第一篇：瀝青路面裂縫處置方法
瀝青路面裂縫處治方法
1 前言
由于瀝青路面具有造價低、噪音小、行車舒適、施工快捷、維修方便等優越性，因而瀝青路面得到了廣泛的推廣和應用。裂縫是瀝青路面常見的病害，對道路的危害極大，特別在冬季和春季，因時有雨、雪水滲入，在行車荷載的作用下，使本來就處于裂縫狀態的路面病害更加趨于嚴重，最終導致破壞。因此，為了提高路面質量，減少路面病害，必須加強對瀝青路面早期裂縫的認識及防治工作。
2 瀝青路面裂縫的型式
瀝青路面裂縫按裂縫的形狀可分為縱向裂縫、橫向裂縫、網狀裂縫(龜裂)和不規則裂縫等四種型式。
2.1 縱向裂縫
損壞特征：與道路中線大致平行的長直裂縫，有時伴有少量支縫。這類裂縫通常由路基、基層沉降，或施工接縫質量或結構承載力不足而引起。路基、基層沉降引起的縱縫，通常斷斷續續，綿延很長;施工搭接引起的縱縫，其形態特征是長且直;而結構承載力不足引起的縱縫多出現在路面邊緣，由于路基濕軟造成承載力不足，從而導致縱縫。
2.2 橫向裂縫
損壞特征：與道路中線近于垂直的裂縫，有時伴有少量支縫。橫向裂縫多由路基、基層裂縫的反射或由路面低溫收縮造成;最初多出現于路面兩側，逐漸發展形成貫通路幅的橫縫。
2.3 網狀裂縫(龜裂)
損壞特征：相互交錯的裂縫將路面分割成形似網狀或龜紋狀的銳角多邊形小塊，塊的尺寸小于50cm×50cm。網狀裂縫(龜裂)是行車荷載的重復作用而引起的疲勞裂縫，其最初形態是一條或幾條平行的縱縫，隨著荷載重復作用次數的增加，平行縱縫間出現了橫向、斜向連接縫，形成多邊的、銳角的、形似網狀、龜裂狀的裂縫型式。
2.4 不規則裂縫
損壞特征：路面裂縫呈不規則形狀，塊的最長邊長小于100cm。不規則裂縫主要由面層材料的收縮和溫度的周期性變化所致。
3 瀝青路面裂縫產生的原因
3.1 縱向裂縫產生的原因
(1)改建公路中新老路銜接處處理不符合技術規范要求，造成路基不均勻的沉陷或者滑坡，形成裂縫;
(2)新建公路中由于碾壓不均勻，出現路基、基層局部未壓實或兩側密實度不夠，使路基、基層承載力不足產生不同程度的沉陷，形成裂縫;
(3)瀝青混合料攤鋪時，接縫處理不當，造成路面滲水或面層壓實度未達到要求，在行車作用下形成裂縫;
(4)傍山公路一半是挖方，一半是填方，如果施工時未按規范要求處理，易造成自然沉降，經長時間行車的作用形成裂縫。
3.2 橫向裂縫產生的原因
(1)路基、基層出現干縮或凍縮形成裂縫，反射到瀝青路面上產生裂縫;
(2)在施工過程中路基、基層的上、下層橫接縫出現重疊或搭接過少而形成裂縫，反射到瀝青路面上產生裂縫;
(3)冬季氣溫下降，瀝青路面收縮形成裂縫。
3.3 網狀裂縫、不規則裂縫產生的原因
(1)基層整體強度不足，瀝青路面老化，在行車的作用下形成網狀或不規則裂縫;
(2)瀝青面層偏薄，不符合設計要求，或交通量超過設計能力，造成網狀或不規則裂縫;
(3)瀝青面層在溫度周期性的變化下產生收縮，造成不規則裂縫。
4 裂縫的處治方法
4.1 在高溫季節全部或大部分可愈合的輕微裂縫，可不加處理。在高溫季節不能愈合的輕微裂縫，可采用以下兩種方法進行處治：
(1)將有裂縫的路段清掃干凈并均勻噴灑少量瀝青(在低溫、潮濕季節宜噴灑乳化瀝青)，再勻撒一層2~5mm的干燥潔凈石屑或細砂，最后用輕型壓路機將礦料碾壓。
(2)沿裂縫涂刷少量稠度較低的瀝青。
4.2 對于路面的縱向或橫向裂縫，應按裂縫的寬度按以下步驟分別予以處治：
(1)縫寬在5mm以內：
①清除縫中雜物及塵土;
②將稠度較低的熱瀝青(縫內潮濕時應采用乳化瀝青)灌入縫內，灌入深度約為縫深的2/3;
③填入已篩好的干凈的石屑或細砂(視縫寬窄選料)，并搗實;
④將溢出縫外的瀝青及石屑、砂清除干凈。
(2)縫寬在5mm以上：
①除去已松動的裂縫邊緣;
②清除縫中雜物及塵土;
③用拌和均勻的熱瀝青混合料分層填入縫中，并搗實(縫內潮濕時應采用乳化瀝青混合料)。
4.3 因瀝青性能不好、或路面設計使用年限較長、油層老化等原因出現的大面積網狀裂縫或不規則裂縫，此時若基層強度尚好時，通過技術經濟比較，可選用下列維修方法：
(1)乳化瀝青稀將封層，封層厚度宜為3~6mm。
(2)加鋪瀝青混合料上封層，或先鋪設土工合成材料后，再在其上加鋪瀝青混合料上封層。
(3)改性瀝青薄層罩面。
(4)單層瀝青表處。
4.4 由于路基、基層強度不足或路基翻漿等原因引起的嚴重龜裂，應先處治好基層后再重作面層。
第二篇：國內外關于減小半剛性(無機結合料穩定材料)基層瀝青路面 收縮裂縫的措施和方法
《高等筑路材料》結題論文
學號：
姓名：
2013年10月
國內外關于減小半剛性(無機結合料穩定材料)基層瀝青路面
