瀝青路面損壞類型合理分類研究

梁 斌

（山西省交通科學(xué)研究院，山西 太原 030006）

現(xiàn)代交通對路面的功能需求不僅是為行駛車輛提供支撐結(jié)構(gòu)，還要求符合公路建設(shè)及其交通運輸發(fā)展的可持續(xù)性，即所謂的綠色（或智能）路面要求。具體地說，路面的基本功能是要確保路面壽命周期費用包括施工、養(yǎng)護(hù)維修和大修等費用合理，使得車輛行駛時安全、迅速、經(jīng)濟(jì)、舒適和環(huán)保等效益最大。而路面使用性能不僅直接影響路面的安全、迅速、經(jīng)濟(jì)、舒適和環(huán)保服務(wù)水平或能力，還直接影響路面的養(yǎng)護(hù)、維修、大修和翻修計劃和方案，尤其是路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的措施和方法。因此，如何選擇適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)即路面損壞類型，以便合理、準(zhǔn)確地評價瀝青路面使用性能的好壞就顯得非常重要。

1 瀝青路面使用性能的影響因素

瀝青路面損壞是指在輪載、溫度、水和材料老化之中的某一因素或多個因素綜合作用下，路面出現(xiàn)結(jié)構(gòu)或功能上的缺陷或出現(xiàn)缺陷即將發(fā)生的跡象。當(dāng)然，施工質(zhì)量問題也將造成路面的損壞，尤其是路面早期損壞。路面的安全、迅速、經(jīng)濟(jì)、舒適和環(huán)保性能不屬于純科學(xué)范疇，不僅和路面有關(guān)，還和用戶（人和車輛）及周圍環(huán)境相關(guān)，這就決定了路面使用性能的評價不是純科學(xué)的問題，也和路面本身、用戶和周圍環(huán)境息息相關(guān)。例如，路面抗滑性能雖然對交通事故有不良影響，但交通事故的主要原因是人的因素；又如路面平整度影響行駛舒適，但行駛舒適又和人的特征和車輛性能有關(guān)；再如瀝青路面和水泥混凝土的結(jié)構(gòu)和剛度不同，即使平整度相同，其行駛舒適性可能不同。諸如此類，使得路面使用性能的衡量和評價比較復(fù)雜并且答案可能不是唯一的。迄今，衡量路況好壞即服務(wù)水平的路面物理特征基本上被簡化為以下3 類：

a）路面損壞，不僅影響路面平整度、抗滑能力或結(jié)構(gòu)承載能力，還影響路面養(yǎng)護(hù)維修措施，并影響路面損壞速度和服務(wù)壽命。

b）路面抗滑能力，不僅影響行車尤其是潮濕路面上的行車安全，還影響路面養(yǎng)護(hù)維修措施，通常用摩擦系數(shù)來衡量。

c）路面平整度，直接影響行車舒適性、用戶費用及其路面養(yǎng)護(hù)維修，一般用國際平整度指數(shù)IRI 來衡量。

路面損壞、抗滑能力和平整度不僅相互影響，還可能和路面結(jié)構(gòu)相互影響。

2 國內(nèi)外瀝青路面損壞類型對比分析

本文主要針對我國《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG H20—2007）、美國聯(lián)邦公路局（FHWA）、伊利諾伊州和SHRP2 所考慮的瀝青路面損壞類型進(jìn)行對比分析，之所以選擇這幾個國家，主要原因是《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》是我國目前公路路面損壞類型和評定的唯一技術(shù)依據(jù)，已在我國各省市自治區(qū)推廣應(yīng)用；美國FHWA 對路況數(shù)據(jù)尤其重視，花費了巨大資源對其進(jìn)行研究和驗證；伊利諾伊（緯度：36°58′～42°30′）的緯度和筆者所在省份（山西）的緯度（34°34′～40°43′）相近，而緯度是造成各地氣候不同的主要原因，緯度不同，太陽照射的角度不同，氣溫高低不同；SHRP2 是指美國公路戰(zhàn)略研究計劃二期，代表了美國最新的公路交通運輸?shù)难芯砍晒绕涫菍χ亟煌访骛B(yǎng)護(hù)的研究，反映了美國各州路面養(yǎng)護(hù)重點的轉(zhuǎn)移。

