第一節(jié)  瀝青路面病害定義及分類(lèi)分級(jí)

一,、瀝青混凝土路面破損定義

瀝青路面病害的類(lèi)型主要有坑槽、松散,、擁包,、翻漿、沉陷,、泛油,、車(chē)轍、網(wǎng)裂,、龜裂等,，根據(jù)交通部《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTJ 073.2—2001）中規(guī)定，各種瀝青路面病害定義如下：

1坑槽：路面破壞成坑洼狀,，平均深度大于1cm,，面積在30cm²以上。

2松散：路面結(jié)合料失去粘結(jié)力,，集料松動(dòng),，面積在0.05m²以上。

3擁包：路面局部隆起,，平均高度在1.0 cm以上,。

4翻漿：路面、路基濕軟出現(xiàn)彈簧,、破裂,、冒漿現(xiàn)象。

5沉陷：路面,、路基有變形,，路面下凹，平均深度在1.5 cm以上,。

6泛油：高溫季節(jié)路面瀝青被擠出,，表面形成薄油層,，行車(chē)出現(xiàn)輪跡。

7車(chē)轍：路面上沿行車(chē)輪跡產(chǎn)生,，深度在1.0 cm以上的縱向帶狀凹槽,。

8龜裂：縫寬3 mm以上或縫距10cm以?xún)?nèi)，面積在1 m²以上的塊狀不規(guī)則裂縫,。

9網(wǎng)裂：縫寬1 mm以上或縫距40 cm以?xún)?nèi),，面積在1 m²以上的網(wǎng)狀裂縫。

二,、瀝青路面破損分類(lèi)分級(jí)

瀝青路面破損受到路面類(lèi)型,、環(huán)境因素、地理位置,、氣象條件,、交通荷載、材料條件,、排水條件,、施工條件、管理水平等因素的影響,，病害產(chǎn)生的破壞機(jī)理和發(fā)生原因也不盡相同,，有時(shí)是一種因素作用的結(jié)果，有時(shí)是多種因素共同作用的結(jié)果,。從總體上講路面破損分為二大類(lèi)：結(jié)構(gòu)性破損和功能性破損,。

三、高速公路瀝青路面破損分析

（一）,、結(jié)構(gòu)性破損

結(jié)構(gòu)性破損是由于路面各層或某一層的承載能力降低引起的,，對(duì)于半剛性路面的結(jié)構(gòu)破壞通常是由于整體性半剛性材料層底面拉應(yīng)力超過(guò)容許值產(chǎn)生的，其結(jié)構(gòu)層底面拉應(yīng)力引起的疲勞破壞首先從底基層底面開(kāi)始,，并逐漸向上延伸,，接著半剛性基層產(chǎn)生疲勞破壞，反映在瀝青表面層上往往是裂縫的產(chǎn)生,，特別是橫向裂縫,，最后導(dǎo)致整個(gè)路面結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)性破壞。

1,、局部裂縫：局部裂縫一般是路面使用3-5年后發(fā)生的,，其表現(xiàn)多是細(xì)線(xiàn)狀裂縫，引起局部裂縫的原因可歸納為基層或路基的壓實(shí)度不均勻,、施工質(zhì)量控制不嚴(yán)格及局部材料質(zhì)量等問(wèn)題,。嚴(yán)重的局部性裂縫將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性的破壞。

2,、車(chē)轍：車(chē)轍是在道路橫斷面上由于車(chē)輛輪胎反復(fù)行使久而久之產(chǎn)生的一種路面沉陷現(xiàn)象,。產(chǎn)生車(chē)轍的原因可歸納為重載交通的作用、渠化交通和路面材料質(zhì)量低下等,。

3,、橋頭跳車(chē)：橋頭跳車(chē)現(xiàn)象發(fā)生在橋和涵洞等構(gòu)造物與路面交接的部位，是由于路面材料壓實(shí)不均勻而產(chǎn)生的與構(gòu)造物間的高差所致,。

