城市道路水泥稳定碎石基层裂缝成因及防治措施

黄海按

厦门市新曦建设开发有限公司（361000）

城市道路水泥稳定碎石基层裂缝成因及防治措施

黄海按

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水泥稳定碎石混合料具有很好的水稳性和板体性，并且早期强度高，原料来源广泛等优点，常用于道路底基层和基层结构中。但是如果施工中对其施工质量的控制力度不够，施工时操作不规范，容易导致工程项目出现质量问题。文章针对水泥稳定碎石基层裂缝产生原因进行分析研究，并提出相应的解决措施，以期为广大道路施工人员提供参考。

城市道路；水泥稳定；碎石基层裂缝；成因；防治措施

随着我国城市化发展的不断加快，城市规模的不断扩大，城市内部人口不断增加，城市中的道路的重要性与日俱增。道路工程作为经济发展的重要基础设施，越来越受到相关部门的重视，作为带动区域经济发展的交通运输行业，只有保障其发展速度，才能做到和其他社会经济体系的不断发展，促进我国社会经济建设和城市化建设的良好发展。

1 碎石基层裂缝产生原因

1.1 干缩裂缝

水泥稳定碎石基层在水分蒸发过程中，基层体积产生收缩变形，在干燥的空气中发生硬化，影响裂缝的干裂以及收缩。水泥、水与碎石集料在一定程度上影响着干缩裂缝的变化。此外，在混合料凝结过程中，水化反应会导致混合料消耗掉一部分水分，水泥含量的高低直接影响混合料中水分消耗的不同。由于，碎石基层表面也需要对水分加以吸收，混合集料中细料所占的比重越多，碎石表面吸附的水分则越多[1]。

1.2 温缩裂缝

水泥稳定碎石中的水泥由于具有热胀冷缩的性质，在混合料硬化的过程中，水泥会释放出较多的热量，热量的不断增加导致混合料散热过程不断放慢，因此导致混合料内部的温度不断增高，使得混合料内部体积加速膨胀，由于气温较低时混合料外部遇冷急剧冷却收缩。混合料内胀外缩将产生出强大的应力，混合料内外进而相互制约，当应力过大超出抗弯拉强度极限值，产生温缩裂缝，因此温缩裂缝大多以横向分布。例如，在2012年建成的四川省自贡到富顺公路，在路段路面上出现了不同程度的横向温缩裂缝，在重交通的一侧尤为严重，在通过路面维修的过程中发现导致路面出现裂缝的原因是基层路面的反射造成的。由于在道路建造过程中，为了提高基层的稳定度加大了水泥的含量，水泥含量的增多导致水泥稳定基层中出现了大量的干缩裂缝，基层干缩裂缝不断反射到路面上来，在一些重交通的大型卡车影响之下，路面整体强度遭到破坏，路面裂缝不断延伸。

1.3 受外力作用影响的网状裂缝

网状裂缝在外力的影响之下，导致局部受力弯沉过大，因此产生结构性的破坏裂缝，这种裂缝通常破坏力较大。例如，在基层底部通常受到车辆重复荷载的影响，导致基层面底部发生拉应力，当拉应力逐渐超出水泥稳定碎石基层的最大极限时，水泥稳定碎石基层的底部在外力影响下产生裂缝。经过雨水的渗透，裂缝在外力作用下产生翻浆，逐渐形成网状裂纹，并随水分持续蒸发，裂纹逐渐变成发散型裂缝，经过一定外力作用之后，使基层产生塌陷[2]。

2 裂缝的预防治理

以某公园景观的配套道路施工为例:配套道路行车道结构层为:厚 3.5 cm SMA-13（AH-70）改性沥青+厚4 cm AC-20C（AH-70）中粒式沥青混凝土+厚 cm AC-25C（AH-70）粗粒式沥青混凝土+厚20 cm 5%水泥稳定碎石上基层+厚15 cm 3%水泥稳定碎石底基层。

2.1 材料的选择

本案例工程中水泥采用为PO32.5的水泥；采用四种规格连续级配的碎石，施工中使用的水为当地无污染的河流水。

2.2 施工原材料的质量试验

以上选用的施工材料，都需要经过相关质量试验，确认原料质量合格后，才能进行施工操作，材料质量标准为:水泥必须按照我国《通用硅酸盐水泥》中水泥的标准进行用水量、水泥凝固时间、胶砂强度和安定性四个指标进行试验，确认水泥质量符合相关标准；碎石选择时。必须按照《集料实验规程》中压碎值的要求进行筛分实验，确认碎石的压碎值和塑限指数等各项指标，符合道路集料的施工质量要求。

