沥青路面早期破坏原因浅析-江西省公路学会.docVIP

沥青路面早期破坏原因探讨 刘明金 刘 毅 刘晓英 （萍乡公路勘察设计院 萍乡 337000） 摘 要：针对沥青路面早期破坏这一质量通病，通过实践体会，以萍乡某二级公路沥青路面早期破坏为例，从交通量、设计、施工等几个方面对半刚性基层沥青路面早期破坏的原因进行分析。 关键词：道路工程；沥青路面；早期破坏；原因 0 前 言 目前沥青路面设计方法是建立在层状弹性理论基础上的耐久性设计方法，但从使用状况来看，大多数难以达到设计使用年限，存在着设计年限内由于各种原因而不同程度发生的早期破坏。沥青路面的早期破坏是指：沥青路面在设计寿命期的前1/4至1/3期间内，所发生的过早的各种形式的路面破坏。路面的早期破坏，既影响了公路的交通运输，又造成巨大的经济损失。本文结合实践体会，就萍乡市某二级公路沥青路面早期破坏为例，从交通量、设计、施工等方面对沥青路面早期破坏原因进行探讨分析。 1 工程概况 该公路全长16.8km，标准沥青路面宽2×4.5m，沥青路面铺筑151200m2。原有路面设计结构：沥青层为3cmAM-10+1.5cm双层沥青表处下封、基层为19cm厚水泥稳定碎石、垫层为20cm厚填隙碎石。 根据设计单位提供的资料，设计年限内一个车道上的累计当量轴次（BZZ-100）562601次，原设计系按1986年的规范计算，其容许弯沉为82.2×10-2mm。 该二级公路2003年9月建成通车。目前仅营运近8个月，即出现了严重的路面的破坏现象，主要表现为龟裂、坑槽等表面层损坏及局部沉陷等病害。其状况是：1、路面垫层基本完好，局部基层有反射裂缝、有些路段有少数纵向裂缝，不良地基路段局部有些沉降；2、主线计约有5%的面积发生坑洞病害；3、主线有鱼鳞状龟裂面积11127m2，占全线面积68%，由于沥青老化及雨水冲刷，路面仍有不同程度的龟裂发育，并且龟裂有加速及扩大的趋势。 2 沥青路面早期破坏原因 目前公路沥青路面的早期破坏主要表现为裂 缝、车辙、沉陷、泛油等。现根据现场调查分别从 收稿日期：2005-01-05 设计、施工、管理等方面对该路面产生破坏的原因进行分析。 2.1设计方面因素 近年来公路建设飞速发展，设计施工时间紧迫，设计中调查、研究不够，加之我省不少二级或三级公路建设资金不足，使得一些沥青路面设计存在诸多不合理，在一定程度上留下了质量隐患。本项目设计问题主要如下： 2.1.1对交通量估计不足 根据2003年交通量观测站的数据资料和原设计采用轴次标准进行比较（见表1），按弯沉等效标准轴次增长倍数为3.1倍，按半刚性基层层底弯拉力等效标准轴次增长倍数为5.8倍。 表1 累计标准轴次比较表 原设计 据现调查交通量推算 2003年日标准轴次 标准轴次 增长倍数（倍） 日标准 轴次（次） 按弯沉 等效（次） 弯拉应力 等效（次） 按弯沉 等效 弯拉应 力等效 152 471 882 3.1 5.8 轴载换算 系数4次方 （86年版规范） 轴载换算 数4.35次方 （94年版规范） 轴载换算 系数8次方 （94年版规范） 对原有路面结构，采用规范推荐的软件计算，按设计弯沉控制，使用寿命仅2.1年，按半刚性基层层底弯拉应力控制，使用寿命约4.1年。由于该项目自竣工后路况好，交通量骤增且超重车增多，导致原设计的路面结构强度明显不足,加速了沥青面层疲劳开裂，最后导致龟裂。因此交通量的增大及超载、超限车辆的增多，属原设计对交通量估计不够，是导致沥青面层破坏原因之一。 2.1.2结构设计不合理、沥青面层设计不当 根据规范的要求，在附录A路面推荐结构中，二级公路沥青面层推荐厚度，设计年限内一个车道上累计轴次为100—200（万次）时，沥青混凝土厚度为5cm-8cm。，而本路设计的沥青表面层厚度仅为3cm，面层厚度不足，用的是沥青碎石，而沥青碎石本身没有抗拉强度，且孔隙率大，容量产生水损害。 因此，本路面层设计厚度不足，又由于超载等因素，设计路面实际承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次（现阶段新建路面早期破坏情况较多的症结之一，就是公路在短期内已达到设计年限内的累计当量轴次）。 我国现行规范中可供设计人员选择的结构单一，而且级配范围较宽，容易出现车辙和水损坏。另外，设计规范中规定的设计车辆荷载与实际车辆荷载不相符，按照规范进行设计的沥青混凝土路面难以承受当前交通运输重车多、超载严重的交通状况。 例如，现行规范设计弯沉的推导是建立在调查资料基础上的回归经验公式，其资料来源于1992年、1993年吉林、山东、山西、西藏、上海、湖北、江西、湖南共8省1市。由于近年来，随着公路运输市场竞争的日趋激烈，车主和司机私自改装车辆、超限超载运输现象愈演愈烈，比当年路面以疲劳破坏为主导，演变到如今几乎让超长、