淺談瀝青路面防水設(shè)計(jì)的重要性

徐振偉

(佳木斯市樺川縣地方道路管理站)

通過情況下，瀝青路面破壞與水的影響是分不開的。我們將路面浸水直接造成破壞稱為路面的浸水破壞;而當(dāng)瀝青路面由于其它原因造成的缺陷，遇水后則加重了其缺陷的嚴(yán)重程度，進(jìn)而導(dǎo)致咱面的破壞，則稱之為路面遇水破壞，瀝青路面的裂縫、網(wǎng)裂、坑槽等病害與雨水有直接的關(guān)系，瀝青路面的防水養(yǎng)護(hù)十分重要。

1 瀝青路面病害的主要表現(xiàn)形式

1.1 路面哪唧漿現(xiàn)象

滲入路面中的雨水在行車荷載的作用下，順著瀝青路面空隙或裂縫被擠出路面，同時(shí)將基層甚至路中的細(xì)料和泥粉以液漿的形式帶出，這種現(xiàn)象是路面唧漿現(xiàn)象。它是路面浸水破壞的初級(jí)癥狀。

1.2 路面龜裂、破碎和坑洞現(xiàn)象

隨著路面唧漿的連續(xù)發(fā)展，將面層或路基掏出空穴，導(dǎo)致面層下陷而產(chǎn)生裂縫，當(dāng)裂縫連片和面層下陷量增加時(shí)就形成了路面破碎或坑洞現(xiàn)象。這是路面浸水破壞的典型現(xiàn)象。

1.3 路面的坑槽、翻漿現(xiàn)象

當(dāng)瀝青路面由于其它原因產(chǎn)生局部不均勻沉陷，導(dǎo)致路面開裂，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)形成低洼積水坑。由此而產(chǎn)生路面大量進(jìn)水和積水，排泄不暢并很快出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象，從而發(fā)展成為路面破碎、坑洞等破壞現(xiàn)象。這是路面遇水破壞的典型例子。

2 瀝青路面破壞現(xiàn)象的綜合分析

2.1 瀝青路面進(jìn)水方式

(1)瀝青路面結(jié)構(gòu)滲水。一種是面層結(jié)構(gòu)采用開級(jí)配時(shí)，由于空隙較大，其面層結(jié)構(gòu)始終處于滲水狀態(tài);另一種是面層結(jié)構(gòu)盡管采用密級(jí)配型，但在剛建成的路面面層材料的不均勻性和施工過程中局部地方的輕微離析，面層結(jié)構(gòu)中仍可能存在上下貫通的空隙，雨水會(huì)順著空隙滲入;(2)瀝青面層裂縫處漏水。瀝青路面不論何種結(jié)構(gòu)或多或少總會(huì)產(chǎn)生裂縫，雨水則通過這些裂縫進(jìn)入到內(nèi)部;(3)施工期間的局部積水。在瀝青面層施工期間，對(duì)于縱坡接近于零的路段，由于路槽擋水或路基低洼不平，造成雨水匯集無法排除，使路基表面處于浸水和潮濕狀態(tài)。(4)路面在通車期間由于局部不均勻沉降而造成面層與基層的凹陷，同時(shí)伴隨著瀝青路面的開裂，使雨水大量涌入并匯集于此，使該處瀝青面層泡在水中。

2.2 瀝青路面浸水破壞

(1)唧漿產(chǎn)生的原因。當(dāng)雨水進(jìn)入瀝青面層或基層的空隙和裂縫中時(shí)，如果排泄不暢就會(huì)使這些空隙和裂縫中充滿了自由水。在行車荷載的作用下，自由水變成了有壓水向四周沖擊，將基層表面和空隙中的細(xì)料沖下來，并隨水帶出。而行車荷載的瞬間消失，使有壓水變成自由水，沖擊作用即刻消失。水流馬上漫下來，細(xì)料在沖出一段距離后停下并在此沉淀，占據(jù)了此處空隙或裂縫的空間，這就是水對(duì)基層的沖刷過程。如果基層的空隙或裂縫一直延伸到路基，則該沖刷作用也將會(huì)對(duì)路基產(chǎn)生同樣的影響。而行車荷載在車行道上的重復(fù)作用，使這種沖刷過程周而復(fù)始地進(jìn)行。細(xì)料不斷地被帶出然后沉淀，漸漸地將行車荷載作用范圍內(nèi)的面層和基層空隙及裂隙空間占滿，使有壓水的影響范圍不斷擴(kuò)大，最終將細(xì)料沿空隙處帶出面層表面。(2)影響唧漿的因還給。主要是基層的類型和施工質(zhì)量。不同的基層類型抗沖刷的能力不同。面層的滲水率越大，對(duì)基層產(chǎn)生的沖刷作用的可能性越大，同時(shí)如果進(jìn)入面層的水排泄不暢，使路面始終處于飽水狀態(tài)，在行車荷載的作用下，很快出現(xiàn)唧漿現(xiàn)象;(3)路面遇水破壞。由于路基強(qiáng)度不均勻或基層厚度的不足，在行車荷載的作用下，造成路面不均勻沉降，導(dǎo)致瀝青面層開裂。基層下陷形成積水坑，遇水后會(huì)出現(xiàn)路面破碎、翻漿、坑洞等各種破壞現(xiàn)象會(huì)加速路面的破壞。例如佳撫線K15～K19段瀝青路面主要由于基層填料中個(gè)別石塊粒徑偏大壓實(shí)不均勻，以及交通量增長，在行車荷載作用下路基進(jìn)一步密實(shí)，造成路面下沉，表現(xiàn)為瀝青面層開裂并逐步連成網(wǎng)，然后出現(xiàn)唧漿現(xiàn)象，反過來又加劇路面下沉變形，唧漿現(xiàn)象也演變成翻漿現(xiàn)象，路面破壞嚴(yán)重，不得不進(jìn)行大修。

