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第二章 相關文獻回顧

2.1 國內路面損壞成因

在台灣由於公路過度的使用以及頻繁的天然災害,既有的路面由於材料的老劣 化,使得路面即出現服務功能折損或不敷現況需求的現象,「路面坑洞」的產生即是 一例。坑洞通常發生在脆弱的路面,其主要係因為瀝青含量過少、瀝青面層太薄、底 層遭受破壞或排水不良所引起,此種現象係因路面局部崩解,而形成大小不同的坑洞

【9】。

周彥士「桃園縣路平業務執行機制之研究」(2006),於統計資料發現路面損壞性 質包含:自然損壞、管線挖掘施工中、管線完工假修復欠佳、公共工程施工中、人(手)

孔蓋欠平順。而路面不平成因包含:道路新建工程時路基或面層平坦度不佳、管線單 位重複挖掘且施工回填修復品質不佳、管線單位之人手孔高程未統一管控,對道路平 坦度造成極大的影響、道路修復費未專款專用【10】。

台北市政府工務局養工處「台北市道路系統養護管理策略之研究」(1993),探討 台北市市區公路所顯示的缺失及損害原因有:路面自然的損壞、設計施工因素所造成 的損壞、挖路因素造成的損壞、重大公共工程及公私建築所造成的服務水準降低、及 使用或管理因素所造成的損壞等五項,可知台灣地區市區公路之缺失情況及存在之若 干問題,然市區公路損害問題牽涉範圍甚廣,包括路面養護管理作業、路面材料、施 工技術及自然環境等【9】。

內政部營建署「市區道路管理維護與技術規範手冊研究」中依「市區道路管理維 護現況訪談問卷及紀錄」(2002)結果顯示,市區公路經常損壞鋪面以表面排水、路 基土壤、路口區域、地下設施破壞及車輛超載等項,大多數管理單位無特別處理方案,

都是視破壞情形選擇修復方法。另依據鋪面管理作業之資料蒐集及評審之需,研擬「市 區道路柔性鋪面損壞調查手冊」供公路管理機關使用。其中「市區道路柔性鋪面損壞 調查手冊」列舉柔性鋪面損壞種類及型式,係依瀝青混凝土鋪面分為面層裂縫、面層 變形、面層損壞及其他等 4 大類,合計 13 種損壞型式,而損壞型式的現象詳述如下

【9】。

1、龜裂

龜裂指面層之間的裂縫互相連接成大多邊形或一連串的小多邊形,其出現可 能是全面性或局部性,裂縫型態如龜殼上之花紋,故稱之為鱷魚皮狀裂縫。主要 原因係由於車輪荷重產生最高的應力及應變,使瀝青面層底部發生裂縫,隨時間 逐漸呈現於表面,龜裂損壞在車輪重覆行駛位置(詳圖 2-1)【9】。

2、縱向裂縫及橫向裂縫

縱向裂縫指裂縫走向約略與行車方向相同,裂縫狀況為線狀及分岔現象未達 全面龜裂的情形(尚未裂成多邊形),其位置可能在車道中央、車輪軌跡處、車 道線、公路邊緣。主要原因係由於天氣低溫或瀝青混合料硬化引起面層收縮,或 由面層底下之裂縫產生瀝青面層之反射裂縫,亦可能因鋪面刨除回鋪之車道接縫 施工不良所致(詳圖 2-2)。橫向裂縫指裂縫走向約略與車行方向垂直,裂縫狀 況為線狀及分岔現象未達全面龜裂的情形(尚未裂成多邊形),其位置可能在公 路的任何一處,而長度可能不足一車道,但亦可能跨越車道,甚至橫貫整條道路。

主要原因係由於天氣低溫或瀝青混合料硬化引起面層收縮,或由面層底下之裂縫 產生瀝青面層之反射裂縫,亦可能因鋪面刨除回鋪之橫向接縫施工不良所致(詳 圖 2-3)【9】。

