半刚性基层沥青路面裂缝原因及防裂措施

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1、半刚性基层沥青路面裂缝原因及防裂措施摘要：针对目前我国高等级公路沥青路面普遍采用的半刚性基层容易产生反射裂缝，最终导致路面结构层整体损坏的现象，本文分析了半刚性基层沥青路面裂缝的产生原因，介绍了裂缝防治措施，这将对最大限度的减少收缩裂缝，充分发挥半刚性基层的优势，延长道路的使用寿命具有重要意义。关键词：半刚性基层沥青路面裂缝原因防裂措施中图分类号：U416.217文献标识码：A文章编号：引言随着我国公路交通量迅速增长，车辆超载现象普遍存在，新的交通状况对路面的承载能力耍求越来越高。由于半刚性基层材料具有较好的力学性能，早期强度高，板体性强，并具

2、有一定的抗弯拉强度、较好的水稳定性、抗冻性和抗疲劳性等特点，因此半刚性基层已经成为我国目前高等级公路沥青路面结构的主要形式。然而它在道路的使用过程中也存在一些缺点。如对温度、湿度的变化较为敏感，在使用过程中，在温度和湿度的交替变化下容易产生收缩裂缝。半刚性基层产生的收缩裂缝会使路面结构层承载能力降低，最终导致路面结构层整体损坏。因此，分析裂缝的产生原因、制定防裂措施，对于延长半刚性基层沥青路面的使用寿命、降低维修成本，提高公路的服务质量具有重要意义。一、半刚性基层沥青路面裂缝产生原因根据国内外对半刚性基层的研究表明，引起半刚性基层开裂的主要原因

3、可分为两人类：(1)荷载影响车辆荷载对路面产生的作用力，通过面层传递到半刚性基层，致使基层层底出现拉应力，如果此拉应力超过了基层材料的容许极限拉应力时，基层就会开裂。(2)环境影响半刚性基层在不同的环境因素作用下，裂缝程度不同。影响半刚性基层开裂的主要环境因素为温度和湿度。半刚性基层施工后若未及时养护，基层材料水分大量蒸发，便容易产生干缩裂缝。如果气温急剧下降，在温度应力作用卜•基层容易出现温缩裂缝。半刚性基层产生的收缩裂缝,在车辆荷载和周期变化的环境因素影响下，裂缝顶端会产生较大的应力集中，进而造成基层裂缝延面层底部向上延伸形成反射裂缝。裂缝

4、的出现为地表水进入面层提供了通道，地表水通过裂缝不断进入路面结构层，由于得不到及时排出而滞留在面层与基层之间，在车辆荷载反复作用下产牛的动水压力冲刷基层，致使基层材料脱落松散，基层与面层的粘结力下降，路面结构层承载能力降低，最终导致路I何结构层整体损坏。由此可见，半刚性基层开裂导致的沥青路面开裂是沥青路面破坏的主耍原因之一。因此对半刚性基层裂缝的防治是延长公路使用寿命的关键。二、半刚性基层沥青路面防裂措施国内外对半刚性基层沥青路面防裂措施的研究大致可分为两大类：一类是半刚性基层材料性能方面，i类是路面结构形式方面。（一）半刚性基层材料性能方面1

5、、材料组成设计（1）结合料种类及剂量半刚性基层使用不同的结合料其收缩系数是不同的。常用的结合料类型为水泥稳定类、石灰稳定类、石灰粉煤灰稳定类。由于各种结合料的化学成分不同，其对半刚性基层材料的收缩系数的影响不同。结合料的选择应根据规范规定的不同公路等级对应的强度要求进行选择，并在满足强度要求的基础上，选择使基层材料收缩系数小的结合料。结合料剂量对半刚性基层材料的收缩性能影响较大。对于水泥稳定类材料，基层强度和收缩系数均随水泥剂量的增加而增大。水泥剂量过小，基层强度达不到规范要求，不能形成板体结构，水泥剂量过大，材料的收缩系数较大，基层容易产生裂

6、缝。因此，在选择水泥剂量时要在满足规范要求强度的前提下，采用较小的水泥剂量，以控制基层收缩裂缝的产生。（2）集料级配类型及细料含量工程实践证明，按规范［［参考文献口JTJ034-2000.公路路面基层施工技术规范•北京：人民交通出版社,2000］］设计的水泥稳定碎石基层在施工和使用中会岀现较多的裂缝。其原因为该规范中级配是按最大密实理论设计的，经大量试验分析表明该级配属于悬浮密实型结构。周浩対不同结构类型的水泥稳定碎石进行了试验，得出骨架密实型结构能够明显减少半刚性基层的收缩量［［［］周浩•耐久性半刚性基层材料设计［D］・西安：长安大学，200

7、9.6］］。骨架密实结构是在不增加经济成本的基础上对半刚性基层材料性能的改善，因此在实际工程中得到广泛应用。研究表明：基层材料中4.75mm.2.36mm、0.075mm的颗粒含量，尤其是<0.075mm的颗粒含量，对基层材料的收缩性能影响显著。文献［2］表明<0.075mm的细料含量少，温缩系数越小；细料含量多，温缩系数越大，因此在实际施工中控制〈0.075mm的细料含量，可冇效减少收缩裂缝。(3)成型方式长安大学的陈磊对水泥稳定碎石采用振动成型方法与静压成型方法进行对比试验，得出采用振动方法进行配合比设计其强度明显高于静压方法成型的试件强度

8、，在强度相同的情况下，振动方法与静压方法相比，可以降低水泥剂量，从而减少基层的收缩裂缝，且振动成型方法与现场施工压实工艺更为接近。因此室内采用振动成型