高速公路路面強(qiáng)度與水損害的關(guān)系

　高速公路在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著日益重要的作用，但由于近年來客貨流量大，車輛超載較為嚴(yán)重，特別是瀝青路面的水損害，造成高速公路路面出現(xiàn)唧漿、車轍、擁包、縱裂、沉陷、龜裂等早期病害現(xiàn)象。在高速公路路面設(shè)計(jì)、施工過程中，應(yīng)特別注意路面強(qiáng)度與路面封水、排水的關(guān)系。
　　一、瀝青路面水損害的機(jī)理
　　水損害是瀝青路面早期病害的重要原因之一。它是指瀝青混凝土路面在水或凍融循環(huán)的條件下，由于汽車輪動(dòng)態(tài)荷載的作用，進(jìn)入路面空隙中的水不斷產(chǎn)生動(dòng)水壓力或真空負(fù)壓抽吸的反復(fù)循環(huán)作用；水分逐漸滲入瀝青與集料的界面上，使瀝青粘附性降低并逐漸喪失粘結(jié)力，瀝青膜從集料表面脫落（剝離），瀝青混合料出現(xiàn)掉粒、松散，繼而形成瀝青混凝土路面水損害坑槽。
    水的主要來源是大氣降水和中央分隔帶綠化灌溉用水，不同的水源由不同的途徑侵入和滯留在路面和路基中對(duì)道路造成損害。
　　大氣降水大部分經(jīng)由路面排水系統(tǒng)排走，一小部分水進(jìn)入瀝青路面，滯留在基層上面。瀝青面層的下面層又往往是空隙率較大的瀝青碎石或Ⅱ型瀝青混合料，空隙中充滿水份；集料與瀝青膜剝離、發(fā)生松散后，瀝青混合料不再成一整體。集料在荷載作用下對(duì)基層表面產(chǎn)生撞擊，基層的粉質(zhì)部分如水泥、石灰、粉煤灰以及土質(zhì)部分便成為稀漿，通過路面的縫隙向上擠出，在瀝青路面上可以見到白色的唧漿，面層可見局部的網(wǎng)狀裂縫，這是水損害破壞最明顯的標(biāo)志。當(dāng)路面上出現(xiàn)一塊塊泛白色的網(wǎng)狀裂縫區(qū)的時(shí)候，實(shí)際上下面層已經(jīng)成為瀝青膜完全脫落的松散集料，承重力減小，出現(xiàn)坑槽。大氣降水中的一小部分水進(jìn)入瀝青路面的主要途徑有三條：一是通過結(jié)構(gòu)層間的空隙滲水，二是通過面層裂縫進(jìn)入結(jié)構(gòu)層內(nèi)部，三是施工期間積水。
　　二、預(yù)防瀝青路面水損害的措施
　　從瀝青路面的水損害的機(jī)理分析可知：滯留在瀝青路面各結(jié)構(gòu)層之間的水，是造成瀝青路面水損害的主要原因。因此，只有能保證瀝青路面各結(jié)構(gòu)層之間不積水，瀝青路面的水損害的問題才能解決。
　　１.針對(duì)大氣降水進(jìn)入路面的情況，應(yīng)采取相應(yīng)的措施。
　　（１）設(shè)置路面結(jié)構(gòu)防水層。這是阻止水滲透的有效措施。在基層頂面灑過透層油后，再灑2.0kg/m２～2.4kg/m２的SBS改性瀝青。為避免改性瀝青遭到破壞，再灑10mm～15mm的碎石，用量為鋪滿一層的碎石用量的60％，碎石與碎石互不接觸，露黑的面積為40％。如將該防水層設(shè)置在中面層之上，表面層之下更好，可以最大限度減少水的滲入量和影響的層數(shù)。
　　（２）提高瀝青膜與石料的粘附力。當(dāng)采用花崗巖、砂石、石英石等酸性石料時(shí)，應(yīng)加入石灰、水泥等材料來提高瀝青與石料的粘附力。
　　（３）加強(qiáng)路層之間各層的連接。在施工時(shí)，完成一層結(jié)構(gòu)前，一定要將表面浮土清理干凈，適度濕潤(rùn)，灑水不要過多，浸水過多部分要及時(shí)剔除。基層與基層間的連接，建議噴灑1：0.5的水泥漿。在穩(wěn)定料基層上進(jìn)行結(jié)構(gòu)層施工時(shí)，要將表面松散顆粒和浮土清掃干凈，基層與面層結(jié)合處在噴灑透層后，加做防水層或噴灑粘層；面層之間灑粘層油進(jìn)行層面粘連。
　　（４）設(shè)置碎石盲溝。在硬路肩的外邊緣表面層以下基層以上設(shè)置寬15厘米的碎石盲溝，土路肩設(shè)置一層無砂混凝土，將滲入瀝青面層之間的水沿2%的路基橫坡排出路基。
　　２.中央分隔帶的灌溉水，一部分被植物吸收和蒸發(fā)，一部分通過排水系統(tǒng)排出，還有一小部分進(jìn)入路面層，對(duì)道路產(chǎn)生水損害。對(duì)于灌溉水對(duì)道路產(chǎn)生的損害，我們應(yīng)從提高中央分隔帶的排水設(shè)計(jì)入手，以最大限度的減少水的滲入。中央分隔帶的排水設(shè)計(jì)，一般包括以下幾個(gè)部分:①設(shè)計(jì)底坡不小于0.3％的縱向梯形或矩形盲溝，匯集中央分隔帶灌溉水或雨水；②設(shè)計(jì)間距為30－50mm的橫向排水溝，將盲溝中的水排出路基以外；③設(shè)置瀝青防滲層及土工布防滲層，防止水從側(cè)面向路基滲透。
　　近年來，參考水利部門多年來大壩堤防滲的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，我們研究提出了構(gòu)造薄防滲墻的方案。利用專用鋸槽機(jī)在中央分隔帶路緣石的外側(cè)構(gòu)筑一道薄防滲墻，使該墻與底基層（不透水層）組成一道相對(duì)封閉的防滲系統(tǒng)，以阻止中央分隔帶滲水從路緣石間隙和底部滲入路面層及以下的結(jié)構(gòu)層中，目的是通過設(shè)置的薄防滲墻來保證路面面層和上下基層在大部分時(shí)間處于干燥狀態(tài)。
　　另外，在高速公路中央分隔帶中，我們還可以采用種植一些耐旱植物，減少水的需求量，達(dá)到減少水損害的目的。
　　總之，做好防水、排水和加強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)層間的結(jié)合力是提高瀝青路面抗水損害能力的有效措施。在修建高速公路時(shí)，應(yīng)根據(jù)各自的情況，制定適合自己的方案，處理好“路面強(qiáng)度與水”的關(guān)系，使路面既有足夠的強(qiáng)度，又有一定的耐久性，延長(zhǎng)高速公路使用壽命。