道路鋪面損壞原因

由於台灣自用車擁有率及運輸觀光業的大幅成長，造成交通流量顯著增加，加上地處亞 熱帶，夏季氣溫高，梅雨季節長，路面長期在多雨潮濕的環境下，水份經由瀝青混凝土孔隙 或其他類型之路面裂縫滲入混凝土內部，鋪面損壞進而造成許多坑洞現象，鋪面損壞之主要 原因不外重載交通荷重反覆作用、環境的影響、施工品質、鋪面結構強度不足等因素，本研 究整理分述如下：

一、交通

交通載重為造成鋪面損壞的主因之一，台灣地區因中央山脈南北縱長之地理條件，鐵路 運輸系統僅能於部分地區建置，特殊的交通特性為重車比例高及運輸量大，鋪面在受到重覆

之交通載重下，會隨運具總重、輪軸載重組合、胎壓與行駛速率等因素變化，而造成鋪面不 同損壞速率，另鋪面設計時，因交通載重量調查不當，亦可能使鋪面使用年限無法達成設計 之需，使鋪面加速破壞。以下因素為因交通造成鋪面損壞：

1. 重載交通加速道路表面磨光損耗，縮短道路鋪面之使用年限。

2. 重載交通量的增長，重載軸重的增加，造成路面過度壓密或橫向推擠，造成疲 勞破壞。

3. 鋪面受車輛外力作用時，當垂直壓縮應變或垂直撓度應變過大時，鋪面可能因 無法承受超載荷重而產生車轍變形，當各層水平張應變過大時，路面可能產生 裂縫。

4. 交通壅塞產生更大的路面應力，加速鋪面損壞。

5. 鋪面長期受不均勻車輛承載，亦造成差異沉陷。

二、環境特性

道路鋪面之壽命受到周圍環境因素的影響，如溫度、水及冰凍現象，其中水與凍融現象 對路基的影響較為顯著。台灣地處亞熱帶夏季高溫多雨，梅雨季節長，加上日夜溫差循環，

部分道路排水不良，長期在多雨潮濕的環境下，水份經由道路結構四周滲入混凝土孔隙或其 他造成混凝土內部產生剝脫，進而造成坑洞現象，因此降低了路面之承載力與耐久性，再加 上重載交通量的相互作用下加速了路面惡化的程度。因環境因素造成道路鋪面損壞如下：

1. 台灣部分山區長年下雨，道路在潮濕環境下容易損壞。

2. 鋪面積水、路基排水不良、道路側溝破損造成掏空。

3. 道路下有管線、鋪面有人手孔，因品質不佳導致道路鋪面損壞。

三、施工品質

工程品質管制考慮地區特性，包括材料性質、當地環境、施工設備和技術水準等，是非 常重要的一環，其目的在於確保工程品質能符合規範及使用上的要求，若在現場施工無法滿 足工程品質管制及規範之要求，則鋪面品質及成效將大打折扣。影響道路鋪面施工品質如下：

1. 周詳的前置作業與規劃、設計。

2. 天雨時仍進行鋪面鋪築作業。

3. 鋪面材料於鋪築前溫度不足。

4. 滾壓實施予鋪面能量不足。

5. 滾壓平整度不符規範要求。

6. 鋪築時灑水降溫。

7. 未降溫即開放通車等問題。

四、鋪面結構

鋪面是由路基、底層、基層與面層所組成之多層系統，鋪面結構組成是綜合考量道路預 測之交通量、自然環境及鋪面材料等因素，經過設計、試驗、決定各結構層材料配比及厚度 後所得之分析結果，俾能長時間抵抗水分、濕氣浸透、溫度漲縮變化與空氣、陽光、水等大 氣因素的催化作用以及重載交通量之反覆作用，防止路面龜裂剝脫及變形的能力。鋪面本身 的結構強度因素如下：

1. 材料：道路鋪面工程數量龐大具有不均質等特性，優良材料的選擇及最佳的配 比設計均有密切的關係。

(1) 粗粒料，粗粒料石對石接觸之特性將載重層層傳遞至路床是傳遞力量的主 要來源，故粒料必須選用質地堅硬、緻密、耐磨損、潔淨及級配良好者，

且不得含有易於風化之顆粒及泥土、黏土、有機物及其他有害物質，並應 具有親油性與瀝青材料混合後，雖遇水而瀝青不致剝落之性能。

(2) 瀝青，台灣 95%之道路為瀝青鋪面，瀝青之溫感性很大，為一種隨時間變 化而改變其行為的材料，當低溫時會變的脆又硬，因此冬季溫度過低時瀝 青鋪面很容易脆裂，而高溫時則變成黏稠狀之流體，夏季高溫時瀝青鋪面 容易變形，故理想之瀝青粘結料必須具高溫抗變形低溫抗裂縫之能力。