3、塊狀裂縫

塊狀裂縫乃於鋪面表面出現交錯型之裂縫,將表面切割成近似矩型之塊狀。

主要原因係由於瀝青混凝土受每日溫度變化多端而收縮開裂,與輪荷重較無關,

故常發生在非車輛之車輪軌跡處(詳圖 2-4)【9】。

4、車轍

車轍指鋪面在車輪反覆輾壓下所產生之縱向凹陷,其發生位置多在車輪軌跡 處,尤其在交叉路口或下交流道匝道接平面道路之附近,通常在下雨後較為明 顯。輕微車轍有光亮、冒油及車印等現象,嚴重車轍為明顯的縱向凹陷,調查時 注意車轍之平均深度。主要係因在瀝青鋪面係因熱天降低勁度或施工夯實不良等 情況,使車輪荷重產生之面層、底基層或路基等永久變形或材料產生側向位移(詳

圖 2-5)【9】。

5、波浪狀鋪面

鋪面在行車方向產生高低起伏,形狀如波浪者,不限於車輪行駛軌跡。主要 係因為瀝青混合料穩定性不足、結合層太厚、交叉路口煞車或上下坡處荷重太高 等所致(詳圖 2-6)【9】。

6、隆起與凹陷

鋪面產生局部高於或低於縱面或橫坡面,不限於車輪行駛軌跡。主要係因隆 起可能因鋪面下層材料膨脹而引起,凹陷則多因鋪面施工時夯實不足所引起或路 基土層沉陷結果(詳圖 2-7)【9】。

7、推擠

推擠為一種永久性變形,通常出現在局部區位;主因受車輪之表面剪力推擠 而導致瀝青面層成波浪狀,常發生在瀝青混凝土拌合料含不穩定及交叉路口停等 號誌處。主要係因瀝青混合料之乳化瀝青量過高,以及上下層瀝青混合料黏結不 良,加以車輪側向剪力推擠造成(詳圖 2-8)【9】。

8、車道與路肩分離

車道與路肩分離指鋪面與路肩或水溝具有不同高程,係以車道與路肩或水溝 之平均高差為分類依據。主要係多因基礎下陷、路肩骨材受輾壓後粉碎或土壤膨 脹等所致,使靠路肩之瀝青面層產生鬆散(詳圖 2-9)【9】。

9、坑洞及人孔高差

坑洞指鋪面發生局部性、大小不等且略呈碗狀不規則的凹洞。主要係因面層 龜裂或局部鬆散,使面層裂縫碎片及表面粒料流失。另因交通事故造成面層損 壞,以及因下雨致坑洞常積水而導致結構強度減弱,其四周瀝青混凝土及粒料等 易被行駛車輛帶離(詳圖 2-10)。人(手)孔高差係指面層埋設人孔及手孔,在 人孔或手孔周圍頂未與面層齊平。主要係因人孔或手孔周圍面層有高差,多因施 工不當導致,分為人孔及手孔未依幾何線形設置,或瀝青混合料舖築後之修飾整 平不良(詳圖 2-11)【9】。

10、薄層剝離及剝落

薄層剝離係指鋪面經加鋪薄封層後,面層呈荷葉片狀大小的淺層剝落現象。

遇有密集的小範圍薄層剝離,可將其視為一大片薄層剝離來處理。主要原因係在 加鋪薄封層時之底層含有灰塵或雜物(詳圖 2-12)。剝落係指瀝青與骨材粒料分 離現象,並由表面向下或邊緣向中央剝離,而造成鋪面粗糙不平。主要原因為混 合料之瀝青不足、瀝青硬化變質、骨材潮濕或表面有塵土致使膠結料無法黏結骨 材(詳圖 2-13)【9】。