收縮裂縫的措施和方法
摘要：無機結合料穩定材料基層常被稱為半剛性基層，為我國目前使用最廣泛的路面基層類型。但無機結合穩定材料基層存在著一個較大缺點：因其本身容易產生收縮裂縫，故使路面形成反射裂縫。該文通過分析無機結合料穩定材料收縮裂縫的成因，介紹了國內外關于減少無機結合料穩定材料收縮裂縫的措施方法，以及這些措施的效果和發展趨勢，為實際工程提供參考。 關鍵詞：無機結合料穩定材料;半剛性基層;收縮裂縫;
緒論
從 80 年代至今，經過“六五”、“七五”、“八五”科技攻關項目的研究，半剛性基層瀝青路面成套技術逐漸形成，成為我國高速公路的主要結構形式?，F在我國已建成的高速公路 95%以上都是半剛性基層瀝青路面，可以毫不夸張地講，我國高速公路的發展史就是半剛性基層瀝青路面的發展史。
在我國高速公路取得巨大成就的背后，我們應該清醒地看到與發達國家相比我們的高速公路尚處于較低的層次。前幾年由于受規范的限制和對規范理解上的偏差，盲目追求半剛性基層高強度、高模量，同時為追求取芯的過分完整和密實，拼命加大水泥劑量、增加細料含量，造成以懸浮結構、重型擊實成型為主的水泥穩定碎石基層裂縫嚴重。
無機結合料穩定路面在前期具有柔性路面的力學特性，當環境適宜時，其強度和剛度會隨著時間的推移而不斷增大，而且無機結合料穩定路面還具有穩定性好、抗凍性強、結構自身自成板體等特點，因此在我國無機結合料穩定材料已廣泛用于修建公路路面基層或底基層，但不足之處是抗變形能力差，對于溫度和濕度的變化比較敏感，在其強度形成的過程中，以及運營期間會產生干燥收縮裂縫和溫度收縮裂縫。而且，在交通荷載的作用下，這種收縮裂縫會擴展到瀝青面層而形成反射裂縫。其結果是破壞了路面的連續性和整體性，影響了路面的使用效果，更為嚴重的是裂縫的存在使得路表水有可能通過裂縫滲入到土基中，從而影響路基的強度和穩定性，導致路面的早期破壞 。
1.什么是半剛性基層?
在粉碎的或原狀松散的土中摻入一定量的無機結合料(包括水泥、石灰或工業廢渣等)和水，經拌合得到的混合料在壓實和養生后，其抗壓強度符合規定要求的材料稱為無機結合料穩定材料，以此作為路面基層即稱為無機結合料穩定材料基層。由于無機結合料穩定材料的剛度介于柔性路面材料和剛性路面材料之間，常稱此為半剛性材料。因此也將無機結合料穩定材料基層稱為半剛性基層。
2.產生收縮裂縫的原因?
無機結合料穩定材料基層收縮裂縫分為干縮裂縫和溫度裂縫，它屬于非荷載型裂縫。 (1)干縮裂縫
所謂干縮裂縫是指由于基層中的水份變化，而使材料產生收縮的現象。 無機結合料穩定材料經拌和壓實后，由于蒸發和混合料內部發生水化作用，混合料的水份會不斷減少。由于水的減少而發生的毛細管作用、吸附作用、分子間力的作用、材料礦物晶體或凝膠體間層間水的作用和碳化收縮作用等會引起半剛性材料產生體積收縮。例如石灰土、水泥土或水泥石灰土基層碾壓結束后，如果不及時養生或養生結束后未及時鋪筑面層，只要太陽暴曬，就可能出現干縮裂縫。隨著暴曬時間增長，裂縫會越來越嚴重，將基層切割成數平方米大小的小塊。即使是干縮性小的二灰穩定粒料和水泥穩定粒料基層，在養生結束后，如果暴曬時間過久，也會產生間距為5～10m的橫向裂縫。干縮裂縫主要是橫向裂縫，也有少數縱向裂縫，縫頂寬約0.5～3mm。如果面層是瀝青層，這種裂縫會向上反射，并導致瀝青面層形成反射裂縫。因此，提前采取措施防止無機結合料穩定基層開裂是個十分重要的問題。無機結合料穩定材料基層產生體積干縮的程度或干縮性(最大干縮性應變和平均干縮系數)的大小與下列一些因素有關：材料種類、結合料的含量、被穩定料的物理特性和礦物成份、含水量和齡期等。 (2)溫度裂縫
無機結合料穩定材料是由固相(組成其空間骨架的原材料的顆粒和其間的膠結構)、液相(存在于固相表面與空隙中的水和水溶液)和氣相(存在于空隙中的氣體)組成。半剛性材料的外觀脹縮性是三相在降溫過程中相互作用，使半剛性材料產生體積收縮，即為溫度收縮，從而形成裂縫。溫度裂縫則主要包括低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫兩種。低溫收縮裂縫是指隨著冬季大氣溫度的下降，路面溫度也隨著下降，這時基層材料開始收縮，而由于基層在路面結構中處于面層與底基層之間，由于面層、基層、底基層的收縮不一樣，上下受到約束，當氣溫下降到一定極限時，基層材料中的拉應力或拉應變一旦超過材料的抗拉強度或極限抗拉強度時，而引起基層的開裂，溫度收縮裂縫主要是橫向的。而溫度疲勞裂縫主要發生在太陽照射強烈、日溫差大的地區，在這種地區，基層白天溫度與夜間溫度之差相當大，在基層中產生較大溫度應力，這種溫度應力日復一日地反復作用在基層中，使基層產生疲勞開裂，由此產生的裂縫稱為溫度疲勞裂縫。不同材料的無機結合料穩定材料基層的溫縮性質差異很大，粒料越細溫縮性越大。半剛性基層養生后，若能及時鋪上瀝青面層，特別是較厚的瀝青面層，一般不會產生溫縮裂縫。值得注意的是，要避免溫縮和干縮的同時發生、互相加強。
