瀝青路面破損原因檢測與分析

周惠明 周建生

（1安徽省宣城華廈監(jiān)理有限公司，安徽 宣城242000；2安徽省淮委水利科學研究院，安徽 蚌埠233000）

部分瀝青路面的建設水平并不如人意，甚至發(fā)生了通車頭幾年就不得不大規(guī)模維修車轍、開裂、泛油、坑槽等早期損壞現(xiàn)象[1]。路面破損總體上可分為兩類：功能衰減和結構性損傷。功能衰減表現(xiàn)為路面服務能力下降、平整度和抗滑性能降低。結構性破壞導致路面結構承載力降低，以各種結構裂縫的形式表現(xiàn)出來。從外觀表現(xiàn)形式上，瀝青路面的損壞可分為裂縫、變形、表面損壞和修補等四大類[2]。路面出現(xiàn)破損后，需要補強或改建，因此需要對路面結構狀況進行調查、檢測與評定。本文介紹某市區(qū)內的瀝青路面破損情況，并對其進行檢測與原因分析，為后續(xù)處理提供資料。

1 工程概況

某市東環(huán)北路道路等級為城市次干道，設計車速為40km/h，道路紅線寬22m，人行道2×4.0m+車 行 道14m，路 段 總 長 約855m。線范圍內地貌屬低山丘陵地形，低凹處主要為農田及零星分布的少量水塘，高處為低山參丘陵。路基采用素土回填壓實處理，車行道路面結構為：3cm細粒式瀝青混凝土+4cm中粒式瀝青混凝土+1cm下封層+30cm水泥穩(wěn)定碎石基層。該路段竣工投入運行不久，即出現(xiàn)較多的破損。

2 道路面層破壞現(xiàn)象

該東環(huán)北路道路破壞形式主要為整個路段中間兩車道均出現(xiàn)不同程度的龜裂和轍槽現(xiàn)象，局部已形成坑洞，且修補過的部位仍出現(xiàn)有龜裂現(xiàn)象。

3 路基回填土壓實度

通過擊實試驗，該路基土的最大干密度為1.91g/cm3,最佳含水率為14.9%。路基路槽底面以下不同深度（0～30cm、30～80cm、80～150cm）土樣含水率范圍為19.0%～25.4%，含水率較最優(yōu)含水率偏大。干密度范圍為1.52～1.74g/cm3，壓實度范圍為79.6%～91.1%，達到相應壓實度設計要求的僅有1點，壓實度偏低。圖1所示為路槽底面以下0～30cm范圍路基回填土土樣壓實度和含水率結果。

圖1 東環(huán)北路槽底面以下0～30cm范圍路基回填土土樣壓實度、含水率結果匯總圖

4 水泥穩(wěn)定碎石基層

水泥穩(wěn)定碎石基層厚度范圍為167～229mm，平均值為200.8mm，水泥穩(wěn)定碎石厚度均達不到設計厚度300mm的要求；也均達不到合格值280mm的厚度要求。未能夠用鉆機取出完整圓柱體鉆件的共有6個，占總量的75%。

5 瀝青混凝土面層厚度、壓實度、油石比

瀝青混凝土面層厚度范圍為46～79mm，平均值為66.6mm。其中大于設計值70mm的共有3個點；大于合格值59.5mm共有7個點，占總量的87.5%。鉆芯結果表明混凝土面層上下層界限模糊，施工工藝不滿足設計兩層（細粒式AC-13F、中粒式AC-20C）要求。試件實際密度范圍為2.30～2.34 g/cm3，油石比范圍為3.7%～3.9%。僅1個點的芯樣瀝青面層和基層粘結的好、沒有分離，占總量的12.5%。

6 瀝青混凝土面層彎沉

東環(huán)北路道路設計等級為城市次干道，取其保證率系數(shù)Zα為1.5。東環(huán)北路瀝青混凝土路面設計容許彎沉值為53.0（0.01mm）。

實際測得的右車道彎沉值為216.2（0.01mm），左車道彎沉值為170.0(0.01mm)；右車道溝槽處彎沉值為237.6（0.01mm），左車道溝槽處彎沉值為180.2（0.01mm）；右車道非溝槽處彎沉值為189.4（0.01mm），左車道非溝槽處彎沉值為155.8（0.01mm）。均遠大于設計要求的彎沉值。

7 路面破損病害成因綜合分析

東環(huán)北路瀝青混凝土面層為一次性鋪筑，沒有按設計要求分層碾壓密實，其防水下滲效果明顯降低，保護不了基層，減弱了路面結構的整體強度。

實際測得的左、右車道的代表彎沉值遠大于設計容許彎沉值，說明路面結構的整體強度嚴重不能滿足設計要求。實測彎沉值變異性大，說明路面結構強度不均性增強，其結果表明路面結構發(fā)生局部破損的概率加大。左、右車道的溝槽處彎沉值均大于非溝槽處彎沉，這主要是由于溝槽回填土碾壓不充分，壓實度較非溝槽處低。

圖2 東環(huán)北路0+604中瀝青混凝土面層礦料級配圖

東環(huán)北路的整個路段均出現(xiàn)塊狀裂縫、龜裂現(xiàn)象與水穩(wěn)的厚度及強度嚴重不足有著直接關系?；鶎邮菫r青路面最重要的承重層，其質量優(yōu)次直接影響路面的壽命，基層的質量水平直接影響其質量優(yōu)次。東環(huán)北路水穩(wěn)的成型情況差和厚度普遍嚴重不足勢必造成路面結構強度不足，致使瀝青混凝土路面承載能力顯著不足，使得瀝青混凝土抗拉能力減弱，在行車荷載作用下，一旦拉應變超過了瀝青混凝土抗拉能力，就會產生塊狀裂縫、龜裂現(xiàn)象。破壞后導致雨水很容易進入面層和基層，使得瀝青和水穩(wěn)的粘結力減弱。在行車荷載作用下，滯留在面層下部的水產生動水壓力，使得瀝青膜逐漸剝落，使瀝青混凝土的強度逐漸損失，直至完全松散，同時動水壓力的存在使得水泥穩(wěn)定碎石的水穩(wěn)性更差容易產生沖刷和唧漿現(xiàn)象，使路面早期破壞。雨水可能下滲到路基回填土，卻又不能夠及時排走，使路基回填土濕軟，強度進一步降低，這樣便會產生惡性循環(huán)，直至整個路面的損壞。

路基回填土的壓實度達不到設計要求，在受到行車荷載作用下，將會產生進一步的壓密形變，導致路面破壞現(xiàn)象進一步加劇。

8 結語

東環(huán)北路的整個路段均出現(xiàn)塊狀裂縫、龜裂現(xiàn)象與水穩(wěn)的厚度及強度嚴重不足有著直接關系,另瀝青混凝土面層的鋪筑工藝的不合理及路基回填土壓實度的不夠導致了路面破壞進一步加劇。實測代表彎沉值遠大于設計容許彎沉值，路面結構的整體強度嚴重不能滿足設計要求。

[1]黨安民，瀝青路面病害及質量控制措施分析研究，中國新技術新產品，2009（24），79。

[2]程祥俊，瀝青混凝土路面主要病害分析與原因綜述，黑龍江科技信息，295。

[3]韓永華，淺談路面檢測實例分析，科學技術與工程，2009（11），6904-6907。