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【摘要】本文针对高速公路沥青路面早期破坏的类型及原因进行了浅析，从设计角度进行探讨，提高设计质量，目的是避免或减少沥青路面早期破坏。
【关键词】高速公路；沥青路面；早期破坏
中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：
引言
沥青路面容易产生早期破坏，严重影响了工程质量，需要从设计、施工、管理及养护等个个环节进行研究和控制，本文中浅析了沥青路面早期破坏的类型及主要原因，从设计角度出发提出了避免早期破坏的措施，提高设计质量。
1.沥青路面早期破坏的类型
一般在设计高速公路沥青路面的时候，预计的使用时间大约是15年，早期破坏指的就是在通车时间1--3年之内就有比较严重的病害情况以及大面积的损坏情况。通过实地的勘测研究，我国的高速公路沥青路面发生早期破坏的类型大致包含了以下的几种情况：
1.1桥头跳车。桥头跳车一般是桥头填土压实度不足，导致填土在台背数十米范围内下沉。其特征为：沉降在行车方向是渐变的，行车有明显的“波浪”感。
1.2裂缝。裂缝是路面早期破坏最常见的形式，裂缝主要分为横向裂缝、纵向裂缝、不规则裂缝及龟裂，早期破坏类型主要是横向裂缝及纵向裂缝为。
横向裂缝可分为荷载性和非荷载性[1]，荷载性裂缝是由于路面结构设计不合理及施工质量差，或者是车辆超载现象严重造成的，致使基层或者面层层底拉应力过大。非荷载性裂缝是沥青面层温度收缩及水稳基层反射裂缝，控制在一定的程度下危害相对较小。
纵向裂缝一般是路基不均匀沉陷造成，尤其是半填半挖路基或高填路基容易出现，除自然因素外施工压实度不足是主要原因。
1.3车辙。早期车辙一种是由于沥青面层压实度不足，车辆反复作用后的逐渐压实行车了凹形，两侧没有明显凸起；另外一种是沥青标号不合理或者沥青级配不合理，高温条件下造成沥青“流动变形”不断累积形成车辙，车轮下形成凹槽，两侧有明显隆起。
1.4坑槽。早期坑槽是松散等其他损坏的原因严重扩散之后的结果。一般分为压实度不足、局部厚度不足及水损害扩大三种常见类型。
压实度不足性坑槽是施工时沥青混合料温度过高或过低；厚度不足性坑槽是上层沥青摊铺厚度局部不足，部分沥青层容易被“带走”，形成了坑槽。水损坏性坑槽是水分进入沥青层间，在车轮反复作用下，沥青膜与集料开始剥离，渐渐形成麻面、松散，直至形成坑槽。
1.5沉陷。沉陷一般是由基层局部强度不足，在行车荷载和自然因素作用下形成的。对于大面积沉陷是由于路基不均匀沉降或局部滑移而引起的。
1.6波浪。出现波浪的主要原因主要是路面的组织材料配比不科学，无法抵抗住车轮的水平作用力。
2.早期破坏設计原因分析及改进措施
造成沥青路面早期破坏的原因，可以说公路建设的各个环节都有不同程度的责任，笔者从较为熟悉的设计环节出发，分析原因，提出建议。
2.1路面结构厚度计算不合理。
第一、设计单位一般根据“工可”预测的交通量，“工可”中的交通量是依据《公路工程技术标准》中表2.0.2各汽车代表车型与车辆折算系数，对于路面结构厚度计算而言过于粗略，导致路面结构厚度偏薄。
第二、《公路沥青路面设计规范》中3.1节非标准轴载换算成标准轴载时，以弯沉为控制指标时实际轴载与标准轴载4.35次方成正比，以半刚性基层的拉应力为设计指标时实际轴载与标准轴载8次方成正比。随着车辆的发展，尤其是对于拖挂车轴数从2轴到6轴差异较大，对路面当量轴次影响很大，应该按照轴数细分车型。
第三、治超虽然随着计重收费制度的诞生有所缓解，但仍然不可忽视，沥青路面设计应该按照实际的轴载量或根据交通特点设计预计的超载率计算，以满足路面结构强度。如笔者参与的山西某高速公路为运煤大通道，超载率按照30%计算。
