李巖軍+侯明業(yè)+劉相儒+劉立斌

摘要：針對(duì)瀝青路面早期的破壞問(wèn)題，通過(guò)對(duì)西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線路面的破損狀況與病害特征進(jìn)行調(diào)查，并基于馬歇爾試驗(yàn)、層間剪切試驗(yàn)、抽提試驗(yàn)以及無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，對(duì)原有路面結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行測(cè)試與評(píng)價(jià)，在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)研究瀝青路面早期破壞原因，為確定合理的道路養(yǎng)護(hù)方案提供可靠依據(jù)。

關(guān)鍵詞：重載；瀝青路面；干線公路；檢測(cè)

中圖分類號(hào)：U418.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

0引言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通量日益增加，中國(guó)道路結(jié)構(gòu)形式也從適應(yīng)低、中交通量的級(jí)配碎石路面、泥結(jié)碎石路面和瀝青灌入式路面，向適應(yīng)重交通量的半剛性基層瀝青路面和水泥混凝土路面轉(zhuǎn)變。其中瀝青路面由于具有施工期短、表面平整、養(yǎng)護(hù)維修方便、行車舒適、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)，在中國(guó)干線公路建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用[13]。但在重載交通和自然環(huán)境等因素的綜合作用下，瀝青路面早期損壞現(xiàn)象普遍存在，其中包括裂縫、車轍、泛油、松散以及坑槽等不同形式的病害。諸多調(diào)查表明，部分干線公路通車2～3年，甚至僅幾個(gè)月，就出現(xiàn)路面破損，嚴(yán)重影響行車安全和通行能力[45]。因此，在公路建設(shè)過(guò)程中必須重視瀝青路面產(chǎn)生的各種病害，分析其病害原因，為實(shí)施科學(xué)的養(yǎng)護(hù)措施奠定理論基礎(chǔ)，對(duì)于延長(zhǎng)瀝青路面使用壽命及減少養(yǎng)護(hù)成本具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[68]。

本文對(duì)西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線路面破損狀況與病害特征進(jìn)行調(diào)查取樣，對(duì)樣品進(jìn)行力學(xué)性能分析，并通過(guò)抽提試驗(yàn)以及無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)研究瀝青混合料的級(jí)配組成、瀝青路用性能和半剛性基層強(qiáng)度，在此基礎(chǔ)上對(duì)瀝青路面早期破壞原因進(jìn)行研究，為后期確定合理的道路養(yǎng)護(hù)方案提供依據(jù)。

1工程概況

西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線，設(shè)計(jì)速度60 km·h-1，路線全長(zhǎng)3.391 km，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為二級(jí)公路。上面層采用5 cm厚的中粒式瀝青混凝土（AC16C），下面層采用7 cm厚的中粒式瀝青混凝土（AC16C），基層為18 cm厚的水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石和18 cm厚的石灰粉煤灰穩(wěn)定級(jí)配碎石。西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線的日交通量達(dá)到31 100輛，其中小型車（包括小汽車、中客車和小貨車）所占的比例高達(dá)544%；中型車（包括大客車和中貨車）占165%；大型貨車和特大型貨車所占比例為291%。

2瀝青路面性能檢測(cè)與評(píng)價(jià)

通過(guò)對(duì)路面破損狀況與病害特征進(jìn)行調(diào)查取樣，并基于馬歇爾試驗(yàn)、層間剪切試驗(yàn)、抽提試驗(yàn)以及無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，對(duì)路面結(jié)構(gòu)力學(xué)性能、級(jí)配組成以及瀝青路用性能進(jìn)行測(cè)試與評(píng)價(jià)，為確定重載交通路面病害早期破壞原因奠定基礎(chǔ)。

2.1路面破損狀況調(diào)查

西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線路面破損主要形式為裂縫、車轍、抗滑性能不足等。具體病害特征狀況調(diào)查如下。

（1） 裂縫調(diào)查。路面裂縫病害主要形式為縱向裂縫、橫向裂縫以及網(wǎng)狀裂縫，局部地段出現(xiàn)龜裂。其中縱向裂縫多出現(xiàn)在輪跡帶處，且為幾道平行縱向裂縫，多條裂縫相交，局部已發(fā)展為帶狀網(wǎng)裂。橫向裂縫明顯，每隔10～20 m出現(xiàn)一道。橫向裂縫與縱向裂縫相交處，在輪跡帶附近形成了面積較大的網(wǎng)狀裂縫，裂縫分布比較規(guī)律。

