路面基层裂缝原因分析及处理措施

鲍新慧

身份证号：41018419851008006X

路面基层裂缝原因分析及处理措施

鲍新慧

身份证号：41018419851008006X

近年来，半刚性路面在我国公路施工中得到了大量应用。这种路面强度高、承载力强，但此类路面易变性，一旦受到温度及湿度等因素的影响将会产生收缩或膨胀等现象，进而导致路面裂缝产生。 为此，本文在充分了解路面基层裂缝原因的基础上，提出了相应的处理措施。

路面基层；裂缝原因；处理措施

一、路面基层裂缝原因分析

1、混合料级配差，粗细骨料离析。在路面基层施工中经常会用到一个粒料摊铺机，在进行布料时，粗料比较容易铺到布料机的左右两侧。这样就会使得粗料和细料相互离析。基层的中央是粗料较为集中的地方，其级配相对较差，容易开裂。

2、干缩变形引起裂缝。基层内部的水分如果发生变化，就会产生相应的湿胀和干缩变形的情况。如果基层在水分较大的情况下硬化，那么，就会出现湿胀变形，但是这种形变不是很明显。如果基层在非常干燥的空气中发生了硬化，就会出现水分大量蒸发，进而使得基层出现收缩。周围空气的湿度越低，干缩就越快。这种现象经常发生在基层的表面，如果干缩变形遇到一定的障碍物或者其他的约束力，就会出现基层的裂缝。干缩变形引起裂缝的现象较为常见，究其原因，主要可分为以下几个方面：

(1)原材料及颗粒级配问题。如果出现了干缩变形，多数情况下是因为基层中粗细颗粒的分配不均匀，砂和碎石的含泥量超过了一定的设计标准，而且级配较低。一旦泥土吸附在砂和碎石的表面，就会极大程度地影响基层的抗拉能力。另外由于含泥量较大，对于水分的需求也较为明显，基层失水就会使得基层收缩变形，产生裂缝的现象。而且粗料是基层的骨架，粗料的级配越高越能保证基层的质量，但是如果级配相对较低就会给裂缝以可乘之机。

(2)拌和用水问题。在基层施工的时候，遇到高温的天气就会认为地增加一些拌合用水。这样也是为了减少在运输和碾压等过程的水分散失量。但是基层失水过多，就会出现干缩变形，进而引起裂缝。

(3)养护问题。一般在对路面基层进行养护时主要采取草席覆盖的方法，定时对路面进行洒水，养护之后要及时地喷洒乳化沥青。但是，大多数的公路建筑工程会忽视对乳化沥青的喷洒，使得基层长期暴晒，其水分蒸发的速度明显较快，而水泥的水化作用也随着水分的蒸发而停止，这样也会引起基层的裂缝。

3、温度变化引起裂缝。基层在施工完成后是一个较大的整体，由于温差的变化较大，会出现热胀冷缩的现象，当出现的拉应力超过了承受的范围时，就会导致基层开裂。在这种情况下出现基层开裂的现象，最主要的原因就是基层的施工质量较差或者是级配不够好。

二、路面基层裂缝的危害

如果路面基层出现纵向裂缝或者较宽的横向裂缝，基层整体性就会遭到严重破坏，造成基层质量的降低。若是直接铺筑沥青混泥土，则会造成反射裂缝，破坏沥青路面。主要机理为：

1、带有裂缝的基层作为基层的整体强度降低，而且在外力荷载作用下沥青混凝土处于复杂的三维应力状态。车辆通过不连接的板体时，沥青砼面层由于裂缝两侧相邻板块产生竖向位移差，而出现较大的剪切应力，造成沥青砼面层荷载型反射裂缝。

2、由于路面暴露在大气中，受气温周期性变化的影响，沥青面层和水泥稳定碎石基层都会膨胀，产生温度应力。由于裂缝的存在，使得路面基层的应力不能连续，基层的温度应力便施加到沥青面层上。因为裂缝对应处的拉应力过大，沥青层便会出现开裂，形成温度型反射裂缝。

3、沥青路面面层渗入的水不断通过基层扩散，逐渐使裂缝周围基层软化，在荷载作用下，面层极有可能发生弯拉开裂。

三、路面基层裂缝处理措施

1、改善罩面层性能

改善罩面层性能主要是为了提高罩面层的自身性能变形能力和抗拉强度。沥青罩面层应具有足够的变形能力以消散行车荷载产生的应力，但为了避免出现车辙，其变形能力也不应过大。

2、设置中间夹层。设置中间夹层措施包括多种，应用较多的是SAMI层和土工织物夹层。

(1)SAMI中间夹层。广义的SAMI是指应力/应变吸收薄膜，狭义的SAMI通常是指沥青橡胶薄膜。沥青橡胶是通过橡胶和沥青进行热反应制成的。沥青中加入橡胶粉后，使沥青的力学性能发生了较大的变化，具体表现为针入度降低、软化点提高、低温延度增加，并明显地增加了其回弹性能。在配制SAMI时，不仅要考虑其消散水平方向的应变的能力，而且还要使其具备足够地传递竖向荷载的能力，从而不引起过大的变形。

(2)土工织物夹层。夹层由沥青和土工材料两部分组成。沥青是中间夹层的基本组成元素之一。为了减少中间夹层对温度的敏感性，有必要对沥青的弹性和塑性行为进行改善。应用聚合物改性的沥青能达到更好的效果，但相对来说费用较高，通常在非常恶劣的条件下使用这种改性沥青，如在气候特别冷的地区，或者裂缝移动很明显的旧路面等。一般情况下，土工织物施工时在其上下表面都涂一些沥青，从而与罩面层和旧路面板相连接。

总之，中间夹层的力学效果在很大程度上依赖于其与旧路面以及沥青罩面层的粘结性能，这种粘结必须是均匀、永久的。粘结性的好坏直接关系到罩面结构的承载能力、稳定性以及使用寿命等。

3、设置防裂结构层。目前设置的防裂结构层主要有沥青碎石或级配碎石，我国目前正着力于大粒径沥青混合料的研究，其主要形式有适用于面层的嵌挤骨架-密实型结构(空隙率3%-6%)和嵌挤骨架-空隙型结构(空隙率大于15%)。

4、优化结构设计方案。为了避免出现路面基层裂缝，就必须对结合设计方案进行改善和优化，避免断面或结构突变现象。当基层结构产生突变现象时，必须对其结构细部进行处理，进而避免裂缝出现。

5、做好施工养护工作。在路面基层工程施工后，必须对其进行相应的施工养护工作，这一环节对防止路面基层出现裂缝现象具有极其重要的意义。通常情况下，可选取薄膜保湿、覆盖、洒水等方法进行养护施工。

四、结束语

综上所述，随着我国社会经济水平的不断发展，运输行业也随之发展起来，路面工程建设对我国经济发展就显得尤为重要。路面基层裂缝是公路路面最为普遍的质量问题，对裂缝成因进行全面分析，并采取相应的防治措施进行处理，才能对基层裂缝进行有效的控制，才能提高路面质量，这对整个公路工程路面施工质量提升具有重要意义。

[1]张满海.浅析沥青路面裂缝的原因及防治[J].山西建筑， 2010， (34)

鲍新慧，女(1985-10)，身份证号码：41018419851008006X，河南省郑州市新郑市，研究方向：公路工程，