半刚性基层路面裂缝成因与防治

许 建 忠

(山西晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

半刚性基层路面裂缝成因与防治

许 建 忠

(山西晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

为了提高道路的质量，满足日益增长的交通运输需求，分析了半刚性基层路面裂缝形成的原因以及危害，指出荷载裂缝和收缩裂缝是半刚性基层路面常见的裂缝，要减小裂缝发生的几率，除了在施工方面改进之外，还可以通过限制水泥稳定基层中水泥用量、基层预锯缝、调整基层施工时间、加厚沥青面层等手段加以控制。

半刚性基层路面，裂缝，产生原因，防治措施

随着我国经济的快速发展，我国对于交通运输的需求也越来越大，各种生产资料必须通过交通运输来达到交换的目的，现代社会的生产要求在最短的时间内运送最多的生产资料，这就对道路系统提出了更高的要求。当前我国主要采用半刚性基层材料制作路面，这样的道路具有较高的强度和承载能力，能够满足新时代的运输要求，但是路面的强度高就意味着韧性较差，因而半刚性基层路面很容易产生裂缝，各种问题也随之而来。

1 我国道路建设现状

图1是我国2006年—2013年公路建设投资额统计数据，从图1中不难看出我国每年的公路建设投资额都在增加，这也就意味着我国每年有大量的道路建设项目开工。半刚性基层路面作为我国道路建设的主要路面之一，探究半刚性基层路面裂缝成因与防治有着重要的现实意义。

2 裂缝产生的原因

2.1 荷载裂缝

荷载裂缝是最常见的道路裂缝，一般是由于车辆反复作用于道路，导致半刚性基层的底部产生拉应力，当拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度时，裂缝就随之产生。而随着车辆荷载的不断作用，裂缝由道路基层扩散到道路的表面，从而破坏了沥青面层，影响交通运输的进行。一般来说荷载裂缝都是区域内的网状裂缝，长时间的荷载裂缝会导致路面的沉陷。

2.2 收缩裂缝

1)低温裂缝。对于北方地区来说，由于冬季的温度较低，使得沥青材料的强度也越来越大，因而开始产生了一定的收缩，当温度的变化过于剧烈时，沥青面层状强烈的收缩力会超过沥青混合料的抗拉力，导致沥青面层出现裂缝，但是这种裂缝一般宽度都不是很大，影响范围也不是很广。

2)温度疲劳裂缝。对于昼夜温差较大的地区来说，由于白天和晚上的温度差异过大，有时甚至可以高至几十摄氏度，这样在沥青面层中就会产生较大的温度应力，在这种温度应力的长期作用下，沥青面层会产生温度疲劳裂缝，而如果不能够及时的进行修补，温度疲劳裂缝就会向下发展，最终导致半刚性路面的基层产生裂缝，严重影响道路的正常使用。

3)基层的反射裂缝。反射裂缝是指半刚性基层在温度和湿度变化下产生的收缩开裂沿开裂基层向上方反射到沥青面层而形成的裂缝。这种裂缝能够影响局部区域内的路面强度，使得裂缝处产生较严重的凹陷。

3 路面裂缝的危害

沥青路面产生裂缝是难以避免的，目前的技术手段也只能降低裂缝产生的几率而不能够彻底的消除裂缝。裂缝的产生也会带来多方面的危害：

1)路面存在裂缝时，如果遇到了降雨，雨水会沿着裂缝下渗到基层，从而软化半刚性基层，降低路面的强度，加剧裂缝的程度，甚至可能形成路面的塌陷。

2)裂缝的产生会对行车舒适度造成影响，影响车辆在道路上运行的效率。再者在有裂缝的道路上行驶也会加大对于汽车各部位的损耗以及油耗，提高使用的成本。而如果裂缝长期得不到修理，很可能导致路面的凹陷，最终导致交通事故的发生，造成不必要的人员伤亡和财产损失。

3)裂缝的存在同样提高了道路的维护成本，在车辆的连续作用之下裂缝的延伸速度是惊人的，这也就意味着需要投入更多的财力、物力、人力来进行裂缝的修补。

4 防治裂缝的具体措施

4.1 施工方面

对于路面和路基来说，都需要进行充分的压实，特别是桥台背和涵洞两侧填土的压实，以及路基路面加宽对新旧路基和新旧路面结构层的联结和压实，这样才能够避免路面在汽车长期的荷载作用下产生形变。

4.2 减轻非荷载型裂缝的措施

1)限制水泥稳定基层材料中的水泥用量。

对于半刚性基层路面来说，其中水泥的用量越多，就意味着路面的刚性越大，韧性越低，这样在车辆荷载的长期作用下就会产生开裂的情况；另一方面稳定材料的强度越高基层内的收缩裂缝的间距的宽度也就越大，会导致更严重的裂缝发生。因此一般将半刚性基层路面的水泥用量控制在6%以下，而为了减少由于温度引起的体积缩小产生的形变，有时可用适当的粉煤灰来代替水泥。