4,、剝落、松散和坑槽：由于瀝青混合物骨料和瀝青粘結(jié)性下降產(chǎn)生的骨料松散,、脫落,、嚴(yán)重的將形成坑洞。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因是骨料質(zhì)量差和混合物浸水分離,。

5,、刨光：刨光是路表面材料光滑，輪胎走過(guò)時(shí)易于滑動(dòng)的現(xiàn)象,。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因是混合物的質(zhì)量不佳及碾壓不足,。

6、波浪,、擁包和泛油：波浪是沿道路縱向形成的一種波長(zhǎng)較短振幅較大的凹凸現(xiàn)象,。擁包是表面的局部隆起。泛油則是路面上發(fā)生瀝青浸出的現(xiàn)象,，由于瀝青浸出表面層降低了路面的抗滑性能,，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因是瀝青材料質(zhì)量差和施工控制不良。

7,、修補(bǔ)：修補(bǔ)不良也是一種破損,。修補(bǔ)后的路面由于與原路面存在結(jié)構(gòu)材料差異而銜接不良。修補(bǔ)后往往會(huì)導(dǎo)致路面的不平整,。

8,、路面透水

雨水或雪水沿著路面孔隙、橫向裂縫,、縱向裂縫逐漸滲入路面內(nèi)部,，在車(chē)輛荷載及凍融作用下，再加上瀝青老化,，瀝青與骨料間的裹附能力降低,，造成路面松散、翻漿坑槽等病害,，影響道路的正常運(yùn)行,。

（二）、功能性破損

功能性破損是由于路面提供給道路用戶(hù)的服務(wù)功能下降引起的,，反映在路面上則是平整度降低和車(chē)轍的加深,，影響高速行車(chē)的安全性和舒適性,。

1、橫向裂縫：橫向裂縫常在溫度變化大的地區(qū)發(fā)生,，由于路面溫度收縮產(chǎn)生縱向近似等間距的橫向裂縫,。橫向裂縫一般貫通整個(gè)寬度，縱向間距受到路面結(jié)構(gòu)物材料,、地區(qū)溫差不同的影響約為5m—50m不等,。

2、縱向裂縫：沿路面行車(chē)方向產(chǎn)生的長(zhǎng)裂縫,，縱向裂縫常以單條裂縫出現(xiàn),，溫度和路基出現(xiàn)不均勻沉陷是產(chǎn)生縱向裂縫的重要原因。

3,、龜裂：路面由于壓實(shí)不足,，路基下沉等原因產(chǎn)生的小網(wǎng)格式的網(wǎng)狀裂縫。由于其形狀像烏龜背殼,，故稱(chēng)為龜裂,。

4、塊裂：路面上產(chǎn)生的不規(guī)則的大網(wǎng)格式網(wǎng)狀裂縫,。

第二節(jié)  高速公路瀝青路面病害及病害原因分析

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一,、裂縫病害及裂縫產(chǎn)生原因分析

瀝青路面出現(xiàn)裂縫的原因和裂縫出現(xiàn)的形式多種多樣。影響里路面產(chǎn)生裂縫的主要因素有：瀝青質(zhì)量,、瀝青混合料性質(zhì),、基層材料性質(zhì)、氣候條件,、交通量變化,、通行車(chē)輛類(lèi)型變化以及施工質(zhì)量的影響等。

瀝青路面出現(xiàn)裂縫的主要形式為：縱向裂縫,、橫向裂縫以及網(wǎng)裂,、龜裂等不規(guī)則裂縫。

1,、橫向裂縫

橫向裂縫是瀝青路面病害的常見(jiàn)病害之一,。導(dǎo)致路面裂縫的原因多種多樣，主要有溫度變化,、地基變形,、半剛性基層材料自身原因造成的溫度反射裂縫、行車(chē)荷載,、疲勞裂縫等因素,。從橫向裂縫的表現(xiàn)形式主要分為以下幾種。

