导致路面破坏的主要因素
2012-11-4浏览次数：3536
路面损坏的原因很多，其中两个*重要的因素是环境条件和交通荷载。一般可以通过行驶质量来间接评价路面的损害程度，但也可以通过路面的一些直观的特征，比如车辙深度、表面裂缝等进行直接评价。图1说明了上述三种典型特征与通车时间以及交通荷载累积作用之间的关系。路面的不断损坏是由于环境与交通荷载综合作用的结果，下面将分别讨论。
环境因素是造成大多数路面表面产生开裂的主要原因，紫外线辐射造成沥青逐渐老化变硬，沥青硬化导致其弹性下降，当气温降低时，引起沥青路面的收缩，*终导致开裂。当裂缝产生后，路面就不再完整，水分将侵入路面结构，从而使路面使用状况加速恶化。
交通荷载是造成路面车辙和引起路面结构内部产生裂缝的主要原因。行驶在路面上的每一辆车都将引起路面结构微小短暂的变形。轻型车辆引起的变形量较小，而重型车引起的变形相对较大。大量车辆的通行将造成一种累积作用，导致路面的永久变形以及疲劳裂缝的出现。超重荷载对路面有着更大的破坏，因而对这种累积起加速作用。
这种破坏表现为路面结构内两种不同的损坏机理，分别为：
①材料压密引起的永久变形。重复荷载使路面颗粒材料的排列更加紧密，导致混合料空隙率下降。对于未处治的颗粒材料，空隙率降低将导致混合料强度增大(材料越密实，强度越高)。但是对于沥青混合料，其空隙率降低．使材料性质更接近于流体，对于轮胎荷载产生的压力起传导作用，更容易引起车辙，造成沥青混合料的侧向流动或沿车辙边缘的推挤。
②粘结材料的疲劳裂缝。疲劳裂缝产生于路面的底部，因为底部产生的拉应力*大。这种裂缝随后扩散至面层，并日．裂缝在行车荷载的反复作用下加速发展。
一旦裂缝贯穿面层，水分就会渗入下面的路面结构。如前所述，水的软化作用引起路面强度的降低，并在重复行车荷载作用下，路面加速损坏， 另外，材料在饱水的状态下，并伴随行车荷载的作用，水成为材料破坏的重要因素。因为水在行车荷载的作用下，将造成沥青混合料中集料上面的沥青剥离，并且水还会对混合料中的细集料产生冲刷，使细集料沿着裂缝唧出路面，形成唧浆，*终导致路面结构层产生更大的空隙。从而进一步引发坑洞的产生，加速路面的损坏
在气温低于4℃时，路面内任何自由水的膨胀，即使在没有荷载作用的情况下，也将产牛一种流动压力。因反复冻融循环引起材料的冻胀对已经产生裂缝的路面来说是一种更加糟糕的损坏，这将导致路面的断裂。
在干燥的沙漠条件下，面层裂缝将导致另外一种问题。夜间气温通常较低(零度以下)，面层的收缩将造成裂缝的扩大，使沙粒堆积在裂缝中。白天气温回升，裂缝中的沙将限制面层的膨胀，从而产生很大的水平力，进一步造成裂缝边缘的局部损坏。这种温度应力将驱使裂缝附近的面层产生翘曲，从而恶化道路的行驶性能。
对于较薄的沥青路面，引起面层开裂的原因是由于交通量太小。轮胎的揉搓作用能使沥青保持活力。沥青的老化变硬导致沥青层表面产生热裂缝。
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