浅谈水稳碎石基层裂缝成因及防治措施

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1、浅谈水稳碎石基层裂缝成因及防治措施黄哲（黑龙江省交通科学研究所）摘要：冃前，我国大多数高等级公路均采用水泥稳定碎石来做基层，但其容易产生裂纹和裂缝，木文对水稳基层裂缝形成的机理进行了详细分析，提出从材料控制、施工控制等方面控制基层裂缝的产生，并针对已经出现的基层裂缝提出了行Z冇效的处理牯施。关键词：水稳碎石；基层裂缝；防治；措施1前言水泥稳定碎石有良好的力学性能和板体性，具初期强度高并且强度随龄期的增长而提高，其力学强度，可视匸程需要进行调整。其特点是：强度高，水稳性好，抗冻性好，耐冲刷，温缩性和干缩性均较小，是一种优良的路面棊层材料。然而，水泥稳定碎石料也冇较人的缺点，

2、主要是脆性大，从而导致对温度和湿度敏感性强，易因温度变化和湿度变化产生裂缝并反射到路面，导致路血强度和使用性能大大降低。2基层裂缝原因分析2.1温缩裂缝水泥稳定碎石由于混合料中冇5%左右的水泥，所以具冇热胀冷缩的性质，在混合料硬化初期，水泥水化放出较多的热量，但散热较慢，因此其内部温度较高，使内部体积膨胀。而外部如遇气温急剧降低则冷却收缩，内胀外缩和互制约，产生较大的应力。一旦应力超过具极限抗弯拉强度，将产牛温缩裂缝，温缩裂缝多数是横向分布。2.2干缩裂缝水泥稳定碎石在干燥空气中便化时，随着水分的减少，体积将收缩变形，每隔一段距离产住均匀的干缩裂缝。水泥稳定碎石产主T缩裂

3、缝的原因与其水泥、水和碎石集料都有很大的关系。一方面混合料在凝结硬化过程中，水泥与水起水化反应，消耗大量的水分，水泥含量越高，则消耗的水分越多。另一方面，碎石集料表面也要吸附水，集料屮的细料成分越多,表面吸附的水分就越多。再者，基层施工过程屮，含水量越人，蒸发散失的水分就越多，因此就越易产生干缩裂缝。2.3纵缝如果水泥稳定碎石基层在施工早期产牛纵缝，大都是施工控制方血引起的。其原因应归结为局部土基压实度或基层压实度没冇达到规范要求。由于基层较厚，采川分层碾压作业,第一层摊铺碾压成型时，其厚度较薄，一般在15cm左右，尽管养护期满，但其承载能力较低。2.4网状裂缝网状裂缝也

4、叫“龟裂”，它是由于局部弯沉太人，在外力作用下产生结构性破坏的裂缝,它是一种破坏性较大的裂缝，如雨水进入，在外力作用下易引起翻浆。2.5路基不均匀沉降产生裂缝如果水泥稳定碎石基层产牛纵向裂缝，多是由于局部土基及底基层压实度达不到规范要求引起，在重车的作用下产牛的反射裂缝，有时显弧状分布，且表面形成一定的高度差。3基层裂缝防治3.1原材料控制3.1.1水泥为保证水泥稳定碎石基层施工时冇足够的时间运输、摊铺和压实，应对水泥的终凝时间有限制，一般需要6〜10h。夏季施工吋，气温较高，表面层的凝结硬化速度较快，水泥终凝时间应尽可能达到lOh；春秋季施工时水分蒸发较慢，终凝时间可缩

5、短至6h。水泥标号不能太高，最好不要超过32.5R,采用普通硅酸盐水泥，剂量控制范围为5%左右。水泥剂量太低时，强度难以满足要求，而剂量过高时，混合料的收缩系数増人，裂缝增加，故水泥剂量一定要经过试配并结合现场调试合适之后确定；3.1.2石料石料的粗细直接影响水泥稳定碎石基层的强度、平整度和裂缝的产生。水泥稳定碎石的粒料越粗，强度越高，稳定性越好，预防温缩、干缩裂缝的能力越强。但粒料过丁粗糙，则粒料间的粘接力不足，一旦车辆上路，表面层极易跑散，使得基层的平整度难以达到验收标准要求。如果粒料偏细，基层强度难以合格，而且石粉含量偏多时，水泥稳定碎石的收缩性增人，裂缝也就增多。

6、3.2施工控制3.2.1压实度水泥稳定碎石混合料压实度的控制是保证强度达到标准要求的重要手段之一。尽管面层将采取钢筋加固补强措施，但基层的压实度仍需加强。由于基层材料來源的牛产金业规模相对较小，机械化程度不高，石料加丄质量普遍不够稳定，存在粒径不均匀现彖，骨料时而偏粗，时而偏细，因此水泥稳定碎石混合料的最大干密度呈变化状态。在压实度的检验中，如果采用同一干密度指标作为标准，很容易出现压实度不合格或超过100%的现象，因此施工屮采用灌砂法进行压实度检验时，应对集料筛分，以确定粗骨料的含最，分别选用不同的密度标准；3.2.2水量水泥稳定碎石是水泥与集料的水化凝结便化的产物。含

7、水量的控制影响到压实度的保证和裂缝的产住。考虑到混合料在运输、碾压过程屮还有水分散失，尤其夏季施工时水分蒸发快，施工过程屮对水的含量应控制在比最佳含水量大1%左右。含水量过小时，基层表层松散，碾压容易起皮，难以压实；含水量过大碾压时粘轮，表面起拱，而H雄层成型后水分散失愈多，形成的裂缝愈多，所以就丄过程中含水量要控制适宜；3.2.3施工接头基层在施工过程小留有接头是难以避免的，但接头处往往是应力的集小区，在温度应力、基层收缩应力和交通荷载的反复作用下，容易诱发为裂缝，从而导致沥青面层产生反射裂缝。3.3养护控制水泥稳定碎石基层