、采用材料和养护管理等因素的影响，出现了多种沥青路面病害，如沥青路面的裂缝、车辙和水损害等。

根据沥青路面的实际损坏情况的调查，浅析沥青路面常见的病害与裂缝出现的原因及其预防措施。

关键词：

路面；裂缝；防治；处理

目录

内容摘要I

引言1

一、裂缝2

1.1纵向裂缝2

1.2横向裂缝2

1.3网裂2

二、坑槽6

2.1坑槽的形成原因6

2.2公路路面的修补方法6

三、路面沉陷6

3.1路面沉陷的产生原因6

3.2路面沉陷的处治办法6

四、沥青路面的车辙6

4.1车辙形成的原因6

4.2车辙处治方法6

五、路面翻浆6

5.1路面翻浆的处治办法6

六、路面滑塌6

6.1路面滑塌现象6

6.2产生原因6

6.3路面滑塌的处治方法6

七、路基与路面错台6

7.1路基与路面表现形式6

7.2产生原因6

7.3处治方法6

八、推移拥包6

8.1推移拥包产生的原因6

8.2处治方法6

参考文献7

浅析沥青路面病害的原因以及防治措施

引言

近年来，为适应社会经济发展的需要，公路在我国家发展迅速。

沥青路面因为具有施工时间短、行车舒适、适应力强、养护维修方便等优点而被广泛采用。

但是公路沥青路面因为种种原因容易产生各种病害，如不及时处理将会影响道路的使用性能。

最常见沥青路面病害主要为裂缝、车辙、坑槽、松散脱皮、拥包、路面沉陷、路面翻浆等几种，将分别介绍各自的成因并总结相应的预防和维修策略。

一、裂缝

裂缝病害有纵向裂缝、横向裂缝和网裂三种形式，一下将分别介绍。

1.1纵向裂缝

纵向裂缝一般有两种：

一种主要发生在紧急停车带或路肩部位，其形状是沿路肩边缘向内逐步扩大，呈月牙形，这种裂缝容易使路基发生滑移，危险性很大；另一种就是发生在行车道部位，多为纵向条带状，裂缝两端为延伸至路堤边缘。

1.1.1纵向裂缝形成的主要原因有一下三个方面

（1）地基原因。

有些路段处于丘陵低洼、河谷处，地基土天然含水量较高，在设计及施工时未做处理，在高填土后，由于地基承载能力的差别出现不均匀沉降，造成路面纵向开裂。

（2）路基施工原因。

如果土基施工时天气干燥，局部路堤填料土块粉碎不足，路基压实不均匀，暗埋式构造处因构造长度限制，路基边缘不能超宽碾压，致使路基边缘压实度不够，或者混合料摊铺时纵向施工搭接质量不好，都会造成纵向裂缝。

（3）水的渗透破坏。

中央分隔带、路表、边坡等渗水，使局部路基受水浸泡后承载力降低，在动静荷载的作用下，路基滑动产生裂缝，另外填料若为弱膨胀土，如施工中未做处理，渗水后含水量变化也会导致裂缝的产生。

预防纵向裂缝产生的主要措施就是处理好地基，若地基分层填筑和压实得好，使路基尽可能均匀，特别在预先采取措施防止地表面水渗入地基的情况下，可以大幅度减少纵向裂缝的数量，同时显著延缓了纵向裂缝出现的时间。

1.1.2对于纵向裂缝的处置方法主要有一下几种

（1）对于缝宽小于3mm的裂缝可以不做处理，大于3mm小于5mm的纵向裂缝，可以将缝隙扫干净，并且压缩空气吹净尘土后，采用热沥青或者乳化沥青灌封撒料法封堵。

（2）如裂缝进一步发展，出现啃边、错台且裂缝宽度大于5mm，则需要刨上面层和中面层（刨的宽度为裂缝两侧各1cm），并对裂缝按方法先行填实，沿纵缝铺设玻璃栅栏，摊铺中面层，然后在中面层上沿着纵向每隔5m设宽度为1.2m的玻璃栅栏，最后再摊铺上面层。

（3）对于尚未稳定的纵向裂缝，除了按上述方法处置外，还应根据裂缝成因，采取排水、边坡加固、等措施，以使裂缝稳定不继续发展。

1.2横向裂缝

横向裂缝是与路面中线近于垂直的裂缝，裂缝起初大多出现于道路两侧的硬路肩，逐步发展而贯通全路幅。

贯通裂缝沿着路面大致呈现均匀分布。

1.2.1横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的

其成因主要由三个：

（1）材料收缩引起横向裂缝。

一方面在基层成型过程中，因为基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝，另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。