2.3 施工质量要求

此项工程中水稳基层除了按照我国《市政工程质量检验评定标准》进行质量检测评定外，确认评定合格后，在进行下一项沥青路面摊铺前，施工人员应对水泥稳定基层的干缩裂缝重点检测，必须保证水稳基层没有任何干缩裂缝的产生，在工程竣工之前，施工人员对摊铺的沥青路面进行二次检测，确认施工路面未产生反射裂缝和横向裂缝[4]。

3 施工控制裂缝产生的措施

3.1 压实操作

对道路工程中水泥稳定碎石混合料进行压实操作是为了控制水泥稳定碎石强度达到施工设计要求的重要手段。尽管在后期即使水泥稳定碎石出现压实度不够的情况可以采用钢筋进行加固补救，但是在对水泥稳定碎石混合料生产源进行的压实是保障道路工程质量最重要的环节。此外，通过路面井圈加固技术的结合使用，可以对道路上的井圈四周路面进行很好的保护，以此保障道路井圈附近路面的使用寿命。若在基层材料选择中，材料质量已达到施工标准，而施工单位机械化技术使用程度不够，引起石料在加工过程中质量出现问题，造成水泥稳定碎石层中碎石粒径不均匀，导致骨料出现过粗或过细的情况，进而影响基层的稳定，这种情况需要施工人员在施工过程中使用灌砂法对水泥稳定碎石层的压实度进行检测[5]。

3.2 控制用水量

道路工程中使用的水泥稳定碎石层是由水泥和集料等经过水化作用后凝结硬化物质制作而成的，所以水泥稳定碎石的含水量对水泥稳定碎石压实度及是否产生裂缝造成严重影响。特别是混合料在运输和压实过程中产生的水分散失，应重点关注，尤其在炎热夏天进行施工操作时，施工人员需要将水泥稳定碎石的含水量控制在比最佳水泥稳定碎石含水量高一点，如果混合料中含水量过小，水泥稳定碎石层不容易被压实，如果含水量过大，则水泥稳定碎石层容易出现裂缝，因此对于含水量的控制因严格把关。

3.3 基层养护工作

水泥稳定基层在压实成型后，需要及时进行塑料薄膜等保护膜覆盖和洒水养护措施。若工程是在冬季施工，则应对基层采取相应的防冻措施，因为水泥稳定基层中含有一定水分，而我国大部分地区冬季气温低于零度,达到水的凝固点，基层中的水水凝固膨胀，导致基层体积膨胀，使结构不密实，达不到道路设计的要求的，所以冬季施工时需要对水泥稳定碎石基层采取一定的保温防冻措施。同时为了保证基层结构的最佳使用状态，施工结束后应对道路进行不低于一星期的养护，施工人员需要一星期内保障基层一直处于湿润的状态，对基层每天进行洒水养护，防止水泥稳定碎石基层出现干缩裂缝[6]。

4 结语

道路裂缝的出现会导致道路自身使用寿命的降低，使道路使用性能减弱，同时降低道路路面的强度，导致路面出现不平整的情况，进而降低路面的使用舒适度和美观度。所以，在道路基层处对裂缝产生的原因进行有效的预防可以大大降低以上出现的道路问题概率，从而更好的保障道路使用寿命，在基础设施上保障我国社会经济建设的发展。

[1]贺大鹏.高等级城市道路水稳碎石基层抗裂措施分析探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2012(17).

[2]孙雅红.水泥稳定碎石裂缝产生的原因及防治措施[J].城市建设理论研究（电子版）,2013(36).

[3]钟有.水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因及防治[J].建材与装饰,2016(24):214-215.

[4]曲磊.公路施工中水稳基层裂缝的防治措施[J].价值工程,2017,36(5):160-162.

[5]刘作敏.浅析水泥稳定碎石层收缩裂缝原因及防治措施[J].工程建设标准化,2015(2):239.

[6]姜杰,朱童.水泥稳定碎石基层常见质量病害成因及防治措施探讨[J].科技创新与应用,2015(1):132.