5.2 需要进一步研究的问题......................................４５ 5.2.1 结合平凉市路面病害防治对现行规范提出建议和看...４５ 5.2.2 平凉市路面病害防治中存在的问题....................４５
参考文献.........................................４６ 致谢............................................４８
第一章 绪 论
1.1 平凉市公路沥青路面病害防治选题背景与意义
1.1.1 选题背景
（1）平凉市公路路面病害自 1999 年以来，路面病害呈逐年蔓延发展趋势。平凉市公路主要为 20 世纪 60、70 年代修建的三、四级公路，公路等级低、线型差、路基排水设施和防护支挡工程不完善、路基路面强度低、除 G312 线公路路面为沥青贯入式路面外其余沥青路面主要为渣油沥青表处路面，路面均为次高级路面，使用时间大多已超过设计年限路面超期服役；到 1999 年后，路面变形，路面病害如龟（网）裂、坑槽、松散、沉陷、老化等病害也十分严重。每年春季都会发生严重的公路翻浆，造成沥青路面大面积的破损；部分翻浆路段严重影响公路交通车辆的安全通行，甚至出现堵车现象，由于受到各种因素的制约，路面病害得不到及时有效的处治，社会反响强烈。
（2）自 1999 年特别是国家实施西部大开发以来，随着西部大开发的进一步深入，国家对干线公路建设改造力度的加大，重视了干线公路建设，提高了干线公路路况质量。同时地方上对一般公路的养护质量有所放松和轻视，养护费用的投入严重不足，一般公路路面病害得不到及时防治，路面破损进一步加剧，公路路面养护质量呈逐年下降趋势。 （3）公路预防性养护不到位，特别是公路沥青路面初期病害得不到及时防治。受到养护费用、技术、设备、观念等各方面的影响，如路面初期产生的裂缝、小型龟（网）裂、零星沉陷等病害处治不及时，造成沥青路面进一步的破损，如形成比较严重的公路翻浆、松散、沉陷、波浪、坑槽等路面病害。另外，由于原有公路排水设施不完善：公路路面水损害防护不到位，原有渣油沥青表处路面大多为单层结构，面层较薄，空隙较大，路面防水性较差，特别是在雨季易造成较为严重的公路路面水损害，加速了路面病害的发生。 （4）公路养护理念不能适应公路用户对公路养护提出的新要求。随着我国经济社会事业等快速健康发展，社会各方面对公路交通提出了更高的要求。安全、快捷、舒适已成为公路使用者对公路提出的新要求。而公路养护部门由于受到养护资金、技术、设备、观念的影响，路面病害处治不及时、养护管理不到位等造成路面病害处治质量不高、路面平整度较差、公路路况下降等等，原有的公路养护思路已不能适应社会发展的需要。
（5）路面病害防治效果不明显，影响了公路整体服务质量。养护上对路面病害防治方面习惯于头痛医头、脚痛医脚，治标不治本；尽管通过对路面的养护，减少了路面的破损数量但往往是对原有路面破损的零星修补和局部维修，对路面的整体养护质量特别是路面的平整度等没有太大的提高，在综合防治路面病害提
升路面养护质量上效果不明显。
（6 养护管理力度不强，存在短期行为，不能有效地维护公路建设成果，公
路建成正式纳入养护后，短期内造成公路养护质量特别是路面养护质量较快下 降。另外，养护管理力度不强还表现在治理超限超载方面，近年来，随着公路货运市场的变化，公路运输超载超限车辆增多，对现有公路特别是目前养护的三级、四级公路破坏严重，加速了公路路面破损，路面养护质量严重下滑；路面养护管理责任意识不强，管理有不到位现象。
（7） 路面病害处治上按照规范操作的意识不强，造成部分路面病害修复质量不高，路面破损维修后，出现前修后坏现象，影响了公路路面的服务质量。 （8）采用新技术、新工艺、新材料在防治路面病害方面严重不足。如习惯于用传统的经验的路面处治方法，修复时间长、修复质量不高，路面病害从发生到修复完成间隔时间太长，缺乏及时修补和快速修补路面病害的方法和工艺，在快速修补路面病害、低温修补路面破损上几乎为空白。