这两种收缩变形使得面层底层承受拉力，当拉力超过沥青面层抗拉强度时候就使沥青面层底部拉裂，并随着温度的循环变化及行车荷载的反复作用而导致面层底面裂缝。

（2）沥青及混凝土的温缩引起的裂缝。

因沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料，温度下降时沥青混合料逐渐变硬变脆，并发生收缩变形。

当收缩拉力超过沥青混凝土的抗拉强度时，沥青路面表面就会被拉裂，并逐步向下发展，形成上宽下窄的横向裂缝，这种温缩裂缝在北方温差较大的地区初冬一般宽度为3-5mm，到了严冬可以加宽到10mm，最宽能达到20mm，而到春季就又缩回。

（3）差异沉降引起的横向裂缝。

在软土地基与非软土地基交界处、软土地基处理办法变化处或者构造物台背与路段交接处，因地基或路基与构造物差异沉降导致基层开裂，并反射到沥青面层，形成横向裂缝。

因为温度变化引起的沥青面层本身收缩是造成横向裂缝的重要原因，所以沥青含量越多裂缝越多，选用符合重交通道路石油沥青技术要求的沥青，控制沥青用量，精选矿料，准确组成级配，或使用纤维等添加剂，均可有效减少裂缝。

另外还应设计合理的路面结构并且精心施工。

1.2.2对于横向裂缝的处治办法

（1）对于基层开裂引起的反射裂缝及沥青混凝土温缩引起的横向裂缝，如裂缝较小可不予处理，如裂缝宽度在3mm以上，可将缝隙清扫干净，并用压缩空气吹净尘土后，采用热沥青或者乳化沥青灌缝撒料法封堵。

如裂缝宽度在5mm以上，可将缝口杂物清除，或沿着裂缝开槽后用压缩空气吹净，采用沙料式或细料式热拌沥青混合料填充捣实，并用烙铁封口。

（2）对于由土基沉降引起的横向裂缝，如出现错台、啃边、裂缝宽度大于5mm以上的，则需要沿横向裂缝两侧各50-100cm的范围开槽，铲除上面层，先将裂缝填实，然后沿横缝加铺玻璃栅栏，重新摊铺上面层。

1.3网裂

网裂是相互交错的疲劳裂缝，形成一系列多边形小块组成的网状开裂，它的初始状态是沿轮迹带出现单条或多条平行的纵缝，而后，在纵缝间出现横向和斜向连接线，形成缝网、

网裂主要是由于路面的整体强度不足而引起的。

一个原因可能是路面结构设计不合理，路基路面压实度不够足，路面材料配合不当或未拌合均匀等是沥青与石料粘结性差；另一个原因可能就是由于路面出现横向或者纵向的裂缝后未能及时封填，致使水分渗入下层，使基层表面被泡软，在汽车荷载反复作用下，粉浆通过面层裂缝及空隙被压到了表面产生唧浆，基层表面被逐步掏空，产生网裂。

另外，沥青老化和汽车严重超载，使基层产生疲劳破坏也是导致沥青面层形成网裂的重要原因。

为预防网裂必须加强货车的载重管理，在路上出现裂缝时要及时修补处理。

网裂的处治方法如下：

对于轻微网裂可用玻璃纤维布罩面，对于大面积的网裂，常常需要加铺乳化沥青封层或在补强基层后，再重新罩面，修复路面。

二、坑槽

路面上出现的坑槽，是龟裂、松散等其他损坏进一步发展的结果。

2.1坑槽的形成原因

坑槽的形成可以归结为水损害和油损害两个主要方面。

2.1.1水损害形成坑槽的过程

水损害形成坑槽是沥青路面早期破坏的最常见的现象之一。

在开始阶段，雨水由沥青路面大空隙或损害处渗入，停留在基层表面上，在行车荷载的反复作用下，动水冲刷半刚性基层的细料并逐渐形成灰浆，使沥青面层也基层脱开，灰浆被行车荷载挤压，通过面层裂缝或面层混合料间的空隙唧到表面。