（2） 車轍調(diào)查。在進(jìn)行車轍病害調(diào)查前，將車轍病害程度進(jìn)行等級(jí)劃分：車轍深度大于15 mm為嚴(yán)重車轍，小于10 mm為輕度車轍，介于10～15 mm之間為中度車轍?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查表明，西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線主車道的總體車轍深度并不大，上下行方向左、右輪跡帶的車轍平均深度都小于10 mm，可暫不作處理。

（3） 抗滑能力調(diào)查。西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線的部分路段路表被磨光，抗滑能力下降，總體并未出現(xiàn)抗滑能力不足現(xiàn)象。

2.2瀝青路面結(jié)構(gòu)性能測(cè)試與評(píng)價(jià)

2.2.1芯樣力學(xué)性能檢測(cè)

為確定瀝青路面兩面層之間的粘結(jié)性，對(duì)粘結(jié)狀態(tài)良好的芯樣進(jìn)行層間剪切試驗(yàn)，并按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E20—2011） 進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，以測(cè)試上、下面層芯樣的穩(wěn)定度。試驗(yàn)結(jié)果表明，瀝青路面上、下面層高度均滿足設(shè)計(jì)要求，且數(shù)值比較均勻；瀝青上、下面層層間粘結(jié)充分，芯樣刨面礦料分布均勻，未出現(xiàn)施工離析；防水層與水穩(wěn)層粘結(jié)較好，且水穩(wěn)層能夠整體取出，未出現(xiàn)松散，試樣表面礦料均勻，說(shuō)明路面施工時(shí)質(zhì)量控制嚴(yán)格。瀝青路面芯樣上、下面層穩(wěn)定度均滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）要求。

2.2.2芯樣礦料級(jí)配檢測(cè)

按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E20—2011）中關(guān)于瀝青混合料瀝青含量試驗(yàn)的有關(guān)規(guī)定，利用前期芯樣進(jìn)行離心分離試驗(yàn)，測(cè)定瀝青混合料中的瀝青含量及礦料級(jí)配組成。

（1） 瀝青路面上面層礦料篩分通過(guò)百分率如表1所示。

由設(shè)計(jì)文件可知，西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線上面層采用的是5 cm中粒式瀝青混凝土。由表1分析可知，除上面層礦料13.2 mm篩通過(guò)率不滿足規(guī)范要求外，其余礦料篩分通過(guò)率滿足規(guī)范要求?？赡苁怯捎谠阢@芯取樣時(shí)，大粒徑礦料被切割，從而導(dǎo)致了13.2 mm篩通過(guò)率較高。綜合分析，該路段瀝青路面上面層礦料級(jí)配滿足規(guī)范要求。

（2） 瀝青路面下面層礦料篩分通過(guò)百分率如表2所示。表1上面層篩分結(jié)果級(jí)配通過(guò)以下各方孔篩（mm）的百分率/%26.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075K1+600（3#）100.098.794.184.774.352.532.925.618.310.36.74.2K1+740（2#）100.098.693.088.577.952.932.824.617.410.47.55.9規(guī)范下限100907862502616128543規(guī)范上限1009280725644332417137表2下面層篩分結(jié)果級(jí)配通過(guò)以下各方孔篩（mm）的百分率/%31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075K1+600（2#）100.099.192.181.967.042.725.120.915.59.46.75.1K1+740（3#）100.093.188.181.773.247.024.820.115.310.17.65.7規(guī)范下限10090756557452416128543規(guī)范上限10090837665524230241737由設(shè)計(jì)文件可知，西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線下面層采用7 cm中粒式瀝青混凝土，由表2分析可得，下面層芯樣粗集料的通過(guò)率大于規(guī)范上限值的要求，而細(xì)集料通過(guò)率在規(guī)范要求范圍之內(nèi)。由于下面層礦料粒徑較大，在鉆芯取樣時(shí)，大粒徑礦料被切割，從而導(dǎo)致了95 mm以上篩孔通過(guò)百分率增高，但仍在規(guī)范允許的范圍內(nèi)。綜合分析，該路段瀝青路面下面層礦料級(jí)配滿足規(guī)范要求。endprint

2.2.3芯樣瀝青性質(zhì)檢測(cè)