3.減少無機結合料收縮裂縫的措施和方法
(1)南昌市城市規劃設計研究總院的孔健提出如下建議。
針對無機結合料穩定材料基層的收縮裂縫，目前主要采取以下措施： (1)選擇收縮性小的材料。在進行半剛性路面設計時，首先應該選用抗沖刷性能好、干縮系數和溫縮系數小的和抗拉強度高的材料做基層。粉粒f小于0.075mm含量少的粒料的抗沖刷性最好，水泥穩定粒料和密實式石灰粉煤灰穩定粒料是所有無機結合料材料中收縮系數最小的材料，應該首先選用這兩種材料做瀝青路面的基層。
(2)在采用水泥或石灰粉煤灰穩定粒料(土)做瀝青路面的基層時，應盡量采用不含塑性細土的級配粒料。如果天然粒料土中含有過多的塑性細土，應篩除部分塑性細土或摻配粗集料，使其含量減到最小，以減小結合料穩定混合料的收縮性，使結合料穩定粒料基層可能產生的收縮裂縫減到最小。
(3)采用合適的無機結合料穩定材料基層混合料配合比設計。
a.保證粗集料含量?；旌狭现写旨虾吭?5%以上時，能有效減少收縮裂縫的產生。
b.使用骨架密實結構礦料的級配，密室因其碎石處于骨架結構，而其骨架中間用密實的小碎石填充，大小碎石間用結合材料粘合，這樣材料的抗溫度(或抗干燥)收縮性能都比較好采用合適的配合比設計。
(4)為保證收縮裂縫不呈現最大值，應盡可能考慮在溫差較小的條件下施工無機結合料穩定材料基層。對于無機結合料材料尤其是無機結合料材料溫差的控制，主要考慮三個特征值：半剛性基層施工時的溫度、基層材料最高溫度、最終溫度或外界氣溫，除了從無機結合料穩定材料基層原材料、配合比等方面降低水化熱溫升之外，其它降低溫差的措施還有：
a.水泥、水及砂石等原材料在夏天施工時應有一定的遮蔽措施，防止陽光直接照射使無機結合料穩定材料基層原材料的溫度過高。
b.充分利用某些天然條件，如利用夜間或有利的低溫季節進行無機結合料穩定材料基層的施工以降低施工時溫度。
c.在拌和無機結合料穩定材料基層時可以采用冰水或摻冰以及預冷骨料等以降低施工時溫度。
d.無機結合料穩定材料基層碾壓完畢，表面應覆蓋一定保溫材料，以減少半剛性基層內外溫差，防止基層材料溫度的驟然變化及水分的迅速揮發。
(5)計量準確?；鶎邮┕ぶ斜仨殗栏癜丛囼灤_定的結合料劑量進行控制，計量一定準確。
(6)拌和均勻。施工中劑量不僅要計量準確，而且要拌和充分、均勻，不出現灰條、灰團和花面，混和料色澤一致。
(7)無機結合料穩定材料基層有一共同特性，就是其干縮應變隨混合料的含水量增加而增大。施工碾壓時的含水量愈大，結構層愈容易產生干縮裂縫，因此，施工中要嚴格控制壓實含水量，不允許灑水車在工作面上停車或調頭，防止灑水不勻。由于在最佳含水量下壓實的基層材料，具有較大的收縮變形，所以應在小于最佳含水量下壓實成型。當含水量為最佳含水量的0.85～0.95倍時，施工的壓實成型并不困難，還可減少收縮裂縫。
(8)采用乳化瀝青封層保濕養生?；鶎映尚秃?，采用灑水養生，很容易使含水量驟高驟低，增加縮裂的可能。采用乳化瀝青保濕養生可使含水量變化均勻，防止收縮裂縫的產生。
(9)對于有較厚瀝青面層的無機結合料穩定材料基層，如果在施工過程中保證在鋪筑瀝青面層之前基層不產生收縮裂縫，在路面使用過程中，瀝青面層內的裂縫將是瀝青面層本身的溫度裂縫，由基層裂縫引起的反射裂縫所占比例將很小，甚至沒有，即可以減少瀝青面層內的裂縫總數。因此，施工過程中保證無機結合料穩定材料基層不產生收縮裂縫，應作好基層的初期養護。
a.無機結合料穩定材料基層碾壓完成后，要及時養生，保護混合料的含水量不受損失，決不能讓基層曝曬變干開裂。
b.無機結合料穩定材料層碾壓完成后最遲在養生結束后，應立即噴灑瀝青乳液，做成透層。
c.透層完成后，應盡快鋪筑瀝青面層。透層雖有一定的保溫保濕作用，但時間稍長，無機結合料穩定材料混合料的水份也會損失并產生干縮裂縫;在溫差大的情況下，無機結合料穩定材料基層也可能產生溫縮裂縫，為了保護基層不產生收縮裂縫，必須在5～10d內鋪筑瀝青面層。
(10)在一般道路上，無機結合料穩定材料基層上的瀝青面層較薄。在這種薄或較薄的瀝青面層下，即使在鋪筑瀝青面層前，無機結合料穩定材料基層沒有開裂，在鋪筑瀝青面層后，基層也難于避免會產生干縮裂縫(特別在干旱地區)和溫縮裂縫(特別在冰凍地區)或干縮與溫縮的綜合裂縫。因此，對于這種半剛性基層薄(或較薄)瀝青面層結構，應在無機結合料穩定材料基層碾壓完成后，按施工規范進行養生。養生結束后，在基層頂面噴灑透層瀝青，盡可能先做個下封層，然后開放交通半月以上(開放交通的時間盡可能長些)，待無機結合料穩定材料基層的收縮裂縫完成后，再鋪筑瀝青面層，這樣可明顯減少反射裂縫。