（1）低溫橫向裂縫,。就瀝青混凝土自身材料性質(zhì)而言,，瀝青混凝土是一種熱脹冷縮型材料,，其溫度收縮系數(shù)為25×10–6~40×10–6，在較高溫度下具有良好的應(yīng)力吸收功能,。但在冬季,，一次較大的溫度變化產(chǎn)生的拉應(yīng)力可能達(dá)到300×10–6~500×10–6之間,，此種收縮變化已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出瀝青混凝土的極限拉應(yīng)力,，從而，在瀝青面層薄弱處就會(huì)產(chǎn)生裂縫,，薄弱處越多,，產(chǎn)生的橫向低溫裂縫就越多。

（2）溫度疲勞裂縫,。由于環(huán)境氣溫反復(fù)升降,，特別是我國(guó)北方地區(qū)，冬夏溫差變化較大,，在唐山,、秦皇島地區(qū)，在瀝青面層中產(chǎn)生溫度應(yīng)力,，溫度應(yīng)力的反復(fù)作用使瀝青面層產(chǎn)生溫度疲勞裂縫,。

（3）反射裂縫。高速公路路面基層如果采用半剛性基層材料,，半剛性基層成型后明顯或隱約存在裂縫,，基層裂縫間距一般在15~30m。在行車(chē)荷載的作用下,，特別是超重車(chē)輛車(chē)輛較多的情況下,，半剛性基層底部產(chǎn)生過(guò)大的拉應(yīng)力，導(dǎo)致基層開(kāi)裂,。隨著荷載的反復(fù)作用,，裂縫會(huì)逐漸擴(kuò)展到瀝青面層。反射裂縫一般會(huì)貫穿路面半幅全寬范圍,，在高速公路上此種橫向裂縫有規(guī)律大致等距離分布,，只是產(chǎn)生的距離有遠(yuǎn)有近，一般間距為150~200,。

（4）橋頭路基不均勻沉陷出現(xiàn)的裂縫,。由于橋頭路基填土壓實(shí)度不夠以及對(duì)原地基未做適當(dāng)處理，使鄰接構(gòu)造物的路面明顯出現(xiàn)不均勻下沉,，沉降引起的沿橋涵臺(tái)背方向的橫向裂縫,。裂縫出現(xiàn)的早晚主要取決于地基的施工質(zhì)量、填土高度,、壓實(shí)度及交通量等因素,。

（5）其它原因造成的裂縫主要有路面施工工作接縫開(kāi)裂,，橋面鋪裝水泥混凝土縱縫質(zhì)量不好而引起的開(kāi)裂等。

2,、縱向裂縫

瀝青路面產(chǎn)生縱向裂縫主要有路基填筑質(zhì)量,、通車(chē)后地基的整體穩(wěn)定性、路基填料本身原因等原因,。

（1）路基填料采用開(kāi)山出來(lái)的炮渣材料,，填料顆粒粒徑較大，壓實(shí)度不易控制,，雖然采取開(kāi)臺(tái)階等一系列施工措施,，仍沒(méi)有能夠保證足夠的施工質(zhì)量。此為典型的路基損壞造成的瀝青路面開(kāi)裂現(xiàn)象,。

（2）高填方路基段落,，路基施工質(zhì)量控制不嚴(yán)而造成路基失穩(wěn)，從而引起路基的不均勻沉降,，同樣為路基損壞造成的瀝青路面開(kāi)裂,。

（3）由于路基填方材料的不均勻性，影響了路基的整體性能,。雨季兩側(cè)邊溝積水的情況下,，對(duì)外側(cè)路基浸泡使粘土地基和路基含水量相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間處于飽和狀態(tài)，造成地基承載力下降,，路基整體強(qiáng)度降低,，在重車(chē)荷載的反復(fù)作用下，產(chǎn)生路面縱向開(kāi)裂,。此類(lèi)裂縫的位置通常處于外側(cè)行車(chē)帶附近,，在雨季后開(kāi)始出現(xiàn)輕微裂縫，隨著冬季溫度的下降,，在溫度應(yīng)力作用下裂縫繼續(xù)發(fā)展,，經(jīng)過(guò)幾年的行車(chē)碾壓和溫度變化，裂縫逐漸加寬并且貫通,。

