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渗固磨耗层技术在高速公路养护中的应用：实践、效益与展望

一、引言

1.1研究背景与意义

高速公路作为国家交通基础设施的重要组成部分，在我国经济发展中扮演着举足轻重的角色。自1988年我国第一条高速公路沪嘉高速建成通车以来，高速公路建设取得了举世瞩目的成就。根据交通运输部数据，截至2023年底，我国高速公路总里程已突破18万公里，稳居世界第一，形成了覆盖广泛、四通八达的高速公路网络。高速公路的快速发展极大地促进了区域间的经济交流与合作，推动了物流、旅游等行业的繁荣，为我国经济的持续增长提供了强大动力。

然而，随着高速公路通车里程的不断增加和使用年限的增长，高速公路面临着严峻的养护挑战。长期的交通荷载作用、自然环境侵蚀以及日常使用损耗，使得高速公路路面出现了各种病害，如裂缝、车辙、坑槽、剥落等。这些病害不仅影响了路面的平整度和行车舒适性，还降低了路面的抗滑性能，增加了交通事故的风险，严重威胁到行车安全。据统计，我国部分早期建成的高速公路，由于养护不及时或不到位，路面病害发生率逐年上升，一些路段甚至需要频繁进行大修，不仅耗费了大量的人力、物力和财力，还对交通造成了较大的干扰。

有效的高速公路养护是确保道路安全畅通、延长道路使用寿命、提高道路服务水平的关键。通过科学合理的养护措施，可以及时修复路面病害，改善路面性能，保障行车安全，降低交通事故发生率；同时，还能延缓路面损坏进程，减少道路大修次数，节约养护成本，提高高速公路的经济效益和社会效益。因此，加强高速公路养护工作具有重要的现实意义。

渗固磨耗层技术作为一种新型的路面养护技术，近年来在高速公路养护中得到了越来越广泛的应用。该技术通过在原路面喷洒渗固剂，渗透到路面结构内部，与老化沥青发生化学反应，恢复沥青的性能，增强路面结构的粘结力和强度；然后在其上摊铺微表处或超薄磨耗层，形成新的磨耗层，提高路面的抗滑、耐磨和防水性能。与传统的养护技术相比，渗固磨耗层技术具有施工速度快、对交通影响小、使用寿命长、综合成本低等优点。它能够在不中断交通或短时间中断交通的情况下进行施工，减少了对交通的干扰；同时，由于其良好的性能，能够有效延长路面的使用寿命，降低长期养护成本。在当前高速公路交通流量日益增长、养护时间窗口有限的情况下，渗固磨耗层技术为高速公路养护提供了一种高效、可靠的解决方案，对于提升我国高速公路养护水平、保障高速公路的安全畅通具有重要的推动作用。

1.2国内外研究现状

国外对渗固磨耗层技术的研究起步较早，在材料研发、施工工艺和性能评估等方面取得了一系列成果。美国、日本和欧洲等发达国家和地区，凭借其先进的材料科学和工程技术，在渗固磨耗层技术的研究和应用方面处于领先地位。美国早在20世纪80年代就开始对路面预防性养护技术进行研究，渗固磨耗层技术作为其中的重要组成部分，得到了广泛的关注和应用。他们通过大量的试验研究和工程实践，对渗固剂的配方、性能以及与路面材料的相互作用机理进行了深入探讨，研发出了多种高性能的渗固剂产品，并制定了相应的施工规范和质量控制标准。日本在路面养护技术方面一直注重创新和实践，其在渗固磨耗层技术的研究中，侧重于材料的耐久性和环保性能。通过研发新型的渗固剂和磨耗层材料，提高了路面的使用寿命和抗滑性能，同时减少了对环境的影响。欧洲国家则在施工工艺和设备研发方面具有独特的优势，他们开发了一系列先进的施工设备和工艺，能够实现渗固剂的精确喷洒和磨耗层的均匀摊铺，提高了施工效率和质量。

在国内，随着高速公路建设的快速发展和养护需求的日益增长，渗固磨耗层技术逐渐受到重视。近年来，国内众多科研机构、高校和企业围绕渗固磨耗层技术展开了大量的研究和实践工作。长安大学、东南大学等高校在路面材料和养护技术领域具有深厚的研究基础，通过理论分析、室内试验和现场测试等手段，对渗固磨耗层技术的作用机理、材料性能和施工工艺进行了系统研究，为该技术的推广应用提供了理论支持和技术指导。一些企业也积极参与渗固磨耗层技术的研发和应用，通过引进国外先进技术和设备，结合国内实际情况进行消化吸收和创新，开发出了适合我国国情的渗固剂产品和施工工艺。在工程实践方面，渗固磨耗层技术已在我国多个省份的高速公路养护工程中得到应用，如江苏、浙江、广东等地。这些工程实践表明，渗固磨耗层技术能够有效改善路面性能，延长路面使用寿命，取得了良好的社会经济效益。

然而，目前渗固磨耗层技术在研究和应用中仍存在一些不足之处。在材料性能方面，虽然国内外已经研发出多种渗固剂和磨耗层材料，但部分材料的性能还不够稳定，对不同路面状况和使用环境的适应性有待进一步提高。在作用机理研究方面，虽然对渗固剂与老化沥青的化学反应、渗固磨耗层的结构性能等方面有了一定的认识，但仍不够深入和全面，一些关键问题如渗固剂的渗透深度和分布规律、磨耗层