1 前言
    近年來，由于交通量的不斷增長，重車增多，大型貨車超載嚴(yán)重和渠化行車的作用，給路面帶來了明顯的早期破壞逐漸增多。瀝青路面研究有關(guān)的課題也集中在車轍、低溫開裂和疲勞開裂這三大破壞形式上。近年來，另外兩種破壞形式：水損害和反射裂縫也逐漸引起人們的注意，也已形成世界性范圍的問題。我國在這方面的研究還很少，還沒有引起人們足夠的重視。直至近，一些高等級公路發(fā)生了較為嚴(yán)重的水損害問題，也到了重視水損害問題的時候了。沈陽至山海關(guān)高速公路自2000年l0月通車，2001年有些路段出現(xiàn)了水損害現(xiàn)象，開始出現(xiàn)少量唧漿，并拌有輕微沉陷。隨著時間的推移，特別是長期下雨后，路面的唧漿愈來愈多，并出現(xiàn)輪跡處路面向兩邊推擠而隆起，輪跡處繼續(xù)沉陷，再發(fā)展，靠近輪跡的隆起部分破損，很快就出現(xiàn)松散、坑洞。松散的集料表面光溜溜的，瀝青膜已剝落貽盡。這是典型水損害現(xiàn)象。
    在我國南方多雨地區(qū)，水侵入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的機(jī)會較多，行車造成的動水壓力和抽吸力會使瀝青薄膜剝落，并導(dǎo)致路面產(chǎn)生嚴(yán)重的水損害。北方冰凍地區(qū)，雖然降雨量小，但凍脹和翻漿同樣會對路面造成嚴(yán)重破壞。特別在冬春季節(jié)，降雪和降水頻繁，水滲入路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部后，夜間結(jié)凍，第二天白天化凍，夜間又結(jié)凍。這種連續(xù)的凍融循環(huán)不斷加劇路面的破壞。因此，采取有效措施減輕并徹底解決水損害現(xiàn)象，是當(dāng)前高速公路瀝青路面早期病害研究所面臨的主要問題。
    2 水損害的原因
    瀝青路面的水損害是瀝青路面存在水分的條件下，經(jīng)受荷載和溫度的反復(fù)作用，使瀝青膜逐漸從集料表面剝離，并導(dǎo)致集料之問的粘結(jié)力喪失，而發(fā)生路面逐漸出現(xiàn)麻面、松散、坑槽等病害。這些損壞有以下特點(diǎn)：
    (1)破壞發(fā)生在雨季，有時一場大雨就導(dǎo)致嚴(yán)重破壞。
    (2)破壞之前一般先有小塊的網(wǎng)裂，出現(xiàn)唧漿，然后松散形成坑槽。
    (3)發(fā)生水損害的地方一般是透水或排水不暢通的部位，挖開可以看見下面有積水或浮漿。
    (4)行車道破壞比較嚴(yán)重，超車道一般沒有破壞，這與交通量、重載和超載交通有關(guān)。
    (5)一般不會整個路面同時破壞，這顯然是由于瀝青混合料的離析造成粗集料集中，形成局部區(qū)域空隙率過大，使路面滲水。
    瀝青路面產(chǎn)生水損害現(xiàn)象既有內(nèi)因也有外因。外因主要與降水量、交通量、交通組成和行車速度有關(guān)。通常降水量大的多雨潮濕地區(qū)，水損害現(xiàn)象較為嚴(yán)重。交通量大，超載車輛多，并且行車速度快的高速公路水損害現(xiàn)象非常突出。水損害的內(nèi)因首先是由于瀝青混凝土的空隙率較大以及壓實(shí)度偏小，現(xiàn)場實(shí)際空隙率大，由于混凝土不均勻造成的局部空隙率更大。另外，瀝青與碎石的粘結(jié)力不足也是重要原因。還有，路面設(shè)計時未考慮路面結(jié)構(gòu)層排水，沒有設(shè)置有效的防水層，不能很好的阻止水侵入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，對于進(jìn)入內(nèi)部的水又不能很快的排出，這樣就為水損害的形成提供了有利條件。
    對于采用密實(shí)的I型級配路面結(jié)構(gòu)，由于空隙率很小，理論上是不應(yīng)該產(chǎn)生明顯的水損害現(xiàn)象，但實(shí)際卻不是這樣。在調(diào)查分析中可以發(fā)現(xiàn)，水損害經(jīng)常是一個個孤立的隨機(jī)分布的小坑洞，有的路段數(shù)量較多，有的路段數(shù)量較少。事實(shí)上，鋪成的瀝青混凝土常是不均勻的。水損害常發(fā)生在瀝青混凝土層空隙率較大和自由水容易透人的位置。當(dāng)結(jié)構(gòu)層不均勻性愈大時，空隙率較大的位置愈多，水損害現(xiàn)象也就愈嚴(yán)重。導(dǎo)致瀝青混凝土不均勻性大的主要原因包括：礦料顆粒組成的變化，瀝青混合料拌和不均勻(拌和時間不足)，現(xiàn)場瀝青混合料離析，瀝青混合料溫度不一致(攤鋪機(jī)后面不同位置瀝青混合料的實(shí)際溫度常有明顯差別，甚至高達(dá)40℃左右)。可見，瀝青混凝土的不均勻性是造成密實(shí)的I型級配路面產(chǎn)生水損害的原因。