（4）當(dāng)瀝青路面出現(xiàn)輕微裂縫或其它原因引起瀝青表面的自由水進(jìn)入路面基層,，特別是半剛性基層材料，水份不能夠及時(shí)派出,，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的重車(chē)行車(chē)碾壓,，再加上半剛性基層施工時(shí)施工接縫處理不當(dāng)，在基層的施工工作接縫薄弱環(huán)節(jié)上就容易產(chǎn)生縱向裂縫,，從而反射到瀝青路面的表面層上,，出現(xiàn)連續(xù)有規(guī)則的縱向裂縫。此類(lèi)裂縫的發(fā)生需要較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，一般在通車(chē)后幾年后才能反映出來(lái),。

3,、不規(guī)則裂縫

高速公路瀝青路面表面或早或遲都會(huì)出現(xiàn)局部小塊的形變，形成網(wǎng)裂,、龜裂,、塊裂等不規(guī)則裂縫，并且通常伴有盆狀或槽狀沉陷,。產(chǎn)生不規(guī)則裂縫的主要原因有：

（1）半剛性材料層之間或半剛性層下下部有一定厚度的素土夾層,。素土夾層遇水潮濕后，使路面承載能力下降,，載重車(chē)輛通過(guò)時(shí)容易產(chǎn)生“彈簧”現(xiàn)象,，經(jīng)過(guò)不斷的拉伸變化,，從而引起瀝青面層混凝土產(chǎn)生疲勞破壞,，在薄弱表面容易產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。

（2）半剛性基層厚度不足,，而其下底基層又不是半剛性材料的路面結(jié)構(gòu),，特別是在路基壓實(shí)度不夠或承載能力降低的情況下，也會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則裂縫,。

（3）在瀝青面層混凝土施工中,，瀝青混合料在間歇式拌合即拌的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，拌合溫度過(guò)高或貯存時(shí)間過(guò)長(zhǎng),，都會(huì)使瀝青混合料中的瀝青氧化變硬,，造成瀝青對(duì)拉應(yīng)變特別敏感，一但在行車(chē)荷載的作用下拉應(yīng)變超過(guò)了瀝青混凝土的抗拉能力,，就會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則裂縫,。

（4）基層施工質(zhì)量不好，基層在施工時(shí)混合料拌和不夠均勻,，混合料級(jí)配,、含水量、厚度和壓實(shí)度不均勻,，表面不平整,，集料離析等因素造成基層整體不均勻性較大，在行車(chē)道上經(jīng)過(guò)重車(chē)荷載的不斷碾壓,，在基層的薄弱處逐漸反映到瀝青面層上來(lái),，出現(xiàn)帶有伴有盆狀或槽狀沉陷的不規(guī)則裂縫。

二,、水損壞病害及水損壞產(chǎn)生原因分析

（一）,、水損壞主要表現(xiàn)形式

水損壞的范疇較寬，一般認(rèn)為只要是路面結(jié)構(gòu)層透入水后使路面產(chǎn)生的早期破壞現(xiàn)象，都可稱(chēng)為水損壞,。從表現(xiàn)形式上水損壞有：自上而下的水損壞,，通過(guò)動(dòng)水壓力作用，水使瀝青膜從集料表面脫落,，失去附著力的過(guò)程,，表現(xiàn)為松散、脫落,、掉粒,、坑槽。自下而上的水損壞,，水分通過(guò)各種途徑進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部,，對(duì)瀝青層內(nèi)部或半剛性基層造成沖刷，瀝青混合料在水的作用下油石剝離,，瀝青路面結(jié)構(gòu)層強(qiáng)度降低,，半剛性基層受水侵蝕后水穩(wěn)定性減少，半剛性基層承載能力降低,。表現(xiàn)為唧漿,、裂縫、網(wǎng)裂和坑洞等,。

1,、松散：松散是瀝青與集料粘附性差導(dǎo)致的混合料水穩(wěn)定性不足，集料由于喪失相互間的粘結(jié)而逐漸酥軟直至松垮并逐漸流失,，表現(xiàn)為麻面或大小不一的坑洞,。松散的發(fā)生往往是在某個(gè)水穩(wěn)定性不足的瀝青結(jié)構(gòu)層整體性發(fā)生，尤其是表面層,，長(zhǎng)期暴露于自然環(huán)境中,，并經(jīng)受車(chē)輛荷載的反復(fù)作用，極易引發(fā)瀝青剝落而松散,。