第四、车道分布系数取值时，设计单位一般按照《公路沥青路面设计规范》表3.1.6车道系数取中值，实际车辆行驶中，重车一般是靠外道行驶，如果重车比例高或车道较宽时，应该取高值，否则重车行驶的车道路面结构厚度偏薄。
2.2路床强度不足。
第一、由于地质钻孔数量有限，很多岩石界面都是推测，实际开挖后为土质或者全风化岩质，按照岩质路面结构类型会造成路面结构层偏薄，易产生早期破坏[2]。
第二、路面结构干湿类型选择时，设计单位往往是简化成按照填土高度划分干湿类型，对于气候条件不太熟悉地区的项目，往往会造成干燥类型偏多，路面结构偏薄。如广西降雨量大，设计中均为潮湿类型。
第三、高速公路的路床属于重型汽车荷载作用工作区内，对于压实度及CBR值有明确要求，设计中如果路床土质天然密实度达不到规范要求或者为特殊不良土时，需要挖除换填或挖除处理后回填碾压，路床强度是保证路面结构强度的重要部分。
2.3半刚性材料层强度设计不合理。
半刚性材料层设计时追求高强度，水泥剂量或掺灰比例过大，造成温度收缩裂缝较大，基层反射裂缝造成沥青面层裂缝。另外，没有按照规范要求进行半刚性材料层层底拉应力验算，或者验算时累计轴次采用值是弯沉设计时的轴次。
2.4沥青材料不合理
设计中如果对项目区气候条件掌握不够，简单的查表确定气候分区，或者对新建的道路交通量组成认识不准，造成沥青标号不合理，设计单位一般一个项目沥青标号选择一种，事实上功能层位不同应选择不同的沥青。另外改性沥青的使用，大大改善了沥青的使用性能，改性剂一般分为SBS类改善沥青的高温性能，SBR类改善沥青的低温性能。
2.5沥青混合料级配不合理
沥青用量过大会出现车辙的病害，用量过小会出现松散、麻面等病害。设计中沥青混合料配合比设计宜进行马歇尔试验；表面层宜进行动稳定度试验评价高温稳定性；进行冻融劈裂试验及浸水马歇尔试验对沥青混合料的水稳定性评价；表面层宜在-10℃下进行弯曲试验，检验低温抗裂性能。以上提到的试验周期较长，试验费用较高，设计单位一般设计周期短，往往试验项目不完整，为沥青路面早期破坏留下了隐患。
2.6沥青路面集料不合格
设计中重点要注意磨光值、压碎值及粘附性试验，其余指标主要由施工单位执行或监理控制。由于受项目沿线石料场的分布情况的限制，往往是合格的料场运距过大或者试验项目不足，造成设计中采用的石料场不合格，为沥青路面早期破坏留下了不可弥补的缺陷。建议设计单位能根据具体情况，完善试验资料，不能因为造价控制而“凑合”。
2.7路面结构层排水措施不足
处理沥青面层需采用至少一层密级配外，还应设置封层，防止路面渗水进入基层，另外进入沥青面层的水分应考虑采取措施排出。路面端部及中分带内设置排水层，使入渗的层间水顺利排出。路面结构设计应考虑设置功能层以隔断毛细水上升，挖方路段设置盲沟，降低地下水位。
2.8路基压实度不足
路基压实度不足易造成不均匀沉陷，形成沥青的路面坑槽、裂缝等病害，尤其是桥梁台背、明涵台背、填挖交界、高填方路段等，设计中应精细化，对这些特殊部位，提出特殊要求和特殊设计措施，比如提高压实标准，换填透水性好、压缩性小的材料、设置土工格栅等措施，相应的计入增加工艺措施的费用。
3.结语
沥青路面的病害很大一部分是来源是早期破坏，需要得到相关部门的足够重视，针对早期破坏的原因，加强业务培训，提升设计人员素质，精细化设计，提高设计质量，且加强设计的审查力度，让沥青路面设计更加科学、合理，力求创建精品工程，从而提升经济效益与社会效益。
【参考文献】
[1]:孙之芜.沥青路面早期破坏原因分析及预防措施[D].合肥工业大学.2011