(11)設預留縫。在無機結合料穩定材料基層中每隔一段距離設一道收縮縫f基層成型后，用混凝土切縫機切割即可)，能起到較好的止裂作用，縫的間距將隨所用半剛性材料類型、瀝青質量和當地氣溫條件而變，具體需要通過試驗路確定。一般情況下，間距為8～12m。如在預留縫上鋪一幅寬3m的玻璃纖維布效果更好。[1]
(2)國內外學者還提出了以下的解決方法：
1.長安大學蔣應軍在水泥穩定碎石收縮裂縫防治研究中提出骨架密實結構的水泥穩定碎石混合料，通過研究得出如下結論：
水泥穩定碎石混合料的干縮主要是通過毛細管張力作用、吸附水及分子間力作用、層間水作用及碳化收縮作用四個過程引起的宏觀體積收縮。其干燥收縮值與材料剛度成反比，與含水量成正比。同樣材料組成下，用粉煤灰代替一定量的水泥可以改善水泥碎石混合料的路用性能。
2.長安大學張嘎吱等進行了“考慮抗裂性的水泥穩定類材料的配合比設計方法研究”，得出如下結論：
相同級配的水泥穩定碎石混合料存在一相應于最小溫縮系數的最佳水泥劑量。水泥穩定類材料干縮率隨含水量變化是一近似拋物線的發展過程。水泥穩定碎石混合料中0.075mm 以下的細集料含量越多，混合料抵抗收縮能力越差。水泥穩定類材料整體級配越細，干燥收縮越大;級配接近于懸浮結構，干縮性越大，且干縮破壞主要發生在早期。
3.長安大學楊紅輝等進行了。水泥穩定碎石抗裂機理及評價方法。的研究，得出研究成果如下：
應用均勻試驗研究了水泥、膨脹劑及纖維等對水泥穩定碎石混合料抗裂性能的作用規律。試驗表明，水泥含量對混合料的路用性能具有顯著影響，水泥含量越大，水泥碎石混合料抗裂能力越差。膨脹劑提高了水泥碎石材料的強度和剛度，能有效抑制水泥穩定碎石混合料產生早期干燥收縮裂縫。
4.江蘇省交通科學研究院進行了“水泥穩定碎石抗裂設計方法”的研究，得出如下研究成果：
過高的水泥用量會導致抗裂能力的下降。室內研究表明適量的外加劑能顯著降低水泥穩定碎石混合料的干縮應變?；旌狭霞壟溥^粗(4.75mm 通過率 29%)時基層彎沉值較大，級配較細(規范中值)時由于細集料偏多容易導致裂縫，因此建議集料級配宜控制 4.75mm 通過率為 34%左右。
5.長安大學李美江等通過“道路材料振動壓實研究”采用振動成型方式對水泥穩定碎石材料進行了初步研究，得出如下研究結論： 水泥穩定碎石混合料振動壓實時響應頻率在35Hz左右，最佳振幅在1.3mm-1.7mm之間。振動壓實成型方式極大的提高了試件的抗壓強度，而混合料最大干密度提高相對較小。對級配良好的易于振動壓實的水泥穩定碎石混合料，靜面壓力、激振力等振動參數對達到標準震實狀態所需的振動時間影響很大。
6.美國 K.P.喬治等人研究了水泥穩定土的干縮特性，并論述了影響水泥穩定土收縮的因素：
在其它條件相同的情況下，土中粘粒含量愈多水泥穩定土收縮能力越強。試件含水量越大，試件干縮應變越大，所以在基層施工中要嚴格控制含水量。密實度越大，試件干縮應變越小，故而減小基層開裂可以用增加壓實功能來改善。[2]
7.針對基層材料本身的抗裂措施，實際上就是采取措施減小半剛性材料的收縮性能，增強其抗拉性能，可以通過摻加添加劑或者是加筋材料來限制其收縮，也可以通過改善半剛性基層材料各組成成分的性能來增強基層的抗裂性能。
(1)在半剛性基層材料中摻入短纖維可有效地提高穩定土的抗裂性能，蘇州科技學院的董蘇波等人對玻璃纖維二灰穩定碎石的強度和剛度進行了試驗，結果表明，玻璃纖維可提高二灰碎石半剛性基層的強度，降低其剛度，并且可有效改善二灰碎石基層的韌性。
(2)長沙交通學院的陳嘩在試驗的基礎上探討了聚丙烯短纖維增強二灰穩定土的性能，而徐劍則通過在水泥穩定土中摻加格網碎片來增強基層的抗裂性能。
(3)在日本，用水泥和特殊瀝青乳劑綜合穩定使水泥與瀝青混合以防水分的蒸發，而瀝青乳劑中的水分則供給水泥硬化，使收縮系數隨瀝青劑量的增加而減小。
(4)長安大學的戴經梁和蔣應軍等通過大量試驗認為，改善半剛性材料的級配，采用骨架密實結構能顯著減小半剛性基層的收縮量，增強基層的抗裂性。對于組成半剛性基層的材料來說，諸多的研究都表明:在滿足設計強度的基礎上限制水泥用量，并且盡量選用低標號、水化熱小、干縮性小的水泥，適當加入緩凝減水劑、緩凝阻裂劑、減縮劑等外加劑，為提高后期強度，減少收縮裂縫可用粉煤灰代替部分水泥劑量等。