（9） 路面养护设备落后和缺乏，造成路面病害处治不及时，处治质量不高，影响路面的养护质量。目前还主要是人工修补路面病害，特别是在近年来建成的二级收费公路，采用人工修补路面往往造成路面养护质量的下降。采用机械化专业化快速修补高等级公路路面破损由于养护设备不足还不能广泛使用。 （10）“以人为本、以车为本 ”服务意识不强。养护部门和养护职工没有真正站在公路使用者的角度，从服务于公路使用者的角度去养好公路，提高公路的服务质量。
（11）以公路路面养护为中心的养护意识不强。未真正把养好路面作为养护中心来抓，导致公路服务质量的下降。
由于上述各方面的原因，造成近年来平凉市公路路面病害十分严重，特别是公路沥青路面破损面积逐年增加，公路路面养护质量下降，严重影响公路通行能力和服务质量。社会各方面反响强烈，公路养护部门压力很大，路面养护费用支出逐年增大，养护效果不明显。因此急需对路面病害与防治进行研究，采取有效措施，科学防治路面病害，提升公路服务质量，构建畅通、快捷、安全、舒适的公路交通条件。
1.1.2 沥青路面病害防治的意义 （1）通过对平凉市公路沥青路面病害进行深入研究和分析，针对公路沥青路面不同病害产生的原因，提出公路沥青路面各种病害的防治方法。
（2）结合平凉市气候、地质、筑路材料、养护设备等对路面病害进行防治研究，在充分利用当地筑路材料的基础上，节约公路养护成本。
（3）按照标本兼治、防治结合、重在预防的原则，在做好沥青路面日常性养护的同时，高度重视路面病害的预防性养护，通过积极实施公路路面预防性养护，减少路面病害的发生，防止公路路况大幅度的下降，保持路况的稳定。同时，重视公路路基特别是公路排水系统的养护，为公路路面的养护提供坚实的基础。由于平凉市位于黄土高原，沟壑纵横，雨季黄土地区的公路水损害、水流冲刷等造成公路路基滑坡、沉陷、溶洞等路基病害，进而引起严重的路面破损；因此，在路面病害的防治上，不应单纯考虑路面局部病害的修补，还要从稳定路基、完善排水系统减少公路水损害的角度去解决路面病害的防治问题。
（4）通过对沥青路面病害发生的机理和演变过程的认识，转变观念从全新的角度来理解路面病害的防治工作。如从过去对路面早期病害防治重视不够、以
及对路面平整度、路面的抗滑等方面存在问题认识不足，转变观念，重视并积极 防治路面早期病害，同时提高路面的平整度和抗滑能力，为社会提供安全、舒适的公路交通条件。
（5）通过对路面病害的防治研究在应用新技术、新材料、新工艺防治路面病害上取得突破。如冬季路面病害的修补，路面裂缝的防治、改性沥青混合料等修补路面破损等方面的应用。
（6）通过对路面病害的防治研究，做到公路建设与养护、公路养护与管理和谐发展，保障公路建设成果。
（7）通过对路面周期性养护的认识，做到沥青路面病害及时防治，及时恢复路面使用性能，从而提高路面使用质量。
（8）在利用路面废旧材料处治路面病害上进行研究，探索出节约公路养护成本的有效方法。
（9）通过对路面病害的防治研究，结合实施公路养护大中修工程，探索出沥青路面状况分析与大中修工程的关系，以便根据路面状况准确的确定实施养护大中修工程的方案。
（10）通过对路面病害防治的研究，开展对路面长期使用性能的研究，以减少公路养护维修费用。
路面病害防治总的要求是路面病害得到及时科学的防治、路面的服务质量得到提高，使平凉市的公路沥青路面养护质量、公路服务质量处于一个相对稳定的状态，使公路服务质量能够基本适应经济社会发展的要求，同时降低养护成本，实现公路养护持续协调发展；为公路使用者提供一个安全、舒适、快捷的公路交通条件。
1.2 国内外研究概况
1.2.1 国外研究概况