對(duì)離心分離試驗(yàn)中收集的瀝青進(jìn)行三大指標(biāo)試驗(yàn)，確定瀝青路用性能，試驗(yàn)結(jié)果表明，西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線上面層瀝青針入度、軟化點(diǎn)以及延度均滿足基質(zhì)瀝青的規(guī)范要求。

2.2.4半剛性基層性能測(cè)試與評(píng)價(jià)

為合理確定路面破損原因，對(duì)基層鉆芯取樣，按照《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E51—2009） 有關(guān)規(guī)定進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石物理力學(xué)性能測(cè)試。

圖1路面良好地段鉆芯試驗(yàn)選取典型路段取樣，并進(jìn)行初步測(cè)量。水泥穩(wěn)定碎石層的高度為18 cm，滿足設(shè)計(jì)文件要求。在鉆芯過(guò)程中，水泥穩(wěn)定碎石基層沒(méi)有出現(xiàn)破碎松散等現(xiàn)象，能夠完整取出，且其刨面整潔、均勻、密實(shí)，表觀檢測(cè)正常。力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果如表3所示。

3瀝青路面病害原因分析

前期對(duì)西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線路面狀況進(jìn)行調(diào)查，并對(duì)其表觀性能、力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)重點(diǎn)研究了芯樣礦料的級(jí)配組成以及瀝青混合料中瀝青的性質(zhì)，最后分析了路面半剛性基層的性能。試驗(yàn)結(jié)果表明，芯樣的力學(xué)性能、礦料級(jí)配、瀝青性質(zhì)以及水泥穩(wěn)定碎石的性質(zhì)均能滿足規(guī)范要求，本文在以上工作基礎(chǔ)上對(duì)路面病害成因進(jìn)行分析。

3.1路面裂縫病害成因分析

瀝青路面開(kāi)裂原因和裂縫表現(xiàn)形式是多種多樣的，影響裂縫輕重程度的主要因素有：瀝青及瀝青混合料的性質(zhì)、基層材料的性能、路基狀況、氣候條件（氣溫和降雨）、交通量和車輛荷載類型以及施工因素等。根據(jù)前期調(diào)查和室內(nèi)分析，不同類型裂縫病害產(chǎn)生的原因有如下幾點(diǎn)。

（1） 西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線交通繁忙，日交通量可達(dá)20 000輛，其中重型貨車4 000輛左右，且集中出現(xiàn)在晚上21點(diǎn)到凌晨5點(diǎn)之間，屬于特重交通；然而設(shè)計(jì)資料表明，該道路設(shè)計(jì)屬于中等交通，這造成在路面結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)層位確定、路面材料選定上不能滿足特重交通量的需求，造成路面破壞。

（2） 西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線典型裂縫病害段的縱向裂縫都是由上往下發(fā)展的，且隨裂縫輕重程度的不同，其向下擴(kuò)展的深度也有所差異。究其原因，主要是由于車輛荷載的剪切應(yīng)力超出了路面混合料的抗剪強(qiáng)度造成的。

（3） 反射裂縫主要是由于基層出現(xiàn)干縮和溫縮開(kāi)裂后，失去了抵抗拉應(yīng)力的能力，在開(kāi)裂位置將應(yīng)力傳遞給面層，導(dǎo)致面層在裂縫處產(chǎn)生應(yīng)力集中而形成的。特別是在冬季低溫條件下，瀝青面層的模量較大，僅能承受較小的溫度應(yīng)力，裂縫處的應(yīng)力集中使交通荷載產(chǎn)生在瀝青面層下部的拉應(yīng)力比沒(méi)有裂縫的部位要大，易超過(guò)瀝青混凝土的極限強(qiáng)度，致使瀝青面層開(kāi)裂。

3.2路面車轍病害成因分析

西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線路面車轍病害主要分為兩種：一種為失穩(wěn)型車轍，其產(chǎn)生原因?yàn)闉r青路面結(jié)構(gòu)層在超重車輛荷載作用下，內(nèi)部材料產(chǎn)生橫向位移；另一種為磨耗型車轍，這類車轍是由于瀝青路面結(jié)構(gòu)頂層的材料在車輪磨耗和自然環(huán)境因素作用下的持續(xù)不斷的損失而形成的，尤其是在冬季，汽車為防滑使用防滑鏈和突釘，使路面頂層石料磨損更為嚴(yán)重。

