高速公路瀝青路面的防排水設(shè)計(jì)

孫明頡

(哈同公路管理處)

高速公路瀝青路面的防排水設(shè)計(jì)

孫明頡

(哈同公路管理處)

摘 要：在建成的高速公路瀝青混凝土路面中，都或多或少的存在著水損壞的現(xiàn)象，水損壞現(xiàn)象降低了瀝青混凝土路面的行車舒適性、使用壽命，人們越來越意識到解決水損壞的重要性，可是如何解決這個問題，一直是困擾著高速公路的建設(shè)者的一個難題，通過分析高速公路瀝青混凝土路面水損壞的原因、水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層的途徑以及水損壞的現(xiàn)象和類型，從設(shè)計(jì)方面就如何解決水損壞提出了自己的一些看法。

關(guān)鍵詞：高速公路;瀝青混凝土;路面;水損壞;防排水設(shè)計(jì)

1 水對瀝青混凝土路面的破壞機(jī)理

高速公路瀝青混凝土路面水損壞的水主要來自地表水，由于瀝青混凝土自身材料和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，地表水通過瀝青面層的空隙、縫隙或中央分隔帶等各種途徑進(jìn)入到路面結(jié)構(gòu)內(nèi)。路面各結(jié)構(gòu)層材料在水的浸泡下，強(qiáng)度降低、變形增大、承載力顯著下降，不能承受車輛荷載的作用，導(dǎo)致路面早期損壞。另一方面，路面內(nèi)部的水分在交通荷載和溫度脹縮的反復(fù)作用下，會形成高動力的水流，對路面混合料形成沖刷，使瀝青膜漸漸地從集料剝落，使瀝青混凝土的強(qiáng)度逐漸損失，最后出現(xiàn)松散、唧漿，直至破壞。水損壞主要有推移擁包、網(wǎng)裂、坑洞、唧漿、轍槽等，造成瀝青混凝土路面水損壞的主要原因：一是因?yàn)槁访娼Y(jié)構(gòu)空隙率過大;二是瀝青與碎石的粘結(jié)力不足;三是路面結(jié)構(gòu)層排水、防水措施不足。

2 做好路面的防排水設(shè)計(jì)

2.1 面層采用空隙率小的密級配瀝青混合料類型

為了盡量減少地表水的滲入，路面結(jié)構(gòu)層各層的設(shè)計(jì)應(yīng)該采用密級配的瀝青混合料類型。密級配瀝青混合料中各種礦料級配連續(xù)、相互嵌擠嚴(yán)密，壓實(shí)后的空隙變較小，一般在5%以下，密水性好，可以有效地阻止地表水的滲入。同時應(yīng)該重視壓實(shí)度的控制，因?yàn)闉r青混凝土的壓實(shí)度對改變?yōu)r青混凝土的空隙率有著至關(guān)重要的作用，例如配合比設(shè)計(jì)為4%的同一種瀝青混凝土，在壓實(shí)度為96%時，現(xiàn)場空隙率接近8%，而壓實(shí)度提高到98%時，現(xiàn)場空隙率則為6%。

2.2 在路面上、中面層間設(shè)置防水層

伴隨著人們對瀝青混凝土水損壞的認(rèn)識的深入，現(xiàn)在的設(shè)計(jì)中大部分都會在基層和面層之間設(shè)置一層防水層。我們知道，由于路面結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，水的滲入是不可避免的，在基層和面層間設(shè)置一層防水層，正好使?jié)B入路面內(nèi)的水無法排走，存在路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)，這樣不是防止路面的水損壞產(chǎn)生，而是加重了路面的水損壞。筆者認(rèn)為，防水層應(yīng)該向上提，設(shè)置在上、中面層之間，這樣才能有效地防止地表水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)。另外，現(xiàn)在的高速公路的上、中面層一般都采用改性瀝青混凝土設(shè)計(jì)，建議防水層也采用和上、中面層一樣的改性瀝青，這樣有利于上、中面層的連接，防水效果會更好。

2.3 做好土路肩的排水設(shè)計(jì)

在原來的路面設(shè)計(jì)當(dāng)中，我們常采用無砂混凝土預(yù)制塊做土路肩，無砂混凝土預(yù)制塊做出的土路肩整齊、漂亮，但是他也堵塞了路面結(jié)構(gòu)邊緣的排水通道，使水份不能迅速排除，造成路面的水損壞。建議做透水性好的碎石路肩或設(shè)置碎石盲溝等排水設(shè)施。

2.4 在路面下設(shè)置瀝青碎石、級配碎石等排水層

不管是采用密級配的瀝青混合料，還是在瀝青層之間設(shè)置防水層，都不能絕對完全地防止地表水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層。那么，對于進(jìn)入路面內(nèi)的水份，給他一個排出的通道是完全必要的。所以，可以在半剛性基層和瀝青面層之間設(shè)置一層瀝青碎石排水層，或者采用級配碎石等柔性基層，一方面可以減少反射裂縫的產(chǎn)生，一方面可以使?jié)B入路面內(nèi)部的水及時地排除。

2.5 設(shè)置中央分隔帶防、排水設(shè)施

降入中央分隔帶的降水，也是造成路面結(jié)構(gòu)的水損壞的不可忽視的重要原因之一。對于北方干旱少雨地區(qū)，因?yàn)榻等胫醒敕指魩У挠晁容^少，可以不設(shè)專門的排水設(shè)施?？梢栽谥醒敕指魩恋幕靥钪?，在填土和路面結(jié)構(gòu)層之間以及填土的下部設(shè)置一層防水土工布，以防止降水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部，降入中央分隔帶內(nèi)的水通過蒸發(fā)和中央分隔帶內(nèi)綠化植物的吸收來消耗掉。對于南方多雨地區(qū)，除了設(shè)置防水土工布外，還應(yīng)該設(shè)置縱向排水的碎石肓溝，在一定的距離設(shè)置集水槽，通過橫向的排水管把水排走。

2.6 路面水的排除

在以往的設(shè)計(jì)當(dāng)中，一般采用瀝青砂攔水帶結(jié)合等間距的泄水槽來排除路面的降水，這種設(shè)計(jì)一般情況下，由于路面橫坡和縱坡的合成一個合成坡度，路面水會很快匯集到泄水槽處順泄水槽排出路面，不會對路面造成破壞。但是在路線縱斷面的設(shè)計(jì)當(dāng)中，不可避免的會出現(xiàn)一些平坡，在這些平坡的路段，由于沒有合成坡度，所以對于兩個泄水槽之間的降水不能很快向泄水槽匯集。降水會在路面表面停留的時間過長，滲入路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部，造成路面的水損壞。所以筆者認(rèn)為，對于路線縱坡的設(shè)計(jì)坡度小于0.3%的路段，均應(yīng)該采用漫流排水。

3 結(jié)束語

只有優(yōu)秀的設(shè)計(jì)，才可能有優(yōu)質(zhì)的工程，做好瀝青混凝土路面的防排水設(shè)計(jì)，是防止瀝青路面水損壞的有效措施。

中圖分類號：U416.217

C

1008-3383(2011)08-0063-01

收稿日期：2011-07-15