沥青路面具有行车舒适，噪声小，相对投资少，沥青路面的养护和使用性能恢复比较容易，沥青路面对路基变形的适用性较强，面层可以分期铺筑。沥青路面的缺点：沥青路面容易产生一些破损现象，影响沥青路面使用质量。国外铺筑沥青路面已有半个多世纪，沥青路面的损坏现象也相当严重。因此任何公路建成使用后，其使用性能随着时间的推移会逐步下降，为了保证其良好的路用性能、延长使用寿命，研究路面病害和产生这些病害的原因，从而建立养护措施，必不可少。
国外对路面使用性能和养护管理的研究始于上世纪 60 年代，美国国会 1987 年开始建立一项为期五年耗资 1.5 亿美元的公路战略研究计划即 SHRP 计划，该研究的主要任
务是制定一个以路面性能为基础的沥青材料规范、沥青混合料规范以及相配套的沥青混合料设计方法；该计划还对沥青及其混合料的性能和路面长期使用性能以及如何减少养护维修费用等开展了深入的研究探讨，分析了路面破坏的敏感性，
并建立了适用各种气候条件的性能评价模型，同时制定了沥青路面修补养护使用手册，对各种修补处治及使用方法作了详细的叙述和适用效果评价。由于路面病害对路面的使用性能特别是行车的舒适性有着直接的影响，因此各国道路工作者
对路面病害的研究一直未中断。
上世纪 60 年代以来几乎大多数与沥青路面研究有关的课题主要集中在车辙、路面
开裂和疲劳开裂这三种破坏形式上，随着半刚性材料在道路上的大量使用，反射裂缝又成为一大研究重点，沥青路面的裂缝特别是半刚性基层的反射裂缝在世界范围内是属迄今尚未解决的问题。裂缝的出现是半刚性基层沥青路面破损加剧的开始，由于沥青混合料本身具有在正常温度下表现为流变性、可塑性，低温时为脆性，而且应力松弛时间较长等特性，在外界环境（温度、荷载等）重复作用下产生松弛应力积累而超过混合料的抗拉强度，导致开裂。车辙是沥青路面在高温季节由于车辆反复碾压形成的，它起因是沥青混合料的粘滞流动，土基与基层的变形，压实，沥青材料的级配以及施工质量等。
水损害在沥青路面中表现突出，主要由于沥青混合料级配差、孔隙率大，在行车的反复作用下使这种损害明显加剧，造成沥青路面软化和剥落，1973 年，美国联邦公路局为
此制定了《公路路面结构底层排水系统设计指南》，对路面排水系统进行了综合研究，研究表明当自由水滞流在路面结构中时，在重交通作用下，路面破坏速度比不含自由水时大得多，水对路面结构的浸湿是造成路面早期破坏的主要原因。美国战略公路研究项目 SHRP 于 1993 年完成了 superpave 沥青结合料规范，对高性能沥青路面进行研究，提出以使用性能为基础的沥青分等方法和以体积配合比法进行混合料设计，以提高沥青路面的路用质量。当前国际上沥青路面的研究上采用粗集料断级配沥青混凝土路面 SMA，其优点是抗变型能力强，表面粗糙抗滑能力强行车安全，早期病害少，美国、德国等西方国家推广应用。法国和西班牙等国家在旧路养护中采用薄沥青混凝土 BBM 路面等等进行路面养护。
1.2.2 国内研究概况
我国自从 1988 年 10 月沪嘉高速公路建成通车，至 2004 年底建成通车的高速公路达到 3.43 万公里，高速公路的发展呈现跳跃式发展，同时汽车运输也进入一个快速发展时期，不但交通量增长快，而且轴载质量也显著变化；重载车辆，特别是超载车辆日益显著增加，交通状况的这些显著变化给沥青路面带来了严重的考验。加之施工、管理等各种原因沥青路面破损呈现出多种特征，严重影响公路的使用质量，在这种情况下，交通部公路科研所沙庆林院士组织有关专家通过对我国已建成的高速公路沥青路面实际使用情况调查，详细分析了沥青路面的早期破损和产生的原因，提出了预防措施，详见《高速公路沥青路面早期 破损现象及预防》。交通部公路科研所，河南、山东、陕西、河北、宁夏等省公路局自 2000 年以来，在沥青路面预防性养护上进行了深入的研究和探讨，特别是在乳化沥青稀浆封层、微表处、路面冷补、高速公路路面快速修补技术等方面进行研究试验和应用技术的推广，取得了较好的经验和成果。在路面结构方面，我国为提高高速公路路面质量，先后引进和运用多碎石沥青混凝土路面和改性沥青路面技术以提高沥青路面的使用性能（抗裂性、高温稳定性等），防止路面过