半刚性基层沥青路面非荷载性裂缝的分析与研究

求　其设计使用年限，常常在通车２～３年便出现了较为严重　的早期破损现象。路面裂缝是路面早期破损最常见的病　害之一。由于裂缝的出现导致水份不断进入，使基层甚　至路基软化，路面承载能力下降，从而加速路面破坏，缩　短了公路路面使用寿命，影响了车辆的通行。在当前公　路建、养资金严重不足的情况下，研究路面裂缝特别是　作为横向裂缝主要形式的非荷载性裂缝产生原因及防　护具有特别重要的现实意义。　一、非荷载性裂缝的形式　非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式。具有沥青面　层温度收缩性裂缝和基层反射性裂缝两种形式。　二、非荷载性裂缝的形成机制　１．基层反射性裂缝。在基层成型过程中，因基层材　料失水收缩而形成较有规律的横向裂缝；另一方面基层　材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。这两种收缩变形　使沥青面层底面承受拉力，当拉力超过沥青面层的抗拉　强度时，就使沥青面层底部拉裂，造成下层位移，并随着　温度、湿度的循环变化及行车荷载的反复作用导致沥青　面层底面裂缝沿竖向向上扩展到路表，从而形成沥青路　面横向裂缝。从现场取样看，面层裂缝与基层裂缝上下　贯通．且下宽上窄。　２．沥青混凝土的温缩裂缝。沥青是一种对温度变化　比较敏感的粘弹性材料，温度下降时，沥青混合料逐渐　变硬变脆，并发生收缩变形。当收缩拉应力超力沥青混　凝土的抗拉强度时，沥青路面表面就会被拉裂，并逐步　向下发展，形成上宽下窄的横向裂缝。　三、非荷载性裂缝产生的原因分析　１．沥青及沥青混合料的性质。沥青和沥青结合料的　性质是影响沥青路面温度开裂的最主要原因，沥青混合　料的低温劲度是决定沥青路面是否开裂的最根本因素，　沥青劲度又是决定沥青混合料劲度的关键。在沥青性能　指标中，影响更大的是温度敏感性，温度敏感性大的沥　青更容易开裂。　２．基层。半刚性基层热容量小，与沥青表面层的附　着粘结性能差，尤其是本身收缩的附加影响，使面层的　横向裂缝要多一些。特别是由于现在的城市道路大多不　按定额１二期进行施工，施工周期缩短，有相当部分的基　层养生不足，直接造成摊铺不久后就产生了裂缝，这些　裂缝在荷载和温度的作用下，由基层逐渐反射到表面，　引发沥青面层产生裂缝。　３．路面面层厚度。沥青面层厚度增加，裂缝就减少。　这是指用同一种沥青混合料时，厚度大的比薄的裂缝率　要小。但采用质量好的沥青，即使铺筑较薄的路面其横　向裂缝，也可能少于沥青质量差但厚度大的路面。　４．气候条件。极端最低温度、降温速率、低温持续时　间、升降温循环数次数是气候条件影响沥青路面温缩裂　缝的四大要素。　５．交通条件。半刚性基层中的最大拉应力，通常是　由最重的车轮荷载产生的；并且对于半刚性基层，不同　轴载对路面的破坏作用远不是４次方的关系，而是ｌｌ～　ｌ３次方的关系，即使是通过次数较少的重荷载也对路　面破坏起着决定性的作用。　６．施工因素。主要指半刚性基层材料的碾压含水量，　半刚性基层完成后的暴晒时间等因素。　四、非荷载性裂缝的预防　应以合理路面设计、合适选材和精心施工、加强养　护等四个方面综合考虑。　１．合理设计路面结构。是保持沥青路面具有良好使　用性能的基础，也是避免出现早期裂缝的保证。　（１）合理确定路面厚度。应根据其道路等级、交通　量、自然地基地质情况、道路基层情况和施工季节等综　合因素，独立计算其设计厚度。　（２）优化混合料配合比设计。应根据当地的气候条　件和交通情况，尽量兼顾沥青混合料的高温稳定性和疲　劳性能、低温抗裂性，路面表面特性和耐久性的平衡。　（３）设置各种类型的应力吸收层和某些土工织物。　吸收应力，消除应力集中，降低裂缝产生的几率。　河南科技２００６．１０上　６５　维普资讯 http://www.cqvip.com