在产生唧浆的位置，沥青面层产生网裂，接着一些破碎的小块面层或基层材料被车轮带走，而逐步形成坑洞，并不断扩大，最后形成坑槽。

2.1.2预防坑槽损害的方法

预防坑槽损害，首先要选用粘附性和抗老化性强的沥青，恰当采用集料，合理设计混合料的级配；其次，要严格控制混合料的出厂、摊铺、碾压及终了温度，确保压实度达到规范要求，确保沥青面层的厚度和平整度；再次，要确保路表排水畅通，以预防为主，对裂缝、小面积松散、沉陷等作用及时科学的维修，避免其迅速发展为坑槽。

2.2公路路面的修补方法

公路的路面坑槽应在不中断交通的情况下快速修补好，目前路面坑槽修补方法根据使用的路面综合修补设备分为两种，即冷补法和热补法。

2.2.1冷补法

首先测定坑槽的深度，划出切槽修补的范围，用液压风镐切槽，用高压风枪将槽底、槽壁的废料及粉尘垃圾清除干净，然后用喷灯烘干槽底、槽壁，并在表面均匀喷洒一薄层粘层油，最后将准备好的热料填补至坑中，如厚度大于6cm将分层填筑，从四周向中间碾压。

2.2.2热补法

首先根据坑槽修补范围确定热辐射加热板区域，将加热板调到合适位置，加热3-5min，使得被修补区域路面软化，然后将准备好的热料放到被修补处，搅拌摊平，并从四周向中间碾压。

三、路面沉陷

3.1路面沉陷的产生原因

路面沉陷产生的原因是局部强度不足，致使路面下陷，沉陷深度大于25mm，行车明显感觉颠簸不适，影响交通安全。

3.2路面沉陷的处治办法

（1）仅由于面层不均匀沉降造成的裂缝和轻微下沉，若土基和基层都已密室稳定，可对沉陷部分拉毛、扫净，撒粘层沥青后把沉陷部分填起来至与原地面平齐。

（2）因土基或基层结构遭破坏而引起的沉陷，应先将土基和基层修补好后，再修复面层。

（3）因路基沉陷导致路面严重损坏，矿料已经松动、脱落形成坑槽的，应按照坑槽的修补方法进行处治。

（4）桥涵台背因填土不密实出现不均匀沉降的可以采取以下处治方法：

①挖除沥青面层，在沉陷部分加铺基层后重做面层。

②对于台背填土密实度不够的，用夯实机械重新做压实处理。

③对软土基宜换土处理，换土深度应视软土基层厚度而定。

换填材料要选用强度高，透水性好的级配材料，如沙砾、碎石土、工业废渣等。

④采用注浆加固处理。

四、沥青路面的车辙

4.1车辙形成的原因

车辙是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实，以致结构层材料的侧向位移所产生的累积永久变形。

影响沥青路面车辙深度的主要因素是沥青路面结构和沥青混凝土本身的内在因素，以及气候和交通量及交通组成等的外界因素。

车辙产生的主要原因有：

（1）沥青混合料油石比过大；

（2）表面磨损过度：

（3）雨水侵入沥青混凝土内部；（4）由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙。

4.2车辙处治方法

由于车辆超载及施工原因等使得路面形成１～２ｃｍ以内车辙情况的沥青路面修复，在修补时要爱用修路王热烘后，对路面凹陷部分进行填料处理，然后压实补强。

这样既可以对沥青路面的破损进行修复，这种修复方法是最为传统的修复方法。

其修复步骤是将路面出现车辙部分及周围路面进行铣刨，然后进行热摊铺重新罩面，罩面后路面的路用性能往往可以得到很好的恢复，当路面车辙比较严重的时候，热摊铺还是很有效的一个方法。

对于轻度的车辙一般采用微表处修复车辙施工技术进行修复。

其是以聚合物改性乳化沥青为粘结料、借助专用的摊铺设备进行施工的一种冷拌沥青混合料不等厚薄层摊铺技术，具有施工进度快、成本低、效果好等优点，可以迅速恢复和改善原沥青路面的平整度提高防水性和抗滑性。

