沥青路面的裂缝成因及预防探讨.pdf

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1、2012年6月t耐目蒜晦交通建设沥青路面的裂缝成因及预防探讨傅锐良(东莞市大朗镇住房规划建设局)摘要：沥青路面具有表面平整，坚实、无接缝、施工工期短、养护维修简便和有良好的减振性等优点，使行车平稳、舒适而低噪声。但由于受到交通量增长、重载超载车辆的增多、温度变化、湿度变化，冰冻作用、设计、施工、采用材料和养护管理等因素的影响，出现了多种沥青路面病害。根据我们这几年来对我省沥青路面的实际损坏情况的调查，谈谈沥青路面常见的病害与裂缝出现的原因及其预防措施。关键词：沥青路面；裂缝成因；预防措施1裂缝形式及裂缝的分类沥青路面的裂缝形式有纵向裂缝、横向裂缝、网裂和龟

2、裂。裂缝形式按其形成原因可分为施工裂缝、强度裂缝、低温裂缝、冻胀裂缝。2沥青路面开裂原因(1)沥青路面开裂的主要原因可分为两大类：①由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝，一般称之为荷载型裂缝。②由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝，一般称之为非荷载型裂缝。(2)由于我国现行沥青路面设计规范中规定或推荐沥青路面采用半刚性基层。所以还存在着因为半刚性基层的温缩裂缝或干缩裂缝引起沥青面层产生的反射裂缝或对应裂缝。(3)路基的施工质量是直接影响沥青路面裂缝产生的重要因素，路基发生不均匀沉降，进而产生裂缝、下蛰、错位等破坏现象。(4)

3、我国大部分旧混凝土路面加铺沥青罩面时，由于刚性混凝土路面板块间沉降差导致的沥青面层出现的反射裂缝。3沥青路面裂缝应力分析3．1结构性破坏裂缝沥青路面的结构性破坏裂缝主要是由于行车荷载引起的。在半刚性基层下采用半刚性材料做底基层，可使基层底面由行车荷载产生的拉应力明显减小，甚至还小于半刚性底基层底面产生的拉应力，这对半刚性基层承受行车荷载的反复作用是十分有利的。同时在面层渗水、冰冻水、毛细水等的作用下，裂缝的修补不及时等原因，造成水分积聚在基层和面层之间、缝隙之中，在冻涨、车辆冲击荷载作用下，造成基层界面软化、叽泥等，使该部位完全失去连续性。造成面层单板、基

4、层裂缝处集中应力作用。两种情况均会完全脱离原有的基础，造成面层底、裂缝边缘处应力集中，很快导致破坏。3．2温度裂缝3．2．1低温裂缝沥青材料在较高温度条件下，具有良好的应力松弛性能，温度升降产生的变形不致于产生过大的温度应力，但当气温大幅度下降时，沥青材料逐渐发硬并开始收缩，面层中产生的收缩拉应力或拉应变一旦超过沥青混合料的抗拉强度，沥青面层就会开裂。3．2．2温度疲劳裂缝这种裂缝主要发生在日温差大的地区。由于温度反复升降导致沥青面层温度应力疲劳，使沥青混合料的极限拉伸应变(或劲度模量)变小，加上沥青的老化使沥青劲度增高，应力松弛性能降低，最终达到极限抗拉

5、强度使路面产生裂缝。3．3半刚性路面的反射裂缝和对应裂缝3．3．1由半刚性基层温缩开裂引起的反射裂缝冬季或在寒冷地区，在结合得好的沥青面层下，开裂的半刚性基层的水平位移使得直接在裂缝上的面层内产生大的拉应力或拉应变，由于在较低温度下沥青面层通常较硬，它只能承受小的拉应力或拉应变，因此容易被拉裂，并且裂缝的扩展途径是由下至上的。沥青面层的厚度愈薄，反射裂缝形成的愈早和愈多。3．3．2由半刚性基层干缩开裂引起的反射裂缝或对应裂缝对于新铺的半刚性基层，随着混合料中水分的减少，要产生干缩和干缩应力；水分减少得愈多愈快，产生的干缩应力和干缩应变就愈大。在已经产生干缩

6、裂缝的半刚性基层上铺筑沥青面层，在较薄沥青面层的情况下，半刚性基层的裂缝会由于温度应力而使面层底部先开裂，并较快形成反射裂缝。一旦行车产生的拉应力与温度应力相结合，反射裂缝会形成得更快。在较厚沥青面层的情况下，由于温度应力在表面最大，基层的裂缝将促使面层先从表面开裂，然后逐渐向下传播形成对应裂缝。以上结论已被长沙交通学院光弹模型试验所证实，表面降温30℃时，不同厚度沥青面层内下层裂缝上方的温度应力分布规律。不同的应力分布规律不难推断，通过进一步的试验或计算，将会得到一个临界面层厚度。面层厚于此临界厚度时，裂缝将主要从表面开始；薄于此临界厚度时，裂缝可能主要

7、从底部开始。此临界厚度与气候条件、面层混合料的劲度模量、温缩性以及基层混合料的温缩性有关。3．4路基不均匀沉降产生的裂缝(1)路基下地基土质不良造成的沉降。由于软土一般都厚度不均，都具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性强和抗剪强度低等特点，在软土上填筑路基，如不进行有效处理，则极易产生不均匀沉降。但是如果进行处理而忽略了不同处理工艺间的连接也会出现人为产生的不均匀沉降。进而产生裂缝、错位等渗透破坏现象。(2)道路分期建设时，在路基加宽时，新旧边界的衔接处理不当，导致产生纵向开裂。(3)路基压实不均匀。主要在桥头或者是路基设置构造物段，由于在这些相接部位施工控

8、制不严，导致沉降较大，某些工程桥头沉降甚至达到60cm以上。或者靠