3.3抗滑能力不足成因分析

一般情況下，新建路面的各項(xiàng)抗滑指標(biāo)均能滿足規(guī)范要求，但通車一段時(shí)間后，隨著瀝青混合料逐漸密實(shí)，空隙率下降，導(dǎo)致構(gòu)造深度減小，路面抗滑性能有不同程度的衰減。衰減逐漸趨于穩(wěn)定之后，路面抗滑性能下降的原因則以磨光和磨耗為主。由交通調(diào)查可知，西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線交通繁忙，日交通量可達(dá)20 000輛，且車輛超載、超限嚴(yán)重，造成表面集料磨光或路面泛油，從而導(dǎo)致瀝青路面抗滑性能下降。

3.4坑槽病害成因分析

坑槽是瀝青路面最常見(jiàn)的一種病害，它是瀝青路面裂縫、龜裂、松散等病害發(fā)展延續(xù)的結(jié)果，具有突發(fā)性、頻發(fā)性和蔓延性的特點(diǎn)?？硬鄣某霈F(xiàn)嚴(yán)重影響路面的平整度和行車的舒適性，若不及時(shí)修補(bǔ)，在交通荷載和水的綜合作用下，破壞會(huì)快速發(fā)展，造成養(yǎng)護(hù)費(fèi)用增加，并給行駛在路上的車輛帶來(lái)極大的安全隱患。西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線局部地段出現(xiàn)坑槽病害，主要原因是：路面在車輛荷載反復(fù)作用下出現(xiàn)裂縫，雨水沿裂縫等灌入，導(dǎo)致基層失穩(wěn)，瀝青路面出現(xiàn)凹陷。高溫時(shí)雨水在車輛荷載的作用下產(chǎn)生動(dòng)水壓力，低溫時(shí)水易結(jié)冰，經(jīng)過(guò)多次凍融循環(huán)后，瀝青混合料酥松，最終導(dǎo)致坑槽病害的出現(xiàn)。

4結(jié)語(yǔ)

（1） 西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線路面裂縫病害形式主要為縱向裂縫、橫向裂縫以及網(wǎng)狀裂縫，車轍病害較輕，局部路段抗滑性能不足，部分路段有坑槽病害。

（2） 瀝青路面上、下面層高度均滿足設(shè)計(jì)文件要求，且上、下面層層間粘結(jié)充分，礦料分布均勻，瀝青路面上、下面層礦料級(jí)配均滿足設(shè)計(jì)要求，瀝青路用性能也滿足規(guī)范對(duì)基質(zhì)瀝青性能的要求。

（3） 水泥穩(wěn)定碎石層的高度滿足設(shè)計(jì)文件要求，其芯樣能夠完整取出，刨面整潔、均勻、密實(shí)，表觀檢測(cè)正常；基層無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度較高，表明水泥穩(wěn)定碎石基層性能良好。

（4） 該路段的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為中等交通，路面材料檢測(cè)結(jié)果滿足規(guī)范要求，表明路面結(jié)構(gòu)不合理、車輛超載超限嚴(yán)重是造成車轍、裂縫，尤其是大面積網(wǎng)狀裂縫等病害的主要原因。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧國(guó)際.面層模量對(duì)重載交通瀝青路面受力特性的影響分析[J].河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，41（5）：9698.

[2]羅宏偉，韋海濤，傅琴.瀝青路面基于裂縫率的路面損壞狀況研究[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2013（9）：101103.

[3]佘有光，王軍，趙俊明.干線公路路面病害成因分析及處治技術(shù)研究[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2008（12）：9395.

[4]從志敏，鄒曉翎，龔紅仁.重載對(duì)瀝青路面車轍及疲勞壽命的影響[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)：交通科學(xué)與工程版，2013，35（4）：5458.

[5]趙淑銘，劉亞娟.高速公路瀝青路面病害成因分析[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2013（7）：2425，63.

[6]高立廣，尤光輝.瀝青混凝土路面車轍病害分析及防治措施研究[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2010（2）：3133.

[7]王國(guó)鋒.瀝青混凝土路面早期破壞的原因及修補(bǔ)方法[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2011，28（5）：5961.

[8]王朝輝，王麗君，白軍華，等.基于時(shí)段的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)與對(duì)策一體優(yōu)化研究[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào)，2010，23（5）：2734.