车辙横断面一般为下凹形曲线，其填补厚度为变量，这就需要混合料中骨料粒径按照辙槽的断面正态分布。

对于这种轻度的路面破损修复过程中，首先要对破损情况进行详实的勘察，确定不是路基的原因引起的破损，才可以进行上述的修补方法。

对于因路基原因导致的破损，要按着基层问题修复方法进行修复。

五、路面翻浆

翻浆可根据路面翻浆的严重程度，区分为重型翻浆和轻型翻浆两种类型。

重型翻浆是路基土质不好，地下水位高，冬季路基土结冰，春融季节化冻引起严重的路面变形。

轻型翻浆是因为基层水稳定不良，或含水量过大造成的基层全部松软和浅层土基松软，引起的路面变形。

5.1路面翻浆的的处治办法

5.1.1轻微翻浆。

由于面层渗水引起基层轻度发软而形成轻微翻浆的，可在晴天干燥时，清理干净后修补平整即可。

5.1.2重型翻浆

因基层渗水较严重引起的重型翻浆，应根据情况采取一下方法予以处治。

⑴在翻浆路段的中心线上，顺路向每隔4~6m挖一个圆坑，其直径30~40cm，坑深要挖到冻土层以下10cm左右，使融化的冰水渗到坑内，再将水排除。

此法适用于土路及粒料路面路段，但要保证行车安全。

⑵把翻浆路段上的挖出来，挖到稳定土层，然后将挖出的土摊到路肩上凉干再回填，或换铺一层水稳定性较好的土壤。

此法适用于翻浆较严重的路段。

⑶挖除稀泥填以碎石、碎砖或炉渣等粒料，表面平整后直接通车，或在下面填一层干土，再铺上粒料，垫平后通车。

此法适用于翻浆严重的路段。

⑷在翻浆路段上，铺撒石灰块，并用工具捣夯，使石灰进入路基里面去。

此法可适用于土路已翻浆破坏了的路段。

⑸根据实际情况加高路基，使路基上部土层远离地下水和地表水面。

路基加高的数值，应根据当地的冰土深度、路基土质和水文情况，以路基的最小填土高度及临界高度而定，一般应保证路基处于干燥或中湿状态。

此法适用于平原区的土路和其他地区易取土的路段。

⑹降低地下水位。

常用以下两种方法：

①修有管渗沟。

在路基两旁的边沟底，向下挖有道深沟，但要比现有的地下水位深。

先在沟底安放四周带孔的瓦管，管上填满碎石、碎砖、小砾石，最上层用20cm厚的粘土夯实封口，粘土和碎石等粒料之间可铺一层3cm厚的草皮，这样地下水就可经瓦管排走而降低其水位。

②修盲沟。

其方法与修渗沟基本相同，只是沟底以较大的石块垒起来代替瓦管。

⑺修隔温层。

在路面下铺一层炉渣、矿渣、碎砖等材料。

因其孔隙小、传热能力差，可使下面的土层不冻结或减少冻结深度，起到预防翻浆的作用。

隔温层的厚度一般在20~50cm，其宽度要比路面每边多30~50cm。

⑻设置透水性隔离层。

其位置应在地下水位以上，一般在土基的50~80cm深度处，（在盐渍地区土地区的翻浆路段，其深度应同时考虑防止盐胀和次生

盐渍化等要求），用粗集料（碎石，砾石或粗砂）铺筑，厚度约10~20cm，分别自路基中心向两侧做成3%的纵坡。

为避免泥土堵塞，隔离层的上下两面各铺1~2cm厚的苔藓，泥炭，草皮或土工布等其他透水性材料的防淤层，连接路基边坡部位，应铺大块片石防止碎落。

隔离层上部与路基边缘之高差应不少于50cm,底部高出边沟沟底20~30cm.