圈　鏊—●●—●●●●　智能　Ｉ建筑　　Ｉ　在科学技术以及信息交流飞速的发展的２１世纪的　和装饰材料，给人创造一个舒适、实用、安全、环保、优美　今天，我国住宅室内装饰设计进入了一个比较活跃的时　的室内环境，为了追求室内装饰的“个性化”、“时尚　期，简单的基本装修已经无法满足人们的需要，“时尚　化”，设计师在设计风格上求新、求变，这本是无可厚　化”、“个性化”的设计趋势已逐渐成为主流，众多装饰　非，但是片面的只注重设计的形式，不从必需用途和实　设计的误区也随之出现，主要体现在以下几个方面。　用性出发，习惯性的认为，凡是好的设计必须是用复杂　一、只重形式。不求实用　的造型和昂贵的材料，是罗马柱和抛光花岗岩。于是，我　室内装饰设计的最终目的是运用现代的设计手段　们有了千篇一律的客厅、起居室、餐厅、厨房、书房……　我们的设计人员每天醉心于造型、线条、色彩、材料的设　１．郑州经济管理干部学院；２．郑州大学　计使用上，如在居室的墙面上作出与众不同的文化墙、　（４）用粘层油：在封层之间或具有裂缝的路面层之　压方法，避免过振过湿，不能使基层顶面形成灰浆硬壳，不　间进行的涂刷层，它能有效地祛除反射裂缝，在半刚性　能用细料进行压实后找平。对细粒土类的半刚性基层，必　基层和需改建的旧水泥混凝土路面上摊铺时必须使用。　要时可以采用顶面栽钉等办法加强基层顶面粗糙度。　（５）加强路面防水设计。在面层与半刚性基层之间　（３）基层、底基层养护及时合理。养生期应满足正　设置独立隔水层，以减少路面水下渗。　常工期要求，切勿为抢工期而提前铺筑面层，造成基层　２．合适选材。　损坏而导致面层产生反射裂缝。　（１）沥青的选取。选用具有良好的高低温ｌ生能、抗　（４）合理洒布透层油、粘层油。对于水泥稳定类半　老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。在　刚性基层，透层油应以慢裂型乳化沥青为宜。在进行各　条件许可的情况下，可在沥青中掺加各种类型的改性　层铺筑前，保持顶面清洁。以稳定的车速和喷洒量进行　剂，以提高性能指标。　喷洒，不能流淌和形成油膜，更不能有空白，并立即撒布　（２）集料的选用。集料应选用表面粗糙、石质坚硬、　合适的石屑或粗砂，进行稳压，将多余的浮料扫走。对旧　耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。如果　沥青路面罩面，必须洒布粘层油。对于干线公路可以设　集料呈酸性则应添加一定数量的抗剥落剂或石灰粉，确　置Ｉ型稀浆封层作为粘结层，实现层间结合与防水的双　保混合料的抗剥落性能，同时应尽量降低骨料的含水量。　重作用。　３．精心施工。按照全面质量管理的要求，建立有效　（５）提高面层摊铺质量。在摊铺混合料时，尽量缩　的质量保证体系，实行目标管理、工序管理，明确责任，　短运距，控制摊铺温度在１３０￣Ｃ￣１５０￣Ｃ为宜，保证摊铺厚　对施工全过程，每道工序的质量要进行严格的检查、控　度均匀，摊铺速度控制在２ｍ／ｍｉｎ左右，碾压遍数不能　制、评定，以保证其达到质量标准。　太少，以免混合料子Ｌ隙过大；一般不能进行补料，尤其是　（１）严格控制沥青混合料的拌和质量。拌合过程中　下面层；基层雨后潮湿未干，不得摊铺，更不得冒雨摊　发现“糊料”或“离析”等异常情况应立即进行处理；加　铺；纵向、横向接缝应紧密、平顺，各幅之间重叠的混合　大马歇尔试验频率，严格控制沥青混合料的油石比、稳定　料应用人工铲走。　度、流值等指标，必要时对混合料进行特殊配合比设计。　４．加强养护和维修。加强日常养护和及时维修，完　（２）保证基层顶面粗糙度。改善基层材料级配，增加　善路基、路面的排水设施，保证路面排水顺畅，避免基层　粗骨料，提高大中粒径集料含量；控制最佳含水量，改进碾　与面层之间形成蓄水槽，可有效防止面层裂缝的产生。　６６　河南科技２００６．１Ｏ　Ａｚ