3 預(yù)防措施

3.1 設(shè)計(jì)措施

為防止瀝青路面因水而引發(fā)的早期破壞，除了要求路基，路面必須具備足夠的穩(wěn)定性和強(qiáng)度外，還要求路面必須具有較好的排水性能。為此，路面排水的設(shè)計(jì)應(yīng)成為設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。

路面排水可分為路表排水和結(jié)構(gòu)排水。路表排水是指路面橫坡和路線坡所合成的坡度流至路基邊坡，然后進(jìn)入路基邊溝，排出路基之外。這一點(diǎn)在一般路面排水設(shè)計(jì)中都已考慮到。而路面結(jié)構(gòu)排水，在現(xiàn)階段的設(shè)計(jì)中考慮的還不充分。路面結(jié)構(gòu)排水設(shè)計(jì)包括兩層含意:一是通過路面防水設(shè)計(jì)減少路面滲水率;二是通過路面排水設(shè)計(jì)，將滲入路面結(jié)構(gòu)中的水迅速排出。(1)路面結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì)。在瀝青面層結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)中，應(yīng)將其一層按不透水層要求來考慮，或?qū)ｉT設(shè)置一層防水層來防水。此外，一切減輕瀝青路面裂縫的設(shè)計(jì)要求和措施，均視為對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行防水設(shè)計(jì)的要求和措施;(2)路面結(jié)構(gòu)排水設(shè)計(jì)。從理論上講，流入或滲入路面結(jié)構(gòu)中的水沿著基層表面向低處流。由于底面層通常為空隙率較大粗粒式瀝青碎石或粗粒式瀝青混凝土，實(shí)際進(jìn)入面層結(jié)構(gòu)中的水是沿著基層表面在這些空隙中流動(dòng)，并向外排出。在確保基層表面不被沖刷，界面上保持干凈的前提下，在行車荷載的長期作用下，滲入面層的水仍具有沿界面向外排泄的可能。因此可采取以下措施。①在干凈的基層表面上設(shè)置一層瀝青薄膜，一方面將基層封閉起來避免直接受到水的沖刷;另一方面形成一個(gè)光滑的界面，以利水的排泄;②在硬路肩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮將沿基層表面排泄的水迅速向路基外排泄。為此可以采用設(shè)置碎(礫)石墊層或盲溝等措施，以達(dá)到上述目的;③當(dāng)有中央分隔帶必須設(shè)置縱向排水溝，既排路表水又排下滲水;④地處軟土地基或高填土路基的路面，由于路基沉降作用，隨著時(shí)間的推移，路面橫坡度逐漸變小，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)平坡甚至倒坡現(xiàn)象。因此，建議這類路面橫坡的設(shè)計(jì)取值在規(guī)范值的基礎(chǔ)上增加0.5% ～1%的預(yù)拱度，以抵消路面橫坡的損失，使?jié)B入面層結(jié)構(gòu)中的水能沿著基層較大的橫坡向外順利排泄。

3.2 施工措施

為確保基層的施工質(zhì)量，除了按照施工規(guī)范的要求外，還應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn):(1)嚴(yán)格控制基層材料的級(jí)配和水泥用量，尤其要防止為節(jié)約造價(jià)隨意降低水泥用量;(2)絕對(duì)禁止在攤鋪基層過程中出現(xiàn)明顯的離析現(xiàn)象，尤其是在主車道位置上;(3)在做瀝青透層或下封層前，必須將基層表面的浮灰全部清除;(4)重視基層的養(yǎng)護(hù)工作，在正式施工前，應(yīng)明確養(yǎng)護(hù)的辦法和時(shí)間，養(yǎng)護(hù)期間嚴(yán)禁任何車輛通行。

綜上所述，雨水對(duì)瀝青路面的影響不容忽視的。瀝青路面的防水措施應(yīng)貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)階段和施工過程，為保證道路的質(zhì)量和使用壽命，必須引起足夠重視。