(5)在我國高等級公路基層穩定材料中，二灰穩定粒料要比水泥穩定粒料抗收縮開裂能力強，而且，能大量利用工業廢料(粉煤灰)，經濟性好，因而應用非常廣泛。但是，由于二灰穩定粒料早期強度低，施工進度受到限制，且表面松散，不利于層間結合，逐漸被水泥穩定粒料基層所代替。
8.在基層施工中所采取的一個重要的防止裂縫產生的措施就是對基層采取預裂措施，在瀝青面層鋪筑之前，人為地制造規則的裂縫或不規則的裂紋網。
(1)德國1986年新規范規定，當瀝青罩面層的厚度小于或等于14cm時，不管基層厚度多大，只要基層抗壓強度超過12MPa，基層必須預先切縱縫和橫縫。
(2)前蘇聯有關規范指出，為了減少裂縫的破壞作用，避免薄瀝青面層下水泥穩定土基層產生不規則的裂縫反射到瀝青面層上，建議基層每隔8一12m做一假縫，縫深6一8cm，縫寬10一12mm。鋸縫后立即用瀝青馬蹄脂填縫，并對瀝青面層產生的規則且較整齊反射裂縫也采用瀝青馬蹄脂填縫。目前，在我國該工藝已得到廣泛應用，許多實際應用的工程實例都表明此項工藝對防治半剛性基層的收縮裂縫確有成效。許多研究者針對不同半剛性材料基層設置預劇縫的計算以及具體工藝過程都進行了一定的研究探討。
9.國外很多學者認為微細裂縫的傳荷能力好，會大大減輕甚至完全消除寬縫的出現，如捷克斯洛伐克在水泥穩定材料硬結過程中，用反復碾壓的方法人為地創造微細裂縫網;科威特在新鋪的水泥土基層上用重型鋼輪壓路機碾壓，故意使水泥土基層預先開裂?；鶎拥氖┕べ|量是決定基層是否開裂的關鍵，要保證基層有足夠的壓實度，嚴格控制基層的含水量，并且為降低溫差適當安排基層施工的[3]季節和時間。
4. 結論
以上就是國內外關于減小無機結合料穩定材料基層瀝青路面收縮裂縫的措施和方法。雖然無機結合料穩定材料基層瀝青路面因容易產生裂縫而限制其廣泛應用。但是，在設計合理、施工質量保證前提下，采用一些措施和方法可有效地減少無機結合料穩定基層的裂縫產生。
參考文獻 【1】 孔健;減小無機結合料穩定材料基層瀝青路面收縮裂縫的措施和方法[J];城市道橋與防洪;2011年01期
【2】 張紅春;半剛性基層瀝青路面綜合抗裂技術研究[D];長安大學;2008年 【3】 張鵬;高等級公路半剛性基層材料的抗裂性能研究[D];大連理工大學;2007年
第三篇：瀝青路面產生裂縫的原因
瀝青路面產生裂縫的原因
裂縫是瀝青路面主要病害之一，如不及早處治，將影響公路使用性能，縮短公路的使用壽命，因此分析其成因，提出防治措施，是非常有必要的。
常見瀝青路面裂縫類型
裂縫是瀝青路面主要的病害之一，其裂縫的形式有縱向裂縫、橫向裂縫、龜裂與塊裂幾種。 初期產生的裂縫對瀝青路面的使用性能常無明顯影響，但隨著表面雨水或雪水的侵入，在行車荷載作用下，使處于裂縫狀態下的路面病害日趨嚴重，特別是裂縫附近土基的含水量加大，甚至飽和，在大量行車荷載作用下，產生沉陷、翻漿等路面病害，嚴重影響瀝青路面的使用性能。 裂縫產生原因
瀝青路面開裂縫的原因是多種多樣的，影響裂縫輕重程度的主要因素有：瀝青和瀝青混合料的性質，基層材料的性質，氣候條件、交通量和車輛類型及施工因素等。但就導致瀝青路面產生裂縫的主要原因而論，可以分為：
一、非荷載性裂縫產生的原因
瀝青面層上的非荷載型裂縫主要是溫度裂縫，也有因施工不當、材料選取不當等引起的裂縫。非荷載裂縫主要形式是橫向裂縫，也有縱向裂縫和網狀裂縫。其產生原因有：
1、冬季氣溫大幅度下降，瀝青路面層中產生的收縮拉應力或拉應力一旦超過瀝青混合料的抗拉強度或極限拉應變，瀝青面層就會開裂，這種裂縫一般是橫向的、貫通的、平均間距在5m-6m。
2、瀝青品種和等級也是影響瀝青路面開裂的最重要的因素，在長期的實踐經驗中，選用高粘度、低稠度的瀝青，其溫度敏感性較低，可延遲溫度裂縫的產生。
3、路基填土含水量偏大，在凍脹作用下使路面形成裂縫。
1
4、路基碾壓不均勻，出現填土局部未壓實或兩側密度不夠，使路基產生不同程度的沉陷，形成裂縫。
5、舊路拓寬時，新舊路基銜接處理不符合技術規范要求，新路基壓實度不夠，造成路基不均勻沉陷或滑坡，形成裂縫。
6、路基半填半挖地段，橋臺與填土路基接頭處，路基施工未按規范要求施工，易造成自然沉降，經長時間行車作用易形成裂縫。
7、基層施工過程中，上下層間橫向接縫重疊或搭接尺寸太小而出現面層裂縫。
8、在舊水泥路面上加鋪瀝青面層，由于原水泥路面接縫的反射作用，導致的瀝青面層的反射裂縫。
二、荷載裂縫產生的原因
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道路反射裂縫是瀝青路面普遍存在的一種病害現象，由道路基層的裂縫所引起?；鶎恿芽p的原因很多，除了因行車荷載反復作用而基層無側限強度不足導致的荷載裂縫外，還有干縮和溫縮兩種，這種基層反射與交通車流的荷載共同引起的裂縫以橫向或網狀居多。
