半刚性基层沥青路面反射裂缝成因及防治措施分析.pdf

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1、２０１４年第１０期（总第１３９期）江西建材交通工程半刚性基层沥青路面反射裂缝成因及防治措施分析■沈海燕■江苏育通交通工程咨询监理有限公司，江苏南京２１１１８８摘要：半刚性基层沥青路面反射裂缝是造成沥青路面损坏的原因之一，本文在影响半刚性基层路面反射裂缝分析现有文献的基础上，阐述了半刚性基层沥青路面反射裂缝的形成机形成的因素很多，如路面材料韧性、理以及主要影响因素，提出了防治裂缝的相应措施，以最大限度地减少路面结构组合、材料的配合比以及施路面反射裂缝的产生。工和养护等，其中也包括诸如强度和关键词：半刚性基层反射裂缝

2、防治措施韧度的随机性、材料的粘滞性等随机因素。具体而言，主要有：面层与基近年来随着经济和交通量的快速发展，我国的道路建设步入了新层之间的粘结状况；基层性能参数，的高速发展时期。目前我国已建、在建的高等级公路中最常用的结构图１交通荷载引起的疲劳包括厚度、长度、裂缝宽度、胀缩缝特类型为半刚性基层沥青路面，基层及底基层主要采用水泥稳定类材料、二灰稳定类材料，这类材料的主要特点为强度高、板体性好，抗冲刷能力强，尤其近年来，我国高等级公路中的交通量不断加大、重载车比例不断提高的背景下，更加促进了这种路面结构的大规模使用。目

3、前，在我国已建成的高速公路路面，９０％以上是半刚性基层沥青路面，在今后的高等级公路建设中，半刚性基层沥青路面仍将是主要的路面结构形式。然而半刚性基层材料易受水和温度的影响而产生干缩和温缩裂缝，并在行车荷载、温度和湿度等因素作用下反射至面层，形成反射裂图２温度引起的疲劳缝。国内已建高速公路调查表明，通车一至两年间大多数公路路面都性等；沥青面层结构参数和材料参数等。它们对反射裂缝的扩展模式会出现不同程度的裂缝，而且其中５０％以上是由于基层先开裂而引发也有一定的影响。的反射裂缝。反射裂缝对路面结构的整体性和连续性产生严

4、重的破坏１．３反射裂缝的扩展模式并在一定程度上削弱了路面结构的强度，而且随着雨水的浸入会导致根据断裂力学原理可分为三种：张开模式（Ⅰ型）、剪切模式（Ⅱ基层变软，造成路面强度大大降低，在大量行车荷载反复作用下会产生型）和撕开模式（Ⅲ型），如图３。研究表明，荷载型裂缝的开裂方式主冲刷和唧泥现象，从而严重影响路用性能，甚至路面很快产生结构性破要体现为张开型与剪切型，当车轮驶在裂缝正上方时以张开型引起反坏。射裂缝，当车轮驶在裂缝之前和之后的位置为剪切型；温度型裂缝主要导致高速公路沥青路面产生反射裂缝的影响因素很多，诸如路

5、面为张开型开裂方式。结构层厚度、路面材料、半刚性基层的级配、含水量、路面施工技术、施工季节与施工程序、路面所处地理环境与气候条件、路面通行车辆轴重以及路面使用历史等多方面。上述每个因素对高速公路沥青路面反射裂缝的影响的深入分析都十分复杂。但大量研究和工程实践表明，尽管半刚性基层的开裂是一个不可避免的过程，只要通过对半刚性基层混合料配比进行合理设计、优化路面结构设计、采用合适的应力吸收层等防反措施、严格施工控制，完全可以很好地减少和延缓基层裂缝的产生，最终大大降低由半刚性基层开裂引起的路面早期损害。图３反射裂缝扩展

6、模式１反射裂缝产生与扩展机理反射裂缝实际往往是处于行车荷载和温度变化、湿度变化等同时如前所述，半刚性基层材料易受水和温度的影响产生干缩和温缩作用下得以发展。温湿变化导致半刚性基层干缩和温缩开裂，沥青面而导致形成裂缝。在基层存在裂缝的情况下，引起沥青面层反射裂缝层受到交通荷载和温度联合作用或单独作用产生受拉疲劳和剪切疲的主要原因是荷载作用下基层裂缝处沥青层层底的剪应力，以及温缩劳，裂缝尖端拉应力重分布，造成紧靠裂缝顶端的面层底部先开裂；起应力引起的基层裂缝处沥青层层底的纵向拉应力。根据成因不同，反裂后的沥青面层进一

7、步在交通及环境因素作用下，裂缝朝上扩展、延射裂缝被分为荷载型反射裂缝和温度型反射裂缝。伸，最后形成贯穿的反射裂缝。１．１荷载型反射裂缝２防治反射裂缝措施分析荷载型裂缝，即主要由于行车荷载作用而产生的裂缝。在车轮荷２．１材料设计方面载作用下，半刚性基层底部要产生拉应力，如果此拉应力超过半刚性基２．１１改善基层材料性能层材料的抗拉强度，基层底部很快就会产生开裂。半刚性基层材料在外界温湿条件发生变化时会产生较大的收缩，当汽车荷载驶经裂缝时，在沥青面层中产生的应力影响如图１，可这是导致半刚性基层裂缝及产生反射裂缝的主要

8、原因。基层的开裂与分为３个过程：（１）轴载位于裂缝一侧时，裂缝两侧产生较大的剪切应材料的选择、水泥剂量、外加剂的使用、混合料的级配、碾压、养护、管理力；（２）轴载位于裂缝顶面时，裂缝两侧基层无相对位移或相对位移较等都有关系。对于半刚性基层材料，应通过试验进行合理的组成设计，小，面层主要承受弯拉应力作用；（３）轴载驶离裂缝时，在面层内产生与如调整结合料用量与比例、增加骨料含