高速公路沥青路面典型病害特征及分布

前言：想要写出一篇引人入胜的文章？我们特意为您整理了高速公路沥青路面典型病害特征及分布范文，希望能给你带来灵感和参考，敬请阅读。

摘要：文中结合武吉高速公路工程，探讨分析高速公路沥青路面典型病害特征及其分布。通过对武吉南高速公路沥青路面病害数据进行统计分析，得出武吉南高速病害为裂缝、修补类以及车辙类为主，重度裂缝类病害均已发展至基层，部分病害严重影响路面结构。从病害分布情况看，主要的病害分布在微表路段且病害分布存在车道和类型差异，武吉南局部路段车辙属于失稳性车辙，且变形层位主要发生在中面层。

关键词：高速公路；沥青路面；病害分布；重度裂缝；中面层

1引言

随着社会经济的发展，高速交通量日益增加，加之江西省雨季时间较长，在行车荷载以及各种恶劣气候的综合影响下，沿线出现了不同程度的路面病害，且部分路段破损情况较严重［1-4］。对于高速公路沥青路面病害的研究，国内学者展开了大量的研究。李柏殿等通过对江西省高速公路沥青路面最新监测数据进行统计分析，得出高速公路沥青路面典型病害形式［5］。何亦伟综合路用性能与层间抗剪强度，对比分析不同超薄沥青硅磨耗层路用性能的差异，选取更为合适的超薄磨耗层［6］。谢智荣对高速公路改造中旧沥青混凝土路面的损坏状况进行评价，然后利用典型病害部位的钻芯取样情况，对路面病害的成因进行研究分析［7］。申传建总结了沥青路面的典型病害及其成因，然后重点分析了裂缝封缝、表面封层、薄层罩面三大类预防性养护技术在高速公路路面养护中的应用［8］。本文依托武吉高速公路工程，通过对现有路段路面进行全面检测以掌握其现有技术状况，分析道路路面病害的特点和发展趋势，为后续结合历史养护情况与养护效果的分析论证，研究制定针对性强、经济适用、具有前瞻性的短期路面养护规划提供明确的方向。

2工程概况

武吉高速公路是国家高速公路“7918”网规划中的“纵五线”—大庆至广州国家高速公路在江西境内的南段，路线北起赣鄂省界武宁县，南至吉安市、与赣粤高速公路相接，贯穿赣西北与赣中西部地区，全长285.809km。K2779+750~K2875+119（武吉南段）全线按双向四车道高速公路标准设计，设计速度100km/h，路基宽度26m，设计荷载为公路—Ⅰ级；武吉南高速原路面结构为4cm（改性AC-13）+6cm（普通沥青AC-20）+8cm（普通AC-25）+8cm（普通ATB-25）+32cm（水泥稳定碎石）+20cm（水泥稳定碎石）+15cm（级配碎石）。为探讨江西省高速公路沥青路面的典型病害特征及其分布，采用路面破损快速检测车结合人工调查进行全线检测，针对病害较为严重的路段，取芯样进行研究分析。

3典型病害特征及分布情况

武吉南高速公路路面的典型病害主要有横向裂缝、纵向裂缝、修补以及车辙等。全线均有分布，历年维修的路段且部分严重病害伴有翻浆病害。

3.1横向裂缝

结合武吉南高速历年养护历史结合历年路面取芯情况，武吉南高速路面横向裂缝主要特征来判断大致分为两种：一种裂缝下宽上窄，贯穿面层与基层的横向裂缝属于反射裂缝，此类裂缝往往表现为重度横缝，贯穿整个行超车道；另一种为温缩型裂缝，该类裂缝层间性能良好，主要是荷载及高低温差作用而产生的开裂，且该病害往往发展层位不深，并主要集中在行车道。

3.2纵向裂缝

结合武吉南高速历年养护历史结合历年路面取芯情况，裂缝主要发生在行车道的轮迹带上，其形成原因是在行车荷载的多次反复作用下，结构层承受的反复荷载超过疲劳强度时，产生的疲劳裂缝。这种裂缝开始大都是形成细而短的纵向开裂，继而逐渐扩展成网状，开裂的宽度呈上宽下窄的特征。其余芯样都发展至基层，此种裂缝都是由下往上发展，主要是由于路基碾压不均匀导致路基局部未压实，在后期行车荷载作用下路基产生不同程度的沉降从而形成的沉降缝。