[2]:郭爱国.高速公路沥青路面早期破坏原因分析[J].岩石力学与工程学报.2012,12（30）
【关键词】高速公路；沥青路面；早期破坏
中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：
引言
沥青路面容易产生早期破坏，严重影响了工程质量，需要从设计、施工、管理及养护等个个环节进行研究和控制，本文中浅析了沥青路面早期破坏的类型及主要原因，从设计角度出发提出了避免早期破坏的措施，提高设计质量。
1.沥青路面早期破坏的类型
一般在设计高速公路沥青路面的时候，预计的使用时间大约是15年，早期破坏指的就是在通车时间1--3年之内就有比较严重的病害情况以及大面积的损坏情况。通过实地的勘测研究，我国的高速公路沥青路面发生早期破坏的类型大致包含了以下的几种情况：
1.1桥头跳车。桥头跳车一般是桥头填土压实度不足，导致填土在台背数十米范围内下沉。其特征为：沉降在行车方向是渐变的，行车有明显的“波浪”感。
1.2裂缝。裂缝是路面早期破坏最常见的形式，裂缝主要分为横向裂缝、纵向裂缝、不规则裂缝及龟裂，早期破坏类型主要是横向裂缝及纵向裂缝为。
横向裂缝可分为荷载性和非荷载性[1]，荷载性裂缝是由于路面结构设计不合理及施工质量差，或者是车辆超载现象严重造成的，致使基层或者面层层底拉应力过大。非荷载性裂缝是沥青面层温度收缩及水稳基层反射裂缝，控制在一定的程度下危害相对较小。
纵向裂缝一般是路基不均匀沉陷造成，尤其是半填半挖路基或高填路基容易出现，除自然因素外施工压实度不足是主要原因。
1.3车辙。早期车辙一种是由于沥青面层压实度不足，车辆反复作用后的逐渐压实行车了凹形，两侧没有明显凸起；另外一种是沥青标号不合理或者沥青级配不合理，高温条件下造成沥青“流动变形”不断累积形成车辙，车轮下形成凹槽，两侧有明显隆起。
1.4坑槽。早期坑槽是松散等其他损坏的原因严重扩散之后的结果。一般分为压实度不足、局部厚度不足及水损害扩大三种常见类型。
压实度不足性坑槽是施工时沥青混合料温度过高或过低；厚度不足性坑槽是上层沥青摊铺厚度局部不足，部分沥青层容易被“带走”，形成了坑槽。水损坏性坑槽是水分进入沥青层间，在车轮反复作用下，沥青膜与集料开始剥离，渐渐形成麻面、松散，直至形成坑槽。
1.5沉陷。沉陷一般是由基层局部强度不足，在行车荷载和自然因素作用下形成的。对于大面积沉陷是由于路基不均匀沉降或局部滑移而引起的。
1.6波浪。出现波浪的主要原因主要是路面的组织材料配比不科学，无法抵抗住车轮的水平作用力。
2.早期破坏設计原因分析及改进措施
造成沥青路面早期破坏的原因，可以说公路建设的各个环节都有不同程度的责任，笔者从较为熟悉的设计环节出发，分析原因，提出建议。
2.1路面结构厚度计算不合理。
第一、设计单位一般根据“工可”预测的交通量，“工可”中的交通量是依据《公路工程技术标准》中表2.0.2各汽车代表车型与车辆折算系数，对于路面结构厚度计算而言过于粗略，导致路面结构厚度偏薄。
第二、《公路沥青路面设计规范》中3.1节非标准轴载换算成标准轴载时，以弯沉为控制指标时实际轴载与标准轴载4.35次方成正比，以半刚性基层的拉应力为设计指标时实际轴载与标准轴载8次方成正比。随着车辆的发展，尤其是对于拖挂车轴数从2轴到6轴差异较大，对路面当量轴次影响很大，应该按照轴数细分车型。
第三、治超虽然随着计重收费制度的诞生有所缓解，但仍然不可忽视，沥青路面设计应该按照实际的轴载量或根据交通特点设计预计的超载率计算，以满足路面结构强度。如笔者参与的山西某高速公路为运煤大通道，超载率按照30%计算。
