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公路路面基层反射裂缝的原因及防治

时间:2021-05-12 10:55 点击:
随着经济的迅速发展,高等级公路的里程不断增加。以无机结合料稳定粒料(土)类为基层,沥青混凝土为面层的路面被广泛使用于高等级路面。然而随着这种结构的大量使用,发现其存在着严重的裂缝问题,并已成为该结构的主要问题。
  引言
 
  随着经济的迅速发展,高等级公路的里程不断增加。为适应高等级公路重交通、重载对道路的要求,以无机结合料稳定粒料(土)类为基层,沥青混凝土为面层的路面被广泛使用于高等级路面。然而随着这种结构的大量使用,发现其存在着严重的裂缝问题,并已成为该结构的主要问题。反射裂缝是沥青路面裂缝的主要形式,它的存在破坏了路面结构的整体性和连续性,并一