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第四篇：瀝青路面裂縫病害分析與防治
摘要：目前，瀝青混凝土路面常見的路面裂縫病害極具普遍性和嚴重，是公路工程質量的通病，對新建公路的正常使用夠成了嚴重的威脅，對公路養護提出了更為嚴峻的挑戰。本文就以瀝青路面裂縫的成因進行分析并結合實際情況提出相應的預防措施。 關鍵詞：瀝青路面;裂縫病害;防治
一、瀝青路面的裂縫分類
瀝青路面建成后，都會產生各種形式的裂縫。初期產生的裂縫對瀝青路面的使用性能基本上沒有影響，但隨著表面雨水的侵入，導致路面強度下降，在大量行車荷載作用下，使瀝青路而產生結構性破壞。瀝青路而裂縫的形式是多種多樣的，裂縫從表現形式可分為橫向裂縫、縱向裂縫和網狀裂縫三種。影響裂縫的主要因素有:瀝青的品種和等級、瀝青混合料的組成、面層的厚度、基層材料的收縮性、土基和氣候條件等。
二、縱向裂縫原因分析、防治措施及處理方法
縱向裂縫一般有兩種：一種主要發生在緊急停車帶或路肩部位，其形狀是沿路肩邊緣向內逐步擴大，呈月牙形，這利，裂縫容易使路基發生滑移，危險性很大;另一種是發生在行車道部位，多為縱向條帶狀，裂縫兩端未延伸到路堤邊緣。
1、縱向裂縫形成的主要原因有以下三個方面： (1)地基原因。
有些路段處于丘陵低洼、河谷處，地基土天然含水量較高，在設
計及施工時未做處理，在高填土后，由于地基承載能力的差別出現不均勻沉降，造成路面縱向開裂; (2)路基施工原因。
如果土基施工時天氣干燥，局部路堤填料土塊粉碎不足，路基壓實不均勻，暗埋式構造處因構造物長度限制，路基邊緣不能超寬碾壓，致使路基邊緣抓實度不夠，或者混合料攤鋪時縱向施工搭接質量不好，都會造成縱向裂縫。 (3)水的滲透破壞。
中央分隔帶、路表、邊坡等滲水，使局部路基受水浸泡后承載力值降低，在動靜荷載的作用下，路基滑動產生裂縫，另外填料若為弱膨脹土，如施工未做處理，滲水后含水量變化，也會導致裂縫產生。
2、預防縱向裂縫產生的主要措施是：
處理好地基，若路基分層填筑和抓實得好，使路基盡可能均勻，特別在預先采取措施防止地表面水滲入地基的情況下，可以大幅度減少縱向裂縫的數量，同時顯著延緩縱向裂縫出現的時間。
3、對于縱向裂縫的處治方法主要有以下幾種
(l)對于縫寬小于3mm的裂縫可不作處理，大于3mm小于5mm的縱向裂縫，可將縫隙刷掃干凈，并用壓縮空氣吹凈塵土后，采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵。
(2)如縱縫進一步發展，出現啃邊、錯臺且裂縫寬大于5mm，則需銑刨上面層和中面層(銑刨寬度為裂縫兩側各1m)，并對裂縫按方法
(1)先行填實，沿縱縫鋪設玻璃格柵，攤鋪中面層，然后在中面層上沿縱向舟隔5m設寬為1.2m的玻璃格柵，最后再攤鋪上面層。 (3)對于尚未穩定的縱向裂縫，除按方法(1)處治外，還應根據裂縫成因，采取排水、邊坡加固等措施，以使裂縫穩定不繼續發展。
三、橫向裂縫原因分析、防治措施及處理方法
橫向裂縫是與路面中線近于垂直的裂縫，裂縫起初大多出現于路面兩側的硬路肩，逐漸發展而貫通全路幅。貫通裂縫沿路面大致呈均勻分布。
l、橫向裂縫通常不是由于荷載作用引起的，其成因主要有三個: (l)材料收縮引起橫向裂縫。
一方面在基層成型過程中因基層材料失水收縮而形成規則的橫向裂縫，另一方面基層材料因溫度驟降而發生低溫收縮開裂。這兩種收縮變形使面層底面承受拉力，當拉力超過瀝青面層的抗拉強度時就使瀝青面層底部拉裂，并隨著溫濕的循環變化及行車荷載的反復作用而導致瀝青而層低而裂縫。 (2)瀝青及混凝土的溫縮引起的裂縫。
因瀝青是一種對溫度變化比較敏感的粘彈性材料，溫度下降時，瀝青混合料逐漸變硬變脆，并發生收縮變形.當收縮拉應力超過瀝青混凝土的抗拉強度時，瀝青路面表面就會被拉裂，并逐步向下發展，形成上寬下窄的橫向裂縫，這種溫縮裂縫在北方溫差較大地區初冬，一般寬度為3-5mm，到嚴冬可加寬到10mm，最寬達到20 mm，而到春季則又縮回。
(3)差異沉降引起的橫向裂縫。
在軟土地基與非軟土地基交界處、軟土地基處理方法變化處或構造物臺背與路段交接處，因地基或路基與構造物差異沉降導致基層開裂，并反射到瀝青面層，形成橫向裂縫。
因為溫度變化引起的瀝青面層本身收縮是造成橫向裂縫的重要原因，所以自由瀝青含量越多裂縫越多，選用符合重交通道路石油瀝青技術要求的瀝青，控制瀝青用量，精選礦料，準確組成級配，或使用纖維等添加劑，均可有效減少裂縫。另外還應設計合理的路面結構并且精心施工。
2、對于橫向裂縫的處治方法