[責(zé)任編輯：王玉玲]endprint

2.2.3芯樣瀝青性質(zhì)檢測(cè)

對(duì)離心分離試驗(yàn)中收集的瀝青進(jìn)行三大指標(biāo)試驗(yàn)，確定瀝青路用性能，試驗(yàn)結(jié)果表明，西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線上面層瀝青針入度、軟化點(diǎn)以及延度均滿足基質(zhì)瀝青的規(guī)范要求。

2.2.4半剛性基層性能測(cè)試與評(píng)價(jià)

為合理確定路面破損原因，對(duì)基層鉆芯取樣，按照《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E51—2009） 有關(guān)規(guī)定進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石物理力學(xué)性能測(cè)試。

圖1路面良好地段鉆芯試驗(yàn)選取典型路段取樣，并進(jìn)行初步測(cè)量。水泥穩(wěn)定碎石層的高度為18 cm，滿足設(shè)計(jì)文件要求。在鉆芯過(guò)程中，水泥穩(wěn)定碎石基層沒(méi)有出現(xiàn)破碎松散等現(xiàn)象，能夠完整取出，且其刨面整潔、均勻、密實(shí)，表觀檢測(cè)正常。力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果如表3所示。

3瀝青路面病害原因分析

前期對(duì)西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線路面狀況進(jìn)行調(diào)查，并對(duì)其表觀性能、力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)重點(diǎn)研究了芯樣礦料的級(jí)配組成以及瀝青混合料中瀝青的性質(zhì)，最后分析了路面半剛性基層的性能。試驗(yàn)結(jié)果表明，芯樣的力學(xué)性能、礦料級(jí)配、瀝青性質(zhì)以及水泥穩(wěn)定碎石的性質(zhì)均能滿足規(guī)范要求，本文在以上工作基礎(chǔ)上對(duì)路面病害成因進(jìn)行分析。

3.1路面裂縫病害成因分析

瀝青路面開(kāi)裂原因和裂縫表現(xiàn)形式是多種多樣的，影響裂縫輕重程度的主要因素有：瀝青及瀝青混合料的性質(zhì)、基層材料的性能、路基狀況、氣候條件（氣溫和降雨）、交通量和車輛荷載類型以及施工因素等。根據(jù)前期調(diào)查和室內(nèi)分析，不同類型裂縫病害產(chǎn)生的原因有如下幾點(diǎn)。

（1） 西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線交通繁忙，日交通量可達(dá)20 000輛，其中重型貨車4 000輛左右，且集中出現(xiàn)在晚上21點(diǎn)到凌晨5點(diǎn)之間，屬于特重交通；然而設(shè)計(jì)資料表明，該道路設(shè)計(jì)屬于中等交通，這造成在路面結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)層位確定、路面材料選定上不能滿足特重交通量的需求，造成路面破壞。

（2） 西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線典型裂縫病害段的縱向裂縫都是由上往下發(fā)展的，且隨裂縫輕重程度的不同，其向下擴(kuò)展的深度也有所差異。究其原因，主要是由于車輛荷載的剪切應(yīng)力超出了路面混合料的抗剪強(qiáng)度造成的。

（3） 反射裂縫主要是由于基層出現(xiàn)干縮和溫縮開(kāi)裂后，失去了抵抗拉應(yīng)力的能力，在開(kāi)裂位置將應(yīng)力傳遞給面層，導(dǎo)致面層在裂縫處產(chǎn)生應(yīng)力集中而形成的。特別是在冬季低溫條件下，瀝青面層的模量較大，僅能承受較小的溫度應(yīng)力，裂縫處的應(yīng)力集中使交通荷載產(chǎn)生在瀝青面層下部的拉應(yīng)力比沒(méi)有裂縫的部位要大，易超過(guò)瀝青混凝土的極限強(qiáng)度，致使瀝青面層開(kāi)裂。

3.2路面車轍病害成因分析

西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線路面車轍病害主要分為兩種：一種為失穩(wěn)型車轍，其產(chǎn)生原因?yàn)闉r青路面結(jié)構(gòu)層在超重車輛荷載作用下，內(nèi)部材料產(chǎn)生橫向位移；另一種為磨耗型車轍，這類車轍是由于瀝青路面結(jié)構(gòu)頂層的材料在車輪磨耗和自然環(huán)境因素作用下的持續(xù)不斷的損失而形成的，尤其是在冬季，汽車為防滑使用防滑鏈和突釘，使路面頂層石料磨損更為嚴(yán)重。

