浅析沥青混凝土路面开裂的成因及防护措施

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1、浅析沥青混凝土路面开裂的成因及防护措施张昆摘要沥青混凝土在使用过程中，由于自然因素和车辆的反复荷载作用，会产生各种裂缝。因此为了保证路面的结构性能，需要分析路面产生开裂的原因并做好相应的防护措施，以延长道路的使用寿命。本文根据埃塞GD99公路项目的施工实践，对裂缝产生的原因以及防护措施作了分析和总结，以供参考。关键词沥青混凝土路面埃塞GD99公路裂缝原因防护措施1前言沥青混凝土路面具有表面平整、接缝少、耐磨等特点，同时因行车振动小，舒适且养护维护简单等优点而得到广泛应用。但沥青混凝土路面开裂质量通病也普

2、遍存在。作者通过对现有新建公路资料的搜集和分析，并经多年参与埃塞公路项目施工和道路维护工作，总结出了沥青混凝土裂缝产生的主要原因，并提出了预防沥青混凝土路面裂缝的一些措施，拟指导类似工程施工。埃塞GD99公路项目（Gondar-DebarkRoadUpgradingProject）是埃塞俄比亚国家公路发展规划第三阶段中的一个重要项目，全长99.15km。该工程将1934～1940年间修建的6.5m～7.5m宽碎石路改造升级为2×3.5m=7.00m的沥青混凝土路面，两侧1.5m宽4cm厚的碎石路肩。道路

3、结构自上而下为5cm厚的热拌沥青混凝土面层，17.5～20cm厚的碎石基层，17.5～25cm厚的天然砾石/碎石底基层，0～40cm的天然砾石垫层。主要工程还包括路基的土石方挖填，排水构筑物、管涵、盖板涵、拱涵、老桥梁维护等。2沥青路面开裂的原因分析沥青混凝土路面开裂的原因很多，且多数都是多种原因相互作用的结果。国内一般把沥青路面开裂主要原因分成两大类：荷载型裂缝和非荷载型裂缝。而埃塞沥青路面形式多以强基薄面为主，而且交通量相对较大，沥青路面的开裂除了因行车荷载、温度效应以及雨水破坏等外，还与工程施工前

4、后的管理和维护存在诸多联系，主要体现在设计的理念、材料的使用、施工过程中的控制以及之后的维护工作等方面。2.1设计因素（1）路面线型设计不合理，造成路面积水，水的入侵，改变了路面结构层和路基的含水量，降低了路基的强度，在车辆荷载反复作用下，加快了路面裂缝的形成和发展。如k98+20-40桩号左侧，因城镇段隔离带的原因，造成左侧雨水集中在隔离带上游，积水面积较大，无法排除，雨水浸泡了路基。（2）排水设计考虑不周，在雨水天气排水不畅的情况下，沥青路面形成漫流，与沥青路面两侧造成路基泡水危害。该工程位于高原地

5、区，海拔为2200～3100m，其中山区（mountainous）长6.3km；重丘区（hilly）长11.2km；低丘陵区（rolling）长75.4km；重丘和低丘的过渡区（rollingtohilly）长8.5km。地形复杂，排水设施众多，因考虑不周，雨季期间造成雨水冲刷和破坏，是沥青路面产生裂缝的主要原因。（3）沥青混合料配合比设计。配合比的控制除要求沥青混合料各项指标满足要求外，现场拌合时间、温度控制也需严格设计和规定。沥青混合料质量差，拌和时间过长，拌和温度过高或者在储料仓中存储时间过长，沥

6、青本身老化等因素而导致混合料抗变形能力降低，易产生裂缝。2.2材料因素（1）沥青原材料未达到本地区施工气候要求或者未达到相关技术标准，致使沥青混凝土面层温度收缩或温度疲劳应力大于沥青混凝土的抗拉强度而产生裂缝。（2）透层油质量差，油石比不合格，造成透水。透层油作为不透水封层，主要起粘结作用，另外防止水分通过基层渗透到沥青层造成水损害而使面层开裂。透层油质量差，蒸馏试验不满足要求，致使透层油封层透水，沥青层与基层的粘结力下降，在行车荷载的反复作用下造成水损害而使路面开裂。（3）沥青混合料方面，骨料不干净，

7、本身压碎值低，级配不合理造成强度低；石粉质量差，含量低，裹覆能力不够等影响沥青混凝土强度，满足不了设计要求。（4）基层、底基层和垫层材料，本工程要求17.5～20cm厚的碎石基层，17.5～25cm厚的天然砾石/碎石底基层，0～40cm的天然砾石垫层。材料的级配不合理，含泥过大，CBR过低，摊铺碾压时骨料分离等因素都会造成承载力不够而产生裂缝。2.3施工因素2.3.1路堑开挖路堑开挖不彻底，膨润土、黑棉土、高液限粘土等未按设计要求开挖至规定高程，雨季吸水后承载力急剧下降而造成沉陷开裂。在桩号k22+80

8、0-850处，开挖换填路基时不彻底，高液限粘土夹杂断层带均在路基范围内，造成第二个雨季时承载力骤降而沿断层带方向路面开裂。2.3.2路基回填回填时材料杂填，分层时每层回填过厚，碾压不到位，最优含水率失控，造成压实度达不到设计标准，造成路基不均匀沉陷，引起路面拉裂。在桩号k99+400-600范围为高填方，由于施工现场未按要求回填，造成第一个雨季后大面积沉陷，沥青路面多处开裂。2.3.3底基层、基层施工施工中由于摊铺不均匀造成局部离析，粗骨料