3.3修补

修补反映了路面的维修状况，武吉南高速公路路面修补质量存在一定的差异性，部分路面修补质量较良好，部分路面病害修补较差，严重影响路面的行驶舒适性。从修补的分布上看，修补存在一定的连续性，路段呈现连续、大面积修补的情况。

3.4车辙

沥青路面车辙类型主要有：流动性失稳车辙、结构性车辙、压密性车辙。三类车辙区别在于外在表现形式不一样，流动性车辙一般呈现W型，两侧有隆起；而结构性车辙一般呈现浅盆型或U型，两侧无隆起。形成的原因也不一致，结构性车辙发生的原因是道路整体强度不足所致，土基、水稳基层、面层均发生变形，这种情况对于我国半刚性基层结构一般较少发生。失稳性车辙是在剪应力作用下沥青混合料发生横向流动变形的结果。压密型车辙是由压实度不足所致，是一种非正常车辙。根据百米值从统计结果，全线有0.4km处于重度车辙（RD＞15）主要分布在上行K2791-K2799。针对车辙比较严重的路段，在上行行车道车辙深度较大的位置K2793+900、K2793+950进行了取芯。其中K2793+900左轮迹带车辙为1.9cm，右轮迹带车辙深度为2.3cm，K2793+950左轮迹带车辙为2.1cm，右轮迹带车辙深度为2.4cm；各结构层的厚度及变形情况见下表1。从车辙芯样各结构层变形率表2中可以看出，上面层、下面层均有变形贡献，但芯样中面层车辙变形率最大，两处平均达到了56.25％~65.38％，由此可以说明武吉南局部路段车辙属于失稳性车辙，且变形层位主要发生在中面层。从武吉南车辙百米值统计分析，全线存在8.7km处于轻度车辙（10≤RD＜15）RD＞8的路段长26.4km，对于轻度车辙项目组也进行了现场调查，结合往年武吉南路面取芯情况分析，武吉南轻度车辙主要发生在上面层。通过对历年病害取芯情况统计并结合历年养护修复情况得出了武吉南高速公路的几种典型病害。由图可知，2016-2020年武吉南高速横缝轻度取芯共3个，破损至中面层有3个占100%；横缝重度取芯共9个，破损至基层有7个占78%；纵缝轻度取芯共1个，破损至上面层1个占100%；纵缝重度取芯共6个，破损至基层5个占83%；坑槽轻度取芯4个，破损至上面层75%；坑槽重度取芯9个，破损至下面层占89%；车辙取芯8个，变形率至上、中面层各4个占50%；块状修补取芯1个，破损至下面层1个占100%；沉陷病害取芯2个，取出芯样均为基层破碎。

4结论

（1）通过对武吉南高速公路沥青路面病害数据进行统计分析，得出武吉南高速病害以裂缝、修补类以及车辙类为主。（2）重度裂缝类病害均已发展至基层，部分病害严重影响路面结构。（3）从病害分布情况看，主要的病害分布在微表路段且病害分布存在车道和类型差异。（4）武吉南局部路段车辙属于失稳性车辙，且变形层位主要发生在中面层。

参考文献

［1］廖晓锋，雷茂锦，彭明.江西省高速公路沥青混凝土路面早期病害及原因分析［J］.公路，2009（10）：77-83.

［2］毛竹.昌九高速公路沥青路面病害分析及养护措施研究［D］.武汉工程大学，2019.

［3］柳海龙.沥青路面病害分析与加铺层处治方案研究［D］.长安大学，2014.

［4］牛文广.湿热地区就地热再生沥青路面疲劳特性及衰变预估研究［D］.重庆交通大学，2019.

［5］李柏殿，徐志祥.江西省高速公路沥青路面典型病害成因分析及处治方案［J］.交通世界，2020（31）：30-32.

［6］何亦伟.不同超薄沥青砼磨耗层路用性能对比研究［J］.公路与汽运，2016（02）：134-137.

［7］谢智荣.高速公路改造中沥青混凝土路面典型病害的成因分析及处治［J］.黑龙江交通科技，2020，43（08）：69-70.

［8］申传建.高速公路沥青路面典型病害及预防性养护技术［J］.交通世界，2020（32）：64-65.

作者：王斯倩 刘星星 单位：江西省天驰高速科技发展有限公司