(l)對于基層開裂引起的反射裂縫及瀝青混凝土溫縮等引起的橫向裂縫，如縫寬較小可不予處理，如寬度在3mm以上，可將縫隙刷掃干凈，并用壓縮空氣吹凈塵土后，采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵。如縫寬在5mm以上，可將縫口雜物清除，或沿裂縫開槽后用壓縮空氣吹凈，采用砂料式或細粒式熱拌瀝青混合料填充搗實，并用烙鐵封口。
(2)對于由土基沉降引起的橫向裂縫，如出現錯臺、啃邊、裂縫寬度大于5mm以上的，則需沿橫縫兩側各50cm一100cm范圍開槽，挖除上面層，按照方法(l)先將裂縫填實，然后沿橫縫加鋪玻璃格刪，重新攤鋪上而層。
四、網裂原因分析、防治措施及處理方法
網裂是相互交錯的疲勞裂縫，形成一系列多邊形小塊組成的網狀
開裂，它的初始形態是沿輪跡帶出現單條或多條平行的縱縫，而后，在縱縫間出現橫向和斜向連接縫，形成縫網。
網裂主要是由于路而的整體強度不足而引起的：一個原因可能是路而結構設計不合理，路基路面壓實度不足，路面材料配合不當或未拌和均勻等使瀝青與石料粘結性差;另一個原因可能是由于路面出現橫向或縱向裂縫后未及時封填，致使水分滲入下層，使基層表面被泡軟，在汽車荷載反復作用下，粉漿通過面層裂縫及空隙被振到表面產生卿漿，基層表面被逐步淘空，產生網裂。另外，瀝青老化和汽車嚴重超載，使基層產生疲勞破壞也是導致瀝青面層形成網裂的重要原因。
為預防網裂必須加強貨車的載重管理，在路面出現裂縫時要及時修補處理。
網裂的處治方法如下：對于輕微網裂可用玻璃纖維布罩面，對于大面積的網裂、常加鋪乳化瀝青封層或在補強基層后，再重新罩面，修復路面。
除以上的分析措施外，在具體情況下，還應注意施工材料方面、設計方面、施工方面及養護方面的措施，及時對裂縫的進行科學的處理，避免病害的講一步擴展。
結論
瀝青路面中的裂縫病害給道路交通帶來各種各樣的隱患，這是一個不容忽視的問題，但這些病害不是不可克服的，只要我們認真選
材，精心設計，把握住各個施工環節，嚴格按照施工規范和操作規程進行施工，做好道路養護工作，加強變通管理，很多病害是可以避免或降低其破壞力。 參考文獻
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第五篇：瀝青路面裂縫及其預防措施
摘要：綜述瀝青路面裂縫類型，產生裂縫的原因及其防治措施。提出合理設計、選材得當、精心施工、及時養護和維修是提高瀝青混凝土路面使用性能，減少路面裂縫的根本保證。
關鍵詞：瀝青混凝土路面 裂縫 防治措施
1 常見裂縫類型及成因
1.1 表面龜裂、網裂
龜裂是指縫寬3mm以上，且多數縫距在10cm以內，面積為1 m。以上的塊狀不規則裂縫。網裂是指縫寬1 mm以上，縫距在40 cm以下，面積為1 m。以上的網狀裂縫。表面龜裂、網裂的產生，通常是由于路面整體強度不足，基層局部軟化、穩定性不良等原因引起的。因超荷載使用，養護不及時，造成瀝青面層老化變脆，也會發展成網狀裂縫。
1.2 縱向裂縫
產生縱向裂縫的原因大致有兩種情況，一種是由于路基施工時壓實度不均勻，在使用過程中，路面產生了不均勻沉降而引起，常見于半填半挖路段或為趕工期而快速施工的道路;另一種是在瀝青面層施工中，用瀝青攤鋪機分幅攤鋪時，兩幅接茬未處理好，在行車荷載作用下，也易形成縱向裂縫。另外，急剎車產生的車轍邊緣往往也會有縱向裂縫。
1.3 橫向裂縫
橫向裂縫可分為荷載型裂縫和非荷載型裂縫。
產生荷載型裂縫的主要原因是：
(1)路面結構設計不當，未充分考慮到各種不利的綜合因素，加上施工質量低劣而影響瀝青面層的正常使用壽命，或由于開放交通后，反復受到嚴重超載車輛的荷載作用，致使瀝青面層或半剛性三渣基層內產生的拉應力超過其疲勞強度而產生裂縫。
(2)橫斷面設計失誤或施工時質量控制不當，造成路拱度不足，形成雨天不能及時排除路面積水的隱患，當高速運轉的車輪接觸路面積水的瞬間，巨大的壓力迫使受壓水將壓力迅速傳遞到路面，造成瀝青路面因強度不足而產生裂縫。
非荷載型裂縫是橫向裂縫的主要表現形式，它的產生主要有兩種情況：
(1)瀝青面層溫度收縮性裂縫;
(2)基層反射性裂縫。
2 裂縫的危害
裂縫的出現會使路面開裂，破壞道路結構的完整性;同時還會帶來其他類型的路面損壞。如：在行車荷載的作用下形成啃邊、坑槽;水分通過裂縫滲入，會降低路面結構的強度，與交通荷載、氣候共同作用，會導致剝落、松散、唧泥、坑槽，產生新的裂縫和使原有裂縫更加嚴重，甚至導致基層或路基產生凍脹、翻漿等，嚴重影響路面的使用壽命和結構的穩定性。裂縫的出現會使車輛通過時產生跳車，造成行車不舒適，影響車速;同時會對司機和乘客心理造成壓力，影響道路的使用信譽等。對罩面層最直接的危害就是產生反射裂縫，影響罩面層的效果。
