半刚性基层沥青路面开裂原因及防治措施研究

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1、半刚性基层沥青路面开裂原因及防治措施研究　　摘要：在高等级公路中，其路面大多是半刚性基层沥青路面，为保障公路行车安全、延长公路使用寿命，必须加强对半刚性基层沥青路面质量的控制，预防病害发生。在半刚性基层沥青路面中，受各方面因素影响，经常会出现开裂问题，影响路面质量，给行车安全造成威胁，做好裂缝的防治十分必要。因此，研究半刚性基层沥青路面开裂发生的原因，探索有效的防治措施，是当前公路行业的重大课题。　　关键词：半刚性基层沥青路面；开裂原因；防治措施　　近些年来，物流行业发展迅猛，私家车拥有量成倍增加，给交通运输带来了极大压力，高等级公路的建设成为基础设施建设中的重要内

2、容。在高等级公路建设中，为提高路面承载能力、稳定性，通常采用强度、刚度以及稳定性良好的半刚性沥青路面，但是，因为材料对湿度、温度抗性较差，容易发生开裂损坏，降低路面安全，需要采取合适防治措施来解决。　　一、半刚性基层沥青路面开裂原因分析　　就半刚性基层沥青路面裂缝而言，从裂缝形成机制上来说，主要包括结构性裂缝、疲劳裂缝、收缩裂缝以及反射裂缝几种，裂缝发生的原因分别如下所述。　　（一）结构性裂缝成因6　　结构性裂缝是指由于路面结构本身因素造成的开裂，具体原因有路基处理不到位，存在不均匀沉降；路面摊铺的平整度或密实度不足，纵向接缝没有处理好，材料配合比设计或控制存在问题

3、，导致沥青混合料抗剪强度偏低，无法满足路面荷载标准。　　（二）疲劳裂缝成因　　疲劳裂缝是指沥青路面在长期使用过程中，在车辆荷载的反复作用下，路面本身不断进行应力应变的交替变换，造成结构强度的持续降低。当结构强度下降到一定程度后，继续给予其车辆荷载作用，就会造成结构底部开裂，且裂缝会不断扩展，造成沥青路面开裂，出现疲劳断裂破坏。　　（三）收缩裂缝成因　　收缩裂缝的成因与温度有密切关系，主要是指路面内部与外部之间出现较大温差，主要发生在冬季温度低的地区，在出现突然降温、或者较大幅度降温是，路面表面的环境温度较低，会导致沥青面层收缩受阻，产生过大拉应力，由于得不到及时松弛

4、时，会出现拉应力大于沥青混凝土强度的情况，引起混凝土横向裂缝，最终会贯穿沥青面层[1]。　　（四）反射裂缝成因　　反射裂缝的成因是半刚性基层开裂，而半刚性基层开裂的成因包括两方面：一是荷载造成的裂缝，半刚性基层底板是荷载承受的主要结构，荷载传递到底板后，会使底板产生拉应力，如果荷载过大，拉应力值就会超出材料的抗拉强度最大值，造成底板开裂，且这种开裂会随着时间延长继续扩展。　　二是非荷载因素造成的裂缝，其中最多的是温度裂缝，在温度应力作用下，半刚性材料内外受力不均匀，造成裂缝，主要体现为低温收缩裂缝、温度疲劳裂缝两种。6　　二、半刚性基层沥青路面开裂防治措施　　半刚性

5、基层沥青路面开裂会造成路面性能的降低、威胁行车安全、缩短公路使用寿命等严重后果，必须做好开裂防治工作。在半刚性基层沥青路面开裂防治中，需要针对不同裂缝形成原因的差异，采取适宜的防治措施，具体包括：　　（一）沥青面层的防治措施　　针对沥青面层的开裂，采取的防治措施主要包括：一是设计合理的沥青面层厚度。通常而言，15cm厚的沥青面层就可以有效降低路面反射裂缝的发生，但在我国高等级公路中，15cm沥青面层依然会出现发射裂缝，究其原因，主要是因为沥青面层不同期施工、水泥稳定粒料强度较高等因素造成的。因此，在沥青路面设计时，需要通过铺筑试验路段，来探索适合施工地区的路面结构模

6、式，设计合理的沥青面层厚度，起到减少反射裂缝、提高整体抗弯拉强度以及对半刚性基层隔热隔温的作用。　　二是加强沥青混合料品质控制。沥青混合料质量高低是影响温缩裂的关键性因素，做好沥青混合料品质控制，可以起到防治温缩裂缝的作用，在沥青混合料的选用中，应当尽量选择延度大、进度模量大、温敏性低、抗老化和耐久性好的沥青或改性沥青，在条件允许时，可以选择高粘度沥青[2]。　　同时，为提高沥青混合料品质，在配合比设计时，可以将沥青用量适当增大，以起到降低混合料空隙率的作用；对于集料，需要选用具有一定级配的，优先使用连续型密级配中粒或粗粒，降低材料温湿效应。6　　此外，还可以通过在

7、沥青中添加纤维、树脂等方式，来增强沥青混合料抗拉强度，从而起到增强抗裂性、防治开裂的效果，使用的纤维有聚丙烯纤维、玻璃纤维或者钢纤维等。　　最后，提高基层透油层的粘结性，加强半刚性基层、沥青面层粘结的强度，使混合料应力松弛性能充分发挥，产生的温度应力有效传递到基层中，避免面层中温度应力堆积，减小裂缝发生的概率。　　（二）半刚性基层的防治措施　　针对半刚性基层开裂的成因，其防治措施也需要从材料抗拉强度、内部收缩两个方面入手，具体措施为：首先，在材料抗拉强度方面，当基层为二灰稳定类时，可以加入适量早强剂，起到增强基层早期强度的作用，在基层拉模量不改变前提下，抗弯拉强