3.3抗滑能力不足成因分析

一般情況下，新建路面的各項(xiàng)抗滑指標(biāo)均能滿足規(guī)范要求，但通車一段時(shí)間后，隨著瀝青混合料逐漸密實(shí)，空隙率下降，導(dǎo)致構(gòu)造深度減小，路面抗滑性能有不同程度的衰減。衰減逐漸趨于穩(wěn)定之后，路面抗滑性能下降的原因則以磨光和磨耗為主。由交通調(diào)查可知，西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線交通繁忙，日交通量可達(dá)20 000輛，且車輛超載、超限嚴(yán)重，造成表面集料磨光或路面泛油，從而導(dǎo)致瀝青路面抗滑性能下降。

3.4坑槽病害成因分析

坑槽是瀝青路面最常見(jiàn)的一種病害，它是瀝青路面裂縫、龜裂、松散等病害發(fā)展延續(xù)的結(jié)果，具有突發(fā)性、頻發(fā)性和蔓延性的特點(diǎn)?？硬鄣某霈F(xiàn)嚴(yán)重影響路面的平整度和行車的舒適性，若不及時(shí)修補(bǔ)，在交通荷載和水的綜合作用下，破壞會(huì)快速發(fā)展，造成養(yǎng)護(hù)費(fèi)用增加，并給行駛在路上的車輛帶來(lái)極大的安全隱患。西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線局部地段出現(xiàn)坑槽病害，主要原因是：路面在車輛荷載反復(fù)作用下出現(xiàn)裂縫，雨水沿裂縫等灌入，導(dǎo)致基層失穩(wěn)，瀝青路面出現(xiàn)凹陷。高溫時(shí)雨水在車輛荷載的作用下產(chǎn)生動(dòng)水壓力，低溫時(shí)水易結(jié)冰，經(jīng)過(guò)多次凍融循環(huán)后，瀝青混合料酥松，最終導(dǎo)致坑槽病害的出現(xiàn)。

4結(jié)語(yǔ)

（1） 西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線路面裂縫病害形式主要為縱向裂縫、橫向裂縫以及網(wǎng)狀裂縫，車轍病害較輕，局部路段抗滑性能不足，部分路段有坑槽病害。

（2） 瀝青路面上、下面層高度均滿足設(shè)計(jì)文件要求，且上、下面層層間粘結(jié)充分，礦料分布均勻，瀝青路面上、下面層礦料級(jí)配均滿足設(shè)計(jì)要求，瀝青路用性能也滿足規(guī)范對(duì)基質(zhì)瀝青性能的要求。

（3） 水泥穩(wěn)定碎石層的高度滿足設(shè)計(jì)文件要求，其芯樣能夠完整取出，刨面整潔、均勻、密實(shí)，表觀檢測(cè)正常；基層無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度較高，表明水泥穩(wěn)定碎石基層性能良好。

（4） 該路段的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為中等交通，路面材料檢測(cè)結(jié)果滿足規(guī)范要求，表明路面結(jié)構(gòu)不合理、車輛超載超限嚴(yán)重是造成車轍、裂縫，尤其是大面積網(wǎng)狀裂縫等病害的主要原因。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧國(guó)際.面層模量對(duì)重載交通瀝青路面受力特性的影響分析[J].河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，41（5）：9698.

[2]羅宏偉，韋海濤，傅琴.瀝青路面基于裂縫率的路面損壞狀況研究[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2013（9）：101103.

[3]佘有光，王軍，趙俊明.干線公路路面病害成因分析及處治技術(shù)研究[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2008（12）：9395.

[4]從志敏，鄒曉翎，龔紅仁.重載對(duì)瀝青路面車轍及疲勞壽命的影響[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)：交通科學(xué)與工程版，2013，35（4）：5458.

[5]趙淑銘，劉亞娟.高速公路瀝青路面病害成因分析[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2013（7）：2425，63.

[6]高立廣，尤光輝.瀝青混凝土路面車轍病害分析及防治措施研究[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2010（2）：3133.

[7]王國(guó)鋒.瀝青混凝土路面早期破壞的原因及修補(bǔ)方法[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2011，28（5）：5961.

[8]王朝輝，王麗君，白軍華，等.基于時(shí)段的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)與對(duì)策一體優(yōu)化研究[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào)，2010，23（5）：2734.

