高速公路水稳碎石基层裂缝成因及养护.pdf

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1、交通建设口E重玉]匝2012年11月【文章编号】1673—0038(2012)33—0222-03高速公路水稳碎石基层裂缝成因及养护罗进(广西壮族自治区公路桥梁工程总公司三分公司广西南宁530023)摘要：水稳碎石基层是由水、水泥、碎石等按一定比例配置的混合物，在底基层与路面之间发生水化反应，并成为承重的结构，它具有强度高、水稳定性好的特点。目前，水稳碎石基层在交通量大的道路工程上得以广泛应用。但高速公路水稳定碎石基层易受到各种因素影响而产生裂缝，因此要对基层产生裂缝的各种原因有认识，并实施合理的控制方案，尽可能的减少裂缝的产生。关键词：水稳碎石；裂缝；基层水稳碎石是水泥稳定碎石的

2、简称，是以级配碎石作为骨料，用胶凝材料和灰浆体积来填充碎石骨料的间隙，并以嵌压的原理将混合物摊铺压实的混合物，主要由以有灰浆体积和粒料组成【t】。水稳碎石基层具有强度高、水稳定性好的优点，因此在各个交通量大的道路上得以广泛的应用，但容易受到各方面的因素影响而产生裂缝。1高速公路水稳碎石基层裂缝的类型和成因1．1温缩裂缝在高速公路的建设中，水稳碎石基层常因内外温度的骤降而出现的裂缝称之为温缩裂缝，其特点以横向分布为主。温缩裂缝产生的原因是在水稳碎石基层中含有一定比例的水泥，由于基层具有热胀冷缩的物理特性，若在建设的初期中的水化反应没有做好散热，水稳碎石基层内部将会因温度过高而产生内部

3、膨胀，一旦遇到温度的骤降，内部将产生较大的应力，当应力超过了其抗拉强度时，便产生了温缩裂缝。1．2干缩裂缝水稳碎石基层常因水分缺失发生整体的收缩变形，产生的裂缝称之为干缩裂缝，其具有裂缝间距离均匀的特点。目前，大多数学者认为干缩裂缝的产生与水稳碎石基层的材料有关，如水、水泥和碎石集料等。在高速公路建筑施工中，水和水泥产生反应的过程是一个产热的过程，会蒸发掉一部分的水，若在混合料中的水泥含量较高，那么流失的水分也就越多：同时，材料中的集料表面会吸附较多的水，若混合料中的细料含量较多，那么水分的流失也会越多；还有，含水量很高的施工也会造成水分很大的流失。1．3网状裂缝弯沉太大或外力作用

4、下产生了结构性破坏的裂缝·222·称为网状裂缝，它具有破坏性较大和裂纹呈散状的特点【2】。在水稳碎石基层建设的初期，网状裂纹较小，但随着基层内水分的不断较少与外力的作用下，裂纹可发展成为具有结构破坏性的巨大的裂缝，并形成塌陷。1．4纵缝纵缝产生的原因可以分为两个方面：①在高速公路投入使用后，没有得到及时和合理的养护也会产生裂缝。虽然水稳碎石基层整体较厚，但是最底层还是很薄，其承重的能力还是较差，若没有得到及时和合理的养护，就会出现基层的断裂。②纵缝是在高速公路建筑施工中组织不当产生的，其主要表现在施工时控制不当水稳碎石基层压实度没有达到施工要求。在城市道路工程分层摊铺时，由于基层厚

5、度较薄，承载能力较差，道路与管道施工的交叉不当常会因重物堆放或重型机车过往，基层很容易发生断裂，如图1所示13]。图I捂接不意图1．5荷载型裂缝荷载型裂缝就是车辆荷载时对基层产生的裂缝，即车辆超载形成的裂缝。在车辆荷载时，水稳碎石基底层会产生一定的拉应力，当拉应力的超过基底层抗应力强度时，基底层就会发生断裂；或者是经过车辆反复的荷载作用下，水稳碎石基层逐渐出现断裂，并可到达路面，引起整个基层断裂。2高速公路水稳碎石基层的控制和养护2．1高速水稳碎石基层原材料的控制在施工时，要合理分配混合料的拌和、运输、摊铺2012年11月童卸固爱窿交通建设及碾压成型的时间，始终要求水泥的凝固时间必

6、须符合设计时的规范和要求，如水泥的初凝时间>4．5h，终凝时间>6h，并根据施工环境的温度不同适当调整凝固的时间。同样，水泥的剂量也必须有严格的控制，如剂量必须控制在5％左右，不能太高也不能太低，以免影响到基层的强度而产生裂缝，并且必须经过现场配备及调试后才能最终确定。水稳碎石基层的主要集料有粗集料和细集料，集料的粗细比例直接影响着基层的强度和裂缝的产生。若粗集料的比例较高，基层的强度也越高，稳定性也越好，受到的热胀冷缩的影响也越小，但是缺点在于粗集料间的粘合力较低，容易受到外力的作用下出现层面变形，从而影响到路面的平整性。若细集料的比例较高，则有强度较低、稳定性较差的缺点。因此，

7、对高速公路水稳碎石基层集料配置中粗细集料的比例也要有严格的控制，其含量控制在5％以内的粉料粒径<0．075Qm。水稳定碎石集料的集配主要分有骨架密实型集配和悬浮密实型集配。其中，骨架密实型集配的石子含量较大，具有用水量小、水化反应充分、强度大、稳定性高的特点，与传统的悬浮密实型集配相比能有效的较少裂缝产生【4】。目前，水稳碎石基层骨架密实型集配已经广泛的在各种道路施工中得到应用。2．2高速公路水稳碎石基层的施工控制施工中要严格控制含水量，因为，水稳碎石基层就是水泥与集