2,、網(wǎng)裂：一般認(rèn)為路面輪跡帶產(chǎn)生的網(wǎng)裂是路面結(jié)構(gòu)承載能力不足的標(biāo)志，說(shuō)明路面產(chǎn)生了荷載型的結(jié)構(gòu)破壞,。由于水損壞造成的網(wǎng)裂一般是由于水分在路面結(jié)構(gòu)中從下向上作用,，造成了瀝青面層內(nèi)部混合料的剝落、松散,，或基層混合料的沖刷,、脫空，在行車(chē)荷載的作用下導(dǎo)致瀝青面層混合料產(chǎn)生龜裂,，進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果就是坑洞和沉陷,。

3,、唧漿：外界水不斷滲入并積存于基層頂面，基層結(jié)合料在水的浸泡下形成泥漿或灰漿,，行車(chē)荷載的反復(fù)擠壓和泵吸作用下,，從裂隙中冒出來(lái)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為唧漿,。產(chǎn)生唧漿必須要有水進(jìn)入和灰漿擠出的通道,，唧漿現(xiàn)象中，水侵入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的途徑大多是路面上已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫,，同時(shí),，強(qiáng)大的有壓水通過(guò)瀝青層的空隙也能穿透結(jié)構(gòu)完整的瀝青面層，松散嚴(yán)重而未產(chǎn)生裂縫的路面也有灰漿出現(xiàn),。

4,、坑槽：坑槽根據(jù)面積大小可以分為點(diǎn)狀坑槽和塊狀坑槽，是瀝青面層松散深度和面積不斷加大,，水損壞發(fā)展到后期產(chǎn)生的現(xiàn)象,，是唧漿進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果。

5,、沉陷：水損壞引起的沉陷一般與唧漿現(xiàn)象同步發(fā)生,。隨唧漿的發(fā)展，基層結(jié)合料不斷地被溶蝕并擠壓到路表,，造成基層頂面的不斷脫空，瀝青面層也就隨著這種基層材料的流失不斷下陷,；沉陷變形過(guò)大導(dǎo)致瀝青面層開(kāi)裂,，水侵入路面的途徑更加通暢，使唧漿現(xiàn)象更加惡化,，形成惡性循環(huán),。在沉陷位置鉆芯取樣時(shí)，有些芯樣面層已經(jīng)碎裂,，有些表面層比較完整,，但中下面層已經(jīng)全部松散和剝落了。

6,、伴隨裂縫的水損壞現(xiàn)象：裂縫類(lèi)病害加劇了路面的破壞,。裂縫打通了水分進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)的通道，在動(dòng)水壓力下一部分水分沿著路面的薄弱面進(jìn)入路面體系中,，反復(fù)的動(dòng)水壓力下導(dǎo)致路面唧泥從而產(chǎn)生內(nèi)部更大的損壞,。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，由于溫度造成的橫向裂縫是不可避免的,，該類(lèi)裂縫如未得到及時(shí)的處理,，往往在行車(chē)道輪跡帶部位出現(xiàn)沉陷、網(wǎng)裂、唧漿現(xiàn)象,。

（二）,、水損害產(chǎn)生原因分析

無(wú)論是何種級(jí)配的路面結(jié)構(gòu)層，降水進(jìn)入瀝青面層后,，根據(jù)水滯留的位置不同,，在大量高速行駛的車(chē)輛，特別是重型貨車(chē)作用下,，可以產(chǎn)生不同的水破壞現(xiàn)象,。