[責(zé)任編輯：王玉玲]endprint

2.2.3芯樣瀝青性質(zhì)檢測(cè)

對(duì)離心分離試驗(yàn)中收集的瀝青進(jìn)行三大指標(biāo)試驗(yàn)，確定瀝青路用性能，試驗(yàn)結(jié)果表明，西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線上面層瀝青針入度、軟化點(diǎn)以及延度均滿足基質(zhì)瀝青的規(guī)范要求。

2.2.4半剛性基層性能測(cè)試與評(píng)價(jià)

為合理確定路面破損原因，對(duì)基層鉆芯取樣，按照《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E51—2009） 有關(guān)規(guī)定進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石物理力學(xué)性能測(cè)試。

圖1路面良好地段鉆芯試驗(yàn)選取典型路段取樣，并進(jìn)行初步測(cè)量。水泥穩(wěn)定碎石層的高度為18 cm，滿足設(shè)計(jì)文件要求。在鉆芯過(guò)程中，水泥穩(wěn)定碎石基層沒(méi)有出現(xiàn)破碎松散等現(xiàn)象，能夠完整取出，且其刨面整潔、均勻、密實(shí)，表觀檢測(cè)正常。力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果如表3所示。

3瀝青路面病害原因分析

前期對(duì)西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線路面狀況進(jìn)行調(diào)查，并對(duì)其表觀性能、力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)重點(diǎn)研究了芯樣礦料的級(jí)配組成以及瀝青混合料中瀝青的性質(zhì)，最后分析了路面半剛性基層的性能。試驗(yàn)結(jié)果表明，芯樣的力學(xué)性能、礦料級(jí)配、瀝青性質(zhì)以及水泥穩(wěn)定碎石的性質(zhì)均能滿足規(guī)范要求，本文在以上工作基礎(chǔ)上對(duì)路面病害成因進(jìn)行分析。

3.1路面裂縫病害成因分析

瀝青路面開(kāi)裂原因和裂縫表現(xiàn)形式是多種多樣的，影響裂縫輕重程度的主要因素有：瀝青及瀝青混合料的性質(zhì)、基層材料的性能、路基狀況、氣候條件（氣溫和降雨）、交通量和車輛荷載類型以及施工因素等。根據(jù)前期調(diào)查和室內(nèi)分析，不同類型裂縫病害產(chǎn)生的原因有如下幾點(diǎn)。

（1） 西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線交通繁忙，日交通量可達(dá)20 000輛，其中重型貨車4 000輛左右，且集中出現(xiàn)在晚上21點(diǎn)到凌晨5點(diǎn)之間，屬于特重交通；然而設(shè)計(jì)資料表明，該道路設(shè)計(jì)屬于中等交通，這造成在路面結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)層位確定、路面材料選定上不能滿足特重交通量的需求，造成路面破壞。

（2） 西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線典型裂縫病害段的縱向裂縫都是由上往下發(fā)展的，且隨裂縫輕重程度的不同，其向下擴(kuò)展的深度也有所差異。究其原因，主要是由于車輛荷載的剪切應(yīng)力超出了路面混合料的抗剪強(qiáng)度造成的。

（3） 反射裂縫主要是由于基層出現(xiàn)干縮和溫縮開(kāi)裂后，失去了抵抗拉應(yīng)力的能力，在開(kāi)裂位置將應(yīng)力傳遞給面層，導(dǎo)致面層在裂縫處產(chǎn)生應(yīng)力集中而形成的。特別是在冬季低溫條件下，瀝青面層的模量較大，僅能承受較小的溫度應(yīng)力，裂縫處的應(yīng)力集中使交通荷載產(chǎn)生在瀝青面層下部的拉應(yīng)力比沒(méi)有裂縫的部位要大，易超過(guò)瀝青混凝土的極限強(qiáng)度，致使瀝青面層開(kāi)裂。

3.2路面車轍病害成因分析

西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線路面車轍病害主要分為兩種：一種為失穩(wěn)型車轍，其產(chǎn)生原因?yàn)闉r青路面結(jié)構(gòu)層在超重車輛荷載作用下，內(nèi)部材料產(chǎn)生橫向位移；另一種為磨耗型車轍，這類車轍是由于瀝青路面結(jié)構(gòu)頂層的材料在車輪磨耗和自然環(huán)境因素作用下的持續(xù)不斷的損失而形成的，尤其是在冬季，汽車為防滑使用防滑鏈和突釘，使路面頂層石料磨損更為嚴(yán)重。