國內(nèi)外瀝青路面主要損壞類型的對比分析情況見表1。

表1 國內(nèi)外瀝青路面主要損壞類型

3 推薦的瀝青路面損壞類型

瀝青路面損壞類型的分類不僅要全面反映路面的損壞，還要確實反映路面的主要問題并且實際應(yīng)用方便。本文根據(jù)我國客觀條件，充分吸收了國外的最新研究成果及其成功經(jīng)驗，并結(jié)合路面養(yǎng)護(hù)維修的需求和發(fā)展，對瀝青路面損壞類型進(jìn)行了合理分類。

從表1 可以看出，相較于美國瀝青路面的損壞類型，我國《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》未考慮邊緣裂縫、反射裂縫、滑移裂縫、粒料磨光和粒料離析。其中，邊緣裂縫主要發(fā)生在低等級公路土路肩上，本文認(rèn)為可不單獨區(qū)分邊緣裂縫；反射裂縫在半剛性基層瀝青路面或者復(fù)合式路面中非常普遍，且具有區(qū)別于普通橫向裂縫的自身特性，應(yīng)單獨區(qū)分反射裂縫；由于滑移裂縫主要發(fā)生在交叉口，建議暫不考慮；由于粒料磨光已反映在路表抗滑上，不需單獨考慮粒料磨光；對于粒料離析來說，其后果主要表現(xiàn)為路面松散，也不需專門考慮。

特別需要指出的是，我國《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》沒有明確區(qū)分功能性和結(jié)構(gòu)性損壞，這在一定程度上限制了現(xiàn)行的《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》對路面養(yǎng)護(hù)決策工作的實際指導(dǎo)作用。當(dāng)所發(fā)生的缺陷影響路面承受荷載的能力時，這種損壞被稱之為結(jié)構(gòu)性損壞，如龜裂；當(dāng)出現(xiàn)的缺陷只影響路面功能包括行車舒適性、抗滑性能和噪音水平時，這種損壞被稱之為功能性損壞，如波浪擁包等。當(dāng)路面功能性損壞程度嚴(yán)重時，就可能導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)性損壞；而當(dāng)路面結(jié)構(gòu)性損壞嚴(yán)重時，也必將影響路面功能。本文認(rèn)為，區(qū)分路面結(jié)構(gòu)性損壞和功能性損壞，不僅有利于確定損壞的機理和原因，更有助于確定路面養(yǎng)護(hù)維修措施和方法。路況評定的目的是為了制訂養(yǎng)護(hù)維修計劃和選擇合理的修復(fù)措施和方法，美國不少州如伊利諾伊、馬里蘭等在路況調(diào)查評定時，均要區(qū)分結(jié)構(gòu)性和功能性損壞。

綜上，本文推薦了瀝青路面應(yīng)考慮的主要損壞類型，詳見表2。

表2 推薦的瀝青路面主要損壞類型

4 結(jié)論

本文通過對比分析國內(nèi)外瀝青路面的主要損壞類型，得出以下兩個主要結(jié)論：

a）瀝青路面反射裂縫在實際中非常普遍，且具有其自身特性，但尚未納入我國瀝青路面使用性能評價體系，本文對其進(jìn)行了單獨分類考慮。

b）現(xiàn)行《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》未明確區(qū)分瀝青路面的功能性損壞和結(jié)構(gòu)性損壞，這在一定程度上限制了其對瀝青路面養(yǎng)護(hù)決策工作的實際指導(dǎo)作用，本文對瀝青路面損壞類型進(jìn)行了功能性和結(jié)構(gòu)性的區(qū)分。