1、表面層產(chǎn)生坑洞

表面層為半開(kāi)級(jí)配瀝青混凝土的空隙率較大或者由于密實(shí)性瀝青混凝土的壓實(shí)度不夠和不均勻性較大,，以及局部小面積的實(shí)際空隙率較大,，在雨雪過(guò)程中，水滲入表面層,，在中面層為Ⅰ型密實(shí)性且空隙率較小的情況下,，雨水滲入的速度減慢，從而造成水分滯留于表面層于中面層之間和表面層的瀝青混凝土孔隙中,，在大量行車(chē)荷載的作用下,，每次產(chǎn)生的動(dòng)水壓力使瀝青從碎石表面逐漸剝落下來(lái)，并且剝落是從表面層的底面開(kāi)始逐漸向上擴(kuò)展,，一但下部較大的碎石上的瀝青被剝落下來(lái),，下部瀝青混凝土就失去強(qiáng)度，在重型車(chē)輛車(chē)輪碾壓時(shí)形成的真空吸力帶走,，從而形成坑洞,，由于瀝青混凝土施工時(shí)的不均勻性，坑洞總是在瀝青混凝土空隙率較大的部位產(chǎn)生,，因此,，坑洞的分布都是一個(gè)一個(gè)孤立存在的。即使是采用SBS改性瀝青的SMA路段也難免存在瀝青混凝土的不均勻性,，由于上述原因產(chǎn)生坑洞,，只是相對(duì)AC型瀝青混凝土或SAC型瀝青路面，坑洞要少得多,。所以,，只要有自由水侵入并滯留在瀝青混凝土的孔隙中，無(wú)論是傳統(tǒng)的瀝青混凝土,，還是改性瀝青或填加抗剝落劑的瀝青混凝土,，在大量行車(chē)作用下，都會(huì)產(chǎn)生瀝青剝落現(xiàn)象和坑洞,，此類(lèi)型坑洞由于只發(fā)生在表面層,，往往發(fā)生面積較小,。

2、表面層和中面層同時(shí)產(chǎn)生坑洞以及局部表面產(chǎn)生網(wǎng)裂和形變,。

當(dāng)表面層和中面層都是空隙率較大的半開(kāi)級(jí)配瀝青混凝土,，而底面層為空隙率較小的密實(shí)瀝青混凝土?xí)r，或者由于降水時(shí)間較長(zhǎng),，即使是密實(shí)性瀝青混凝土面層,，由于瀝青混凝土的不均勻性或者局部小面積的瀝青混凝土的實(shí)際空隙率較大，自由水也能逐漸滲入到表面層和中面層,，滯留于中面層和底面層之間或存在于表面層和中面層的空隙當(dāng)中,，在車(chē)輛真空吸力的作用下，使表面層和中面層中部分碎石上的瀝青剝落,，從而產(chǎn)生兩層的坑洞或者表面層產(chǎn)生網(wǎng)裂,、沉陷和向外拖移。一但產(chǎn)生坑洞,，水會(huì)繼續(xù)向坑洞滲入,，如不及時(shí)修補(bǔ)，將會(huì)形成更為嚴(yán)重的病害,，并加快病害發(fā)展的趨勢(shì),。

3、路面出現(xiàn)唧漿,、網(wǎng)裂,、坑洞

水透過(guò)瀝青面層，滯留在面層與上基層之間或存在于整個(gè)瀝青面層中,，在大量高速行車(chē)作用下,，自由水產(chǎn)生很大的動(dòng)水壓力并沖刷基層混合料表面，從而造成細(xì)料流失,，在水的存在下，形成白色灰漿,?；覞{又被車(chē)輛反復(fù)抽吸、壓擠,，從而通過(guò)瀝青路面出現(xiàn)的各種形狀不一,、寬窄不同的裂縫處，或其它細(xì)小薄弱處到達(dá)路的表面,。一但灰漿被唧出,，該處就可能會(huì)產(chǎn)生坑洞、網(wǎng)裂,、形變和沉陷,，在反復(fù)降水過(guò)程中,，水份就更容易滲入路面，并產(chǎn)生惡性循環(huán),，最終導(dǎo)致路面發(fā)生水損壞,。相對(duì)而言，唧漿是京秦高速公路發(fā)生的最為普遍,，數(shù)量也最多的一種病害,，也是較難進(jìn)行防治的一種病害。