第四、车道分布系数取值时，设计单位一般按照《公路沥青路面设计规范》表3.1.6车道系数取中值，实际车辆行驶中，重车一般是靠外道行驶，如果重车比例高或车道较宽时，应该取高值，否则重车行驶的车道路面结构厚度偏薄。
2.2路床强度不足。
第一、由于地质钻孔数量有限，很多岩石界面都是推测，实际开挖后为土质或者全风化岩质，按照岩质路面结构类型会造成路面结构层偏薄，易产生早期破坏[2]。
第二、路面结构干湿类型选择时，设计单位往往是简化成按照填土高度划分干湿类型，对于气候条件不太熟悉地区的项目，往往会造成干燥类型偏多，路面结构偏薄。如广西降雨量大，设计中均为潮湿类型。
第三、高速公路的路床属于重型汽车荷载作用工作区内，对于压实度及CBR值有明确要求，设计中如果路床土质天然密实度达不到规范要求或者为特殊不良土时，需要挖除换填或挖除处理后回填碾压，路床强度是保证路面结构强度的重要部分。
2.3半刚性材料层强度设计不合理。
半刚性材料层设计时追求高强度，水泥剂量或掺灰比例过大，造成温度收缩裂缝较大，基层反射裂缝造成沥青面层裂缝。另外，没有按照规范要求进行半刚性材料层层底拉应力验算，或者验算时累计轴次采用值是弯沉设计时的轴次。
2.4沥青材料不合理
设计中如果对项目区气候条件掌握不够，简单的查表确定气候分区，或者对新建的道路交通量组成认识不准，造成沥青标号不合理，设计单位一般一个项目沥青标号选择一种，事实上功能层位不同应选择不同的沥青。另外改性沥青的使用，大大改善了沥青的使用性能，改性剂一般分为SBS类改善沥青的高温性能，SBR类改善沥青的低温性能。
2.5沥青混合料级配不合理
沥青用量过大会出现车辙的病害，用量过小会出现松散、麻面等病害。设计中沥青混合料配合比设计宜进行马歇尔试验；表面层宜进行动稳定度试验评价高温稳定性；进行冻融劈裂试验及浸水马歇尔试验对沥青混合料的水稳定性评价；表面层宜在-10℃下进行弯曲试验，检验低温抗裂性能。以上提到的试验周期较长，试验费用较高，设计单位一般设计周期短，往往试验项目不完整，为沥青路面早期破坏留下了隐患。
2.6沥青路面集料不合格
设计中重点要注意磨光值、压碎值及粘附性试验，其余指标主要由施工单位执行或监理控制。由于受项目沿线石料场的分布情况的限制，往往是合格的料场运距过大或者试验项目不足，造成设计中采用的石料场不合格，为沥青路面早期破坏留下了不可弥补的缺陷。建议设计单位能根据具体情况，完善试验资料，不能因为造价控制而“凑合”。
2.7路面结构层排水措施不足
处理沥青面层需采用至少一层密级配外，还应设置封层，防止路面渗水进入基层，另外进入沥青面层的水分应考虑采取措施排出。路面端部及中分带内设置排水层，使入渗的层间水顺利排出。路面结构设计应考虑设置功能层以隔断毛细水上升，挖方路段设置盲沟，降低地下水位。
2.8路基压实度不足
路基压实度不足易造成不均匀沉陷，形成沥青的路面坑槽、裂缝等病害，尤其是桥梁台背、明涵台背、填挖交界、高填方路段等，设计中应精细化，对这些特殊部位，提出特殊要求和特殊设计措施，比如提高压实标准，换填透水性好、压缩性小的材料、设置土工格栅等措施，相应的计入增加工艺措施的费用。
3.结语
沥青路面的病害很大一部分是来源是早期破坏，需要得到相关部门的足够重视，针对早期破坏的原因，加强业务培训，提升设计人员素质，精细化设计，提高设计质量，且加强设计的审查力度，让沥青路面设计更加科学、合理，力求创建精品工程，从而提升经济效益与社会效益。
【参考文献】
[1]:孙之芜.沥青路面早期破坏原因分析及预防措施[D].合肥工业大学.2011
[2]:郭爱国.高速公路沥青路面早期破坏原因分析[J].岩石力学与工程学报.2012,12（30）