喬高林，鄭中選

鄭州第二市政建設(shè)集團(tuán)有限公司（450000）

淺析滲水對(duì)瀝青混凝土路面的影響

喬高林，鄭中選

鄭州第二市政建設(shè)集團(tuán)有限公司（450000）

瀝青路面的水損壞，究其根本是由路面滲水造成的。瀝青路面的早期損壞基本上都與水有關(guān),主要表現(xiàn)為在通車后的第一個(gè)雨季，瀝青路面出現(xiàn)不同程度的車轍、表面松散、坑洞等損壞。這種現(xiàn)象在南方多雨地區(qū)尤其明顯，因此，深入研究分析瀝青路面的滲水特性、變化規(guī)律及影響瀝青路面滲水性能的各項(xiàng)因素，對(duì)優(yōu)化工序措施保證瀝青路面質(zhì)量，提高瀝青路面使用性能具有重要的意義。

1 瀝青路面的滲水機(jī)理及危害

現(xiàn)有的路基路面排水系統(tǒng)往往只重視把地表水排到公路路界以外,而不重視排除由于降雨而形成的路基路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部滯水,在沒有設(shè)置有效的路基路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水系統(tǒng)的情況下，這種內(nèi)部滯水的危害性是相當(dāng)大的，它可以使路基路面材料的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化,影響路基路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,是導(dǎo)致我國(guó)一部分公路路基路面早期損壞的重要原因之一。

在降雨過程中,雨水就會(huì)進(jìn)入并滯留在表面層瀝青混凝土的孔隙中，且向外滲流的速度很慢，需要數(shù)周或數(shù)月才能慢慢排除，整個(gè)路面結(jié)構(gòu)或者部分結(jié)構(gòu)層(面層或上面層)便類似于被安置在封閉的槽式“浴盆”內(nèi)，被圍封在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的這些水分，會(huì)浸濕路面結(jié)構(gòu)各層材料和路基土，使其強(qiáng)度下降，變形增加，從而使路面結(jié)構(gòu)的承載力降低。在大量快速行車的作用下,一次一次產(chǎn)生的孔隙水壓力使瀝青從碎石表面剝落下來，局部瀝青混凝土變得很松散，碎石被車輪甩出，路面將產(chǎn)生坑洞，若雨水進(jìn)入并滯留在表面層和中面層，在大量快速行車荷載的作用下，這兩層內(nèi)瀝青混凝土中部碎石上的瀝青剝落，導(dǎo)致表面產(chǎn)生網(wǎng)裂、形變(下陷)和向外側(cè)推擠，或產(chǎn)生坑洞，若雨水透過瀝青面層滯留在半剛性基層頂面，在大量快速行車作用下，自由水產(chǎn)生很大的壓力并沖刷基層混合料表層的細(xì)料，形成灰白色漿，灰漿被行車壓侵到路表面，在灰漿數(shù)量大的情況下，可能立即產(chǎn)生坑洞，在數(shù)量小的情況下，可使路面網(wǎng)裂或變形，若某處產(chǎn)生網(wǎng)裂或形變后，降水就更容易透入，并產(chǎn)生惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致路面破壞。

2 降雨入滲的過程以及解決辦法

2.1 降雨入滲過程及特點(diǎn)

降雨入滲是一個(gè)非常不恒定的過程,入滲率又與地表介質(zhì)的含水量密切相關(guān)，這種入滲過程十分復(fù)雜。在地下水埋深比較淺時(shí)降雨入滲的水分在非飽和區(qū)的運(yùn)動(dòng)和飽和區(qū)的地下水分是相互聯(lián)系的,可以在較短的時(shí)間內(nèi)使地下水位有較大的提高。另外，降雨入滲所補(bǔ)給的水分勢(shì)必會(huì)提高土壤的飽和度，從而降低土壤的抗剪強(qiáng)度，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致事故的發(fā)生。大氣降水至地面即開始入滲過程。若地表上層或巖層濕度不大,在分子引力作用下降水為地表介質(zhì)吸收為薄膜水。當(dāng)薄膜水量達(dá)到最大值，入滲水則填充介質(zhì)中的毛細(xì)裂縫形成毛細(xì)水，即所謂毛細(xì)水下滲。當(dāng)縫隙的開度很不均勻時(shí)，毛細(xì)水只能填充縫隙內(nèi)開度較小的那部分面積，開度較大的那部分縫隙仍為空氣所占據(jù)，介質(zhì)處于非飽和狀態(tài)，形成非飽和滲流。當(dāng)?shù)叵滤宦裆钶^淺，降水強(qiáng)度較大且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，地下水位逐漸上升至地表而達(dá)到飽和狀態(tài)，形成連續(xù)的飽和滲流。通常地下水位埋藏均有一定深度，一次降水地下水位上升值不大，難以達(dá)到飽和入滲的條件。降雨停止后，隨著時(shí)間的延續(xù)，由于上部路面結(jié)構(gòu)層的暫態(tài)飽和區(qū)有所消散，路基中的地下水位線有所上升，但并不是很明顯。這是因?yàn)槁坊械牡叵滤痪€太低，對(duì)路面結(jié)構(gòu)層的暫態(tài)飽和區(qū)的消散沒有起到很大的作用。如果地下水位線高到足夠與由于降雨作用而形成的路面結(jié)構(gòu)層暫態(tài)飽和區(qū)相呼應(yīng)的水位,那么路面結(jié)構(gòu)層和邊溝反濾層材料內(nèi)的暫態(tài)飽和區(qū)的水流在重力的作用下向路基填料中快速消散，這樣路基上部土體的非飽和區(qū)就和下部的飽和區(qū)形成水頭差，導(dǎo)致上部水體不斷下滲，直到與下部飽和區(qū)連接。這種情況反復(fù)不斷地循環(huán)，最后致使路基中的地下水位線不斷上升，而使得暫態(tài)飽和區(qū)的水分得以足夠消散，那么路基中地下水位線將會(huì)明顯上升,以致升高到足以影響路面結(jié)構(gòu)層的干燥性。

2.2 事先做好處理

在實(shí)際工程中應(yīng)做好詳盡的地質(zhì)水文勘測(cè)，通過模擬降雨條件,然后再?zèng)Q定采用相應(yīng)的路基路面結(jié)構(gòu)的排水設(shè)施(如設(shè)置滲溝)。如果在非降雨情況下所勘探的地下水位認(rèn)為較低，而不設(shè)置任何排水設(shè)施，那么降雨的作用在路基路面結(jié)構(gòu)層中形成暫態(tài)飽和區(qū),降雨停止后暫態(tài)飽和區(qū)不斷向路基下方消散，最后致使地下水位線不斷上升，導(dǎo)致整個(gè)路基處于飽和水的作用下，使得路基土體不斷軟化，從而影響路基的承重性以及穩(wěn)定性。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，路面的滲水問題是個(gè)綜合的問題，影響因素較多，只有將施工水平不斷提高，精細(xì)施工，實(shí)行全面質(zhì)量管理，通過嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量、采用先進(jìn)的技術(shù)手段合理選擇混合料配比、采用新材料、增強(qiáng)瀝青和集料的粘結(jié)力等措施，可以有效防止路面滲水的發(fā)生，提供性能優(yōu)異的瀝青路面。

[1]沙慶林.高速公路瀝青路面早期破壞現(xiàn)象與防治[M].人民交通出版社,2000.

[2]雷志棟,楊詩(shī)秀,謝森傳.土壤水動(dòng)力學(xué)[M].北京:清華大學(xué)出版社,1988.

[3]顧青,劉明.瀝青路面滲水淺析[J].湖南交通科技,2004(12).