(3) 水泥或添加物，混凝土鋪面的水泥或添加物，為固結混凝土鋪面結構物之

主要物質，其品質直接影響到鋪面品質，在台灣通常使用此種鋪面多在山 區、沿海區域、專用道、及反覆重承載的地方，因養護時間長，施工品質 要求高，所以水泥或添加物甚為重要。

2. 配比：材料之配比係根據交通量、自然環境及鋪面材料等因素，經過設計、試 驗而決定。

3. 鋪面厚度：根據設計車速、預計交通量及自然環境現地調查等，經過設計而決 定厚度，道路鋪面厚度不足，無法有效負荷交通承載量。

另外道路鋪面設計未能有效排水或隔絕水流，以致水積在鋪面表面或路基，造成局部鋪 面加速損壞，道路轉彎處未施作超高或設計加強鋪面承載強度，會導致道路橫斷面受力不均 勻，及增加鋪面表面磨擦力，造成轉角之局部鋪面損壞；管線單位施工回填時材料不佳或壓 實不足等因素，造成日後差異沉陷，本人現地經驗，若道路路基不良，加上連日雨量及車輛 重壓，則很快地鋪面損壞，若要鋪面改善工程，道路路基必須先施以改善，否則同一地點將 持續損壞。上述四種破壞因素常是複合型態、交錯影響造成更大損壞。

林進發(2012)，「公路總局公路養護巡查作業精進策略之研究」中，認為「公路養護巡 查系統」若與建置完成之「鋪面管理系統」整合後，將可運用「鋪面管理系統」中道路基本 資料、歷年養護資料、交通量統計、指標門檻等相關資料，進行深入探討與研判，以確實改 善路面裂縫等缺失的發生，提升路面養護績效。另其歸納以下常見道路破損形式：

一、龜裂及裂縫（Cracking）：由於瀝青混凝土表面受重覆的交通載重影響所造成的裂縫。

1. 塊狀裂縫：塊狀裂縫的形成主因是由瀝青混凝土收縮以及日夜溫差循環所造成 的顯示瀝青已有老化、硬化之現象，與載重無關。

2. 縱向及橫向裂縫：由於鋪面接縫修築不良、底層的表面開裂造成的反射性裂縫 或是日夜溫差循環造成低溫、瀝青硬化使瀝青混凝土面層收縮，造成帄行於鋪 面中心線或與道路中心線方向垂直之裂縫。

3. 邊緣裂縫：發生在帄行且距鋪面外側邊緣約 0.3 至 0.6 公尺處，這種變形會因 交通載重而函劇。

二、路面變形（Deformation）：

1. 車轍：交通載重造成道路表面或路基的材料偏移或是硬固造成永久變形，輪跡 所造成的表面沈陷即為車轍（Rutting）。

2. 波浪型路面：鋪面有異常接近的顛簸，隆起的方向與道路方向成垂直，這種變 形的形成主因是由鋪面表層不穩定函上交通載重而形成的。

3. 路面凹陷：沈陷形成的主因在於道路基礎的下沈，或是不適當的修築方法或配 合設計，路面凹陷將會造成某些行車障礙，當有水注入時將會造成水滑現象。

4. 推擠：為一種因為交通載重的影響導致在路面有一段縱向的變形，當重交通 量 對路面進行推擠時若瀝青混凝土粒料間互鎖作用不佳、粘結力不足，就會在瀝 青表層產生短促、不規則的隆起變形。

三、粒料分離（Disintegration）：

1. 坑洞：為鋪面表面的小型如碗狀的破壞，坑洞的形成是行車中無意中刮除了鋪 面表面所造成，而坑洞的擴大往往是由於水及交通因素所造成。

2. 面層鬆散（剝脫）：鋪面表層發生分離現象，造成粒料散失。

四、冒油現象：冒油產生的主要原因在於配比中使用過多的瀝青膠泥當瀝青混凝土孔隙 率過低、氣候炎熱時，瀝青受熱膨脹後填滿孔隙，進而向鋪面表層膨脹而產生似玻 璃的黏性光亮薄膜時稱之為「冒油」。

五、挖掘道路假修復：在共同管道未普及前，因應民生需求挖掘道路埋設維生管線，但 挖掘道路後假修復常因回填不實及所使用之材料缺乏規範管制，造成的道路破損，

對道路鋪面平整性造成影響。

六、人手孔蓋周邊牢固裝置材料壓實度：人手孔蓋周邊牢固裝置材料種類國內常用的有 樹脂瀝青及早強水泥混凝土兩種，除不同材質間所造成的應力問題、壓實度不足或 強度不足，而產生道路破損。

道路鋪面損壞的因素常是交互作用，導致加速破壞，而歸納造成破損形式中，依本人現

地觀察多年，認為管線單位的人孔蓋、假修復的過程中及回填不實是造成鋪面損壞的起始點， (1,050 公里)、省道(5,148 公里)、縣(市)道(3,619 公里)、鄉(區)道(11,362 公里)、專用道路(396 公里)及市區道路(20,341 公里)，各有不同之管理機關。養護階段各分權責，國道為交通部台