11、滑溜裂縫

滑溜裂縫指面層在車輪摩擦力作用而產生前後滑動,可由公路的橫向標線或 標字發生前後扭曲看出,嚴重時會發生新月型開裂。主要係因於瀝青混合料之低 抗張,面層與底基層的黏結不佳,加以車輪之剪力與側向作用所致損壞(詳圖 2-14)【9】。

12、補綻

面層補綻係指鋪面損壞或管線開挖後經過修補回填,其修補面是面層弱面亦 為損壞項目之一。主要係因瀝青面層修補回填後,由於瀝青混合料、開放交通及 車輛行駛軌跡及施工作業等情況以致損壞(詳圖 2-15)【9】。

13、冒油

冒油係指面層瀝青膠結料上移至表面產生一層柏油薄膜,使鋪面產生反光,

此薄膜富黏性且產生溜滑現象。在夏天或高溫情況下,會有輪胎痕跡印在上面。

主要係因瀝青混合料為高瀝青含量,或施工夯壓後之空隙率過低,在夏天或高溫 情況下發生冒油現象(詳圖 2-16)【9】。

圖 2-1 路面龜裂

圖 2-2 路面縱向裂縫

圖 2-3 路面橫向裂縫

圖 2-4 路面塊狀裂縫

圖 2-5 路面車轍

圖 2-6 波浪狀鋪面

圖 2-7 路面隆起及凹陷

圖 2-8 路面推擠

圖 2-9 車道與路肩分離

圖 2-10 路面坑洞

圖 2-11 人孔高差

圖 2-12 路面薄層剝離

圖 2-13 路面剝落

圖 2-14 路面滑溜裂縫

圖 2-15 補綻

依據交通部公路總局第一區養護工程處中和工務段 96 年度路面零星損壞修復及 路面整修工程資料(2007),將該資料整理後,有關公路路面損壞的成因,可歸納為 五點,說明依序如下【11】。

1、自然損壞

當路面材料老劣化,無法繼續承載車輛荷重,在脆落的部份容易造成坑洞,

在坑洞形成前,路面會有龜裂狀裂縫或粒料鬆散的情形出現,此類型的損壞通常 面積甚大而且深度極深,對於用路人造成極大的危險(詳圖 2-17)。

2、路面過度使用或不當使用

車流量較大的車道,因使用過度頻繁,反覆載重不斷作用下,路面的材料容 易疲乏,最後裂化產生破損。另在路口轉彎處或山區髮夾彎迴轉處,大型車轉彎 及迴轉力量甚大,該處的路面容易裂化破損(詳圖 2-18)。

3、施工回填不實

市區公路地下多為維生管線(如自來水、電信、電力、瓦斯),這些管線因 使用後亦須不斷的更新維修。而新建大樓或新用戶,亦得新闢或新接管路,無論

圖 2-16 路面冒油

以上資料來源:內政部營建署,市區道路管理維護與技術規範手冊研究-附件三-柔性鋪面損壞調查手冊【9】

管線是維修或新闢,皆須開挖路面進行埋設,施工完畢後,路面下良好的路基材 被不良的回填土取代後,承載力當然遠不及挖掘道路施工前(詳圖 2-19、圖 2-20)。 4、人(手)孔周圍加固瀝青混凝土壓損

避免反覆挖掘公路,造成路面不佳或用路人的不便,管線單位在公路上設置 大量維修人(手)孔,利於後續維修時穿線施工。人(手)孔其體積龐大,壓路 機難以靠近,因此在增設時,單靠人工壓實回填,因此效果較不佳。當車輛經過 這些人(手)孔時,常造成周圍加固瀝青混凝土壓損,甚至波及周圍的路面,車 輛振動造成底層回填土塌陷後,形成路面坑洞(詳圖 2-21、圖 2-22)。

5、積水造成路面浸蝕

路面使用後,如果出現裂縫後沒有經過適當填補,就會形成缺口使得水可以

路面使用後,如果出現裂縫後沒有經過適當填補,就會形成缺口使得水可以

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