⑼改善路面结构。

①铺设砂（砾）垫层以割断毛细水上升，增进溶冰期蓄水，排水的作用，减少冻结或融化时水的体积变化，减轻路面的冻胀和融沉作用。

当土基为中湿类型时，砂垫层的厚度为15~20cm，当土基为潮湿类型时，砂垫层的厚度为20~30cm。

②铺设水泥稳定类，石灰稳定类，石灰工业废渣类等路面基层结构层，以增强路面的板体性，水稳定性和冻稳定性，来提高路面的力学强度。

六、路面滑塌

6.1路面滑塌现象

由于长期受到地面水和地下水的影响，使其内部结构失去平衡，逐渐失去支撑能力，在自重的作用下，失去平衡部分沿着软弱面下滑的现象。

6.2产生原因

⑴地质构造，蓄水能力，聚水条件，岩层向路基的倾斜等等。

⑵水文因素，雨水，地下水，排水设施，河流的水位变化，边坡渗漏。

土体的单位重量增加，内部土体抗剪强度降低所致，在开挖时采用爆破等不当人为因素或地震等自然力的作用下，土体的平衡条件受到破坏也是能形成滑坡和坍塌。

6.3路面滑塌的处治方法

⑴设置截水沟，排水沟防止地表水，地下水流渗入滑体。

①在塌，滑体上方，按其汇水面积及降雨情况，结合地形设置一道或者几道截水沟，使地表水全部汇入截水沟，引至路基边沟或涵洞排出。

截水沟的断面一般可采取深0.4~0.6m沟底宽0.5m左右，边坡1:

1~1:

1.5。

在滑，坍体范围内，根据水量的大小开挖树枝状截水沟，尺寸可以略小于截水沟，其主沟与滑动方向一致，以免滑坡体滑动时水沟破裂水量集中下渗。

水沟跨过裂缝，可以搭叠形渡槽引过。

填平坡体上的洼地，水塘，整平夯实山坡坡面。

②坍，滑体内地下水丰富且层次较多时，可设支撑盲沟，用于排水和支撑。

当坍，滑体上方有地下水时，在垂直于地下水流的方向设截水盲沟，将地下水引向两侧排出。

⑵设置构造物，维持土体平衡。

①若滑坡体下有坚实基底，且滑坡体推

力不大，可设置抗滑挡土墙。

挡土墙尺寸应经过计算确定。

②若滑坡体底部有未扰动层,可打桩阻止坍体滑动桩的间距及打入深度应经过计算确定。

⑶稳定土坡。

①土质边坡可植草皮,风化石质或泥质页岩坡面可植树种草,利用植物根系固定表土,并减少地表水下渗。

②岩石风化碎落坡面区,可用表面喷浆,三合土抹面或黄泥拌稻草抹面;土质坡面可采取铺砌块石护坡。

③根据边坡地形特点和地质条件,采用刷坡减缓坡度或在滑坡体上部挖去一部分土体,减轻坡体重力，以减少下滑力，增强滑坡体的稳定性。

七、路基与路面错台

7.1路基与路面表现形式:

路肩高于路面，造成路面侧向外露或排水不畅，路面积水等。

7.2产生原因：

⑴由于路肩培土的压实度达不到标准，边坡外向倾斜，路肩下沉，使路肩低于路面，造成错台。

⑵施工过程中，路肩培土没有到位或过于偏高。

7.3处治方法：

⑴及时养护维修，用与原路肩相同的土填平压实。

⑵硬路肩用同类型路面的方法养护维修。

八、推移拥包

8.1推移拥包产生的原因

推移的产生一般与基层施工质量、透油层洒布质量、超载车辆比重加大、沥青混合料性能不良等因素有关。

在沥青混凝土路面铺筑前，由于基层表面清扫不干净、透层油洒布不均等都会容易造成沥青面层和基层粘结不良。

沥青面层建成运营后在大量行车荷载（超载车辆）作用下，由于与基层粘结不良特别在沥青面层施工接缝处开始产生推移，随着时间增长，轮迹带两侧会产生壅包，甚至会出现由于推移而造成的严重裂缝。

在基层平整度较差、面层厚度较薄的地段往往由于施工质量等原因，基层不平整会反映到沥青路面上，车辆荷载作用下面层不平整会愈加明显，形成波浪。

8.2处治方法

1）加强路面基层施工质量，提高基层平整度是有效防治病害的条件之一。

同时，沥青面层铺筑前透层油的洒布尤为重要，透层油洒布前首先必须认真清扫基层表面浮土及杂物并且保证透层油洒布的均匀性和设计用量，提高基层与面层的粘结力。

2）有效阻止超载车辆。

随着油价上涨等原因，近年来超载车辆越来越多，与设计荷载相比超载十分严重。

在重荷载重复作用下，特别在车辆启动或刹车频繁的叉路口及转弯处沥青路面很快产生破坏，推移、裂缝尤为常见。

九、结语

高速公路的路面病害严重影响公路的服务功能和投资效益，对沥青路面应采取“预防为主，防治结合”的方法，从设计、施工、养护到管理，建立健全的质量管理体系，层层进行控制，这样才能有效的预防病害的发生和发展。

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