2)基层预锯缝。

半刚性基层路面对于温度的变化非常敏感，而基层预锯缝就很好地利用了这一特点，预先在基层中制造出规则间距的裂缝，这种裂缝并不会随着车辆的作用而扩大，能够有效避免裂缝贯穿整个面层。

3)调整基层施工时间。

长期以来的实践经验表明半刚性基层内产生的裂缝主要是由于温度原因所造成的，因此在施工时有必要调整基层的施工时间以降低裂缝产生的几率。在温度较高的季节施工的半刚性基层在寒冷季节时通常会产生收缩裂缝，而在温度较低的季节施工的半刚性基层在炎热季节时通常会产生膨胀裂缝，因此有必要根据气候来选择施工的时间，使得路面既能够承受低温的收缩作用也能够承受高温的膨胀作用。

4)加厚沥青面层。

加厚沥青面层是一种被动的预防裂缝的方法，一方面沥青面层的增厚可以降低路面内的剪切力，另一方面裂缝从底面延伸到顶面需要花费更长时间，这样能够在一定程度上延长路面的使用寿命。但是这种方法是一种极为被动的预防方法，不仅需要投入更高的成本，而且由于沥青受到高温的影响较大，高温下沥青路面很容易产生车辙。

5)增加应力吸收层。

车辆对路面的持续作用力是造成路面产生裂缝的另一原因，因此可以增加应力吸收层来降低车辆荷载对于路面的影响。一般来说应力吸收层都是由橡胶沥青混合料制成的，厚度由10 cm～5 cm不等，应力吸收层铺设在基层和沥青面层之间，能够有效吸收沥青面层传递到基层上的作用力，从而降低应力集中的现象，最大程度上减缓车辆荷载对于道路基层造成的影响。

6)增加土工织物。

车辆荷载导致的应力大于路面内部的拉力是造成路面产生荷载裂缝的原因，而在路面中增加土工织物能够有效增大路面内部的应力，土工织物具抗拉、抗腐蚀、高强度等特点，从而能够承载更多的重量。一般来说常用的土工织物有聚丙烯、聚乙烯以及玻璃纤维，这些土工织物在沥青层的底面，与沥青层牢固地结合在一起，从而有效防止裂缝的产生。从我国长期的使用来看，采用玻璃纤维织物的效果最为理想，成本也较低。

7)采用沥青碎石结构。

改变沥青面层的受力结构也是降低路面裂缝的方法，一般来说可以用沥青碎石结构来作为沥青面层的下层，所谓的沥青碎石结构是以碎石材料作为底层，上层铺设沥青。一般碎石材料的厚度在9 cm左右，碎石之间不添加任何的填充物，因而车辆荷载对于路面的应力可以得到一部分的抵消，基层的纵向相对位移也不会及时的传递到沥青层，从而降低裂缝发展的速度。

5 结语

近几十年来我国经济取得了迅猛的发展，而经济迅猛发展的背后是交通运输行业的繁荣，时代的发展对于交通运输行业提出了更高的要求，道路必须拥有更高的承载能力。我国的路面大多是半刚性基层路面，而在半刚性基层路面上最常见的裂缝有荷载裂缝、低温裂缝、温度疲劳裂缝以及基层的反射裂缝，这些裂缝的出现不但影响了道路使用的舒适度，也会影响道路的使用寿命，增加道路的维护成本，造成不必要的人员伤亡和财产损失。在施工时可以采用限制水泥稳定基层材料中的水泥用量、基层预锯缝、调整基层施工时间、加厚沥青面层、增加应力吸收层、增加土工织物、采用沥青碎石结构等手段来降低路面裂缝产生的几率，从而提高路面的承载能力和行车舒适度，创造更大的经济效益和社会价值。

[1] 张景堂.半刚性基层路面裂缝成因与防治措施分析[J].交通标准化,2014,42(2):32-34.

[2] 谢优林.浅谈半刚性基层路面裂缝成因及防治措施[J].大科技,2014(12):173-174.

[3] 沈海燕.半刚性基层沥青路面反射裂缝成因及防治措施分析[J].江西建材,2014(10):158-159.

[4] 刘树国.沥青路面反射裂缝成因及防治措施[J].黑龙江科技信息,2011(21):277.

On reasons for cracks at semi-rigid base pavement and their prevention

Xu Jianzhong

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

In order to improve the road quality and meet the increasing demands of the transportation, the paper analyzes the reasons for the cracks on the semi-rigid base pavement and their hazards, points out the loading and shrinkage cracks are common on the semi-rigid base pavement, indicates the improvement is needed at the construction, as well as measures including cement volume, saw joint at pavement’s top, adjustment of pavement construction period, and thickening asphalt layer.

semi-rigid base pavement, crack, reasons, prevention measures

2015-05-26

许建忠(1973- )，男，助理工程师

1009-6825(2015)22-0161-02

U418

A