3.3抗滑能力不足成因分析

一般情況下，新建路面的各項(xiàng)抗滑指標(biāo)均能滿足規(guī)范要求，但通車一段時(shí)間后，隨著瀝青混合料逐漸密實(shí)，空隙率下降，導(dǎo)致構(gòu)造深度減小，路面抗滑性能有不同程度的衰減。衰減逐漸趨于穩(wěn)定之后，路面抗滑性能下降的原因則以磨光和磨耗為主。由交通調(diào)查可知，西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線交通繁忙，日交通量可達(dá)20 000輛，且車輛超載、超限嚴(yán)重，造成表面集料磨光或路面泛油，從而導(dǎo)致瀝青路面抗滑性能下降。

3.4坑槽病害成因分析

坑槽是瀝青路面最常見(jiàn)的一種病害，它是瀝青路面裂縫、龜裂、松散等病害發(fā)展延續(xù)的結(jié)果，具有突發(fā)性、頻發(fā)性和蔓延性的特點(diǎn)?？硬鄣某霈F(xiàn)嚴(yán)重影響路面的平整度和行車的舒適性，若不及時(shí)修補(bǔ)，在交通荷載和水的綜合作用下，破壞會(huì)快速發(fā)展，造成養(yǎng)護(hù)費(fèi)用增加，并給行駛在路上的車輛帶來(lái)極大的安全隱患。西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線局部地段出現(xiàn)坑槽病害，主要原因是：路面在車輛荷載反復(fù)作用下出現(xiàn)裂縫，雨水沿裂縫等灌入，導(dǎo)致基層失穩(wěn)，瀝青路面出現(xiàn)凹陷。高溫時(shí)雨水在車輛荷載的作用下產(chǎn)生動(dòng)水壓力，低溫時(shí)水易結(jié)冰，經(jīng)過(guò)多次凍融循環(huán)后，瀝青混合料酥松，最終導(dǎo)致坑槽病害的出現(xiàn)。

4結(jié)語(yǔ)

（1） 西柏坡高速公路高莊至北溝段平山連接線路面裂縫病害形式主要為縱向裂縫、橫向裂縫以及網(wǎng)狀裂縫，車轍病害較輕，局部路段抗滑性能不足，部分路段有坑槽病害。

（2） 瀝青路面上、下面層高度均滿足設(shè)計(jì)文件要求，且上、下面層層間粘結(jié)充分，礦料分布均勻，瀝青路面上、下面層礦料級(jí)配均滿足設(shè)計(jì)要求，瀝青路用性能也滿足規(guī)范對(duì)基質(zhì)瀝青性能的要求。

（3） 水泥穩(wěn)定碎石層的高度滿足設(shè)計(jì)文件要求，其芯樣能夠完整取出，刨面整潔、均勻、密實(shí)，表觀檢測(cè)正常；基層無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度較高，表明水泥穩(wěn)定碎石基層性能良好。

（4） 該路段的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為中等交通，路面材料檢測(cè)結(jié)果滿足規(guī)范要求，表明路面結(jié)構(gòu)不合理、車輛超載超限嚴(yán)重是造成車轍、裂縫，尤其是大面積網(wǎng)狀裂縫等病害的主要原因。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧國(guó)際.面層模量對(duì)重載交通瀝青路面受力特性的影響分析[J].河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，41（5）：9698.

[2]羅宏偉，韋海濤，傅琴.瀝青路面基于裂縫率的路面損壞狀況研究[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2013（9）：101103.

[3]佘有光，王軍，趙俊明.干線公路路面病害成因分析及處治技術(shù)研究[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2008（12）：9395.

[4]從志敏，鄒曉翎，龔紅仁.重載對(duì)瀝青路面車轍及疲勞壽命的影響[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)：交通科學(xué)與工程版，2013，35（4）：5458.

[5]趙淑銘，劉亞娟.高速公路瀝青路面病害成因分析[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2013（7）：2425，63.

[6]高立廣，尤光輝.瀝青混凝土路面車轍病害分析及防治措施研究[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2010（2）：3133.

[7]王國(guó)鋒.瀝青混凝土路面早期破壞的原因及修補(bǔ)方法[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2011，28（5）：5961.

[8]王朝輝，王麗君，白軍華，等.基于時(shí)段的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)與對(duì)策一體優(yōu)化研究[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào)，2010，23（5）：2734.

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