3 產生裂縫的原因分析
3.1 瀝青混合料
瀝青混合料的性質是個重要影響因子。
(1)瀝青：一方面瀝青混合料低溫勁度指標是決定是否開裂的根本因素，瀝青勁度又決定瀝青混合料勁度的關鍵。瀝青老化越嚴重，勁度越大，裂縫就越容易出現;另一方面瀝青的溫度敏感性也對裂縫的產生造成直接的影響，溫度敏感性大的瀝青易開裂。通常，瀝青的含蠟量越高，其拉伸應變就越小，瀝青的脆性越大，溫度敏感性也越大，溫度稍有變化，就容易產生裂縫。
(2)碎石級配：骨料組成級配也與開裂有一定關系，一般情況下，瀝青含量偏低、石粉石屑含量偏高易產生裂縫。
3.2 基層
半剛性基層(粉煤灰三渣)較之級配碎石、瀝青穩定碎石等柔性基層，熱容量小，與瀝青表面層的附著粘結性能差，尤其是本身收縮的附加影響，使面層的橫向裂縫要多一些。特別是由于現在的城市道路大多不按定額工期進行施工，施工周期縮短，有相當部分的三渣基層養生不足，直接造成攤鋪不久后就產生了裂縫，這些裂縫在荷載和溫度的作用下，由基層逐漸反射到表面，引發瀝青面層產生裂縫。
3.3 路面面層厚度
瀝青面層厚度增加，裂縫就減少。這是指用同一種瀝青混合料時，厚度大的比薄的裂縫率要小。但采用質量好的瀝青即使鋪筑較薄的路面其橫向裂縫也可能少于瀝青質量差但厚度大的路面。
3.4 施工因素
優化施工方案，進一步提高施工技術，確保優質的施工質量，特別是采取必要的措施，確保各結構層的壓實度達到規范要求，提高基層的穩定性和排水透水性，提高和完善面層接縫處理等，這些是保證不出現裂縫特別是縱向裂縫和表面龜裂、網裂的前提。
3.5 氣候與交通條件
氣溫的升降是溫度收縮性裂縫出現的先決條件，溫差越大，就越容易形成裂縫;雨水入侵是直接導致裂縫的形成或加速原有裂縫的形成，甚至破壞路面。當然，不論何種裂縫，一旦產生，即使在正常行車荷載的作用下，都會加速路面破壞。
4 防治措施
4.1 合理設計
合理的路面結構設計是保持瀝青路面具有良好使用性能的基礎，也是避免出現早期裂縫的保證。
(1)采用半剛性基層與底基層：半剛性基層具有較高的強度和較高的承載模量，可有效避免瀝青路面荷載性裂縫的產生。施工時最好在合適位置預先留出有規則的微小裂縫，引導化解回彈應力，以防止基層裂縫反射到瀝青面層，造成面層的裂縫;為了使半剛性基層保持良好的工作狀態，還應注意土路基對基層的作用，因為土路基的承載模量對減少基層底面的拉應力和拉應變有很大影響。
(2)合理確定路面厚度：作為柔性路面，應根據其道路等級、交通量、自然地基地質情況、道路基層情況和施工季節等綜合因素，獨立計算其設計厚度。作為舊水泥路面的改造，瀝青面層厚度的確定主要應考慮結構強度因素;與非結構強度因素有關的加罩層厚度的確定，主要應考慮道路沿線高程的控制、瀝青面層的最小攤鋪厚度要求、加罩層與原路面板塊的結構性能等問題。
(3)重視瀝青混合料的級配設計：采用優質含蠟量低的進口瀝青密級配瀝青混合料，以提高瀝青混合料的抗裂縫性能。
(4)采取有效措施吸收應力：在路面結構層中設置各種類型的應力吸收層和設置某些土工織物，以消除應力集中，降低裂縫產生的幾率。
(5)使用粘層油：粘層油是指在封層之問或具有裂縫的路面層之間的涂刷層，它能有效地祛除反射裂縫，在半剛性基層和需改建的舊水泥混凝土路面上攤鋪時必須使用。
(6)設置獨立隔水層：它設置在面層與半剛性基層之間，以減少路面水下滲。
4.2 選材得當
使用溫度和干燥收縮較低的基層材料;選擇抗裂性好的材料做基層;使用抗裂性好的瀝青;選擇級配合適的骨料。無論什么骨料，為使瀝青與骨料產生很好的吸附作用，應使用抗剝落劑，以延緩因荷載和溫度的反復作用使瀝青剝落而產生的水毀現象;嚴格控制骨料的酸堿度，限制堿性骨料的使用。
4.3 精心施工
精心施工以確保施工質量的優良，方案合理以確保攤鋪質量、碾壓強度，減少由于混合料表面溫度降低影響溫度均勻性而生的離析和表面毛細裂縫;基層、底基層養護及時合理，養生期應滿足正常工期要求，切勿為搶工期而提前鋪筑面層，造成基層損壞而導致面層產生反射裂縫;加強運料車的保溫作用，保證適宜的攤鋪、碾壓溫度，及時攤鋪，保證供料和施工的連續性，以避免面層產生施工表面裂縫;做好施工接縫的連接。另外，三渣基層的表面平整度也是關鍵的因素，基層越平整，瀝青混凝土攤鋪厚度就越均勻，產生表面裂縫的幾率也會大大降低。
4.4 加強養護和維修
完善路基、路面的排水設施，保證路面排水順暢，避免基層與面層之間形成蓄水槽，可有效防止面層裂縫的產生。
5 結束語
綜上所述，合理設計、選材得當、精心施工、及時養護和維修是提高瀝青混凝土路面使用性能、減少瀝青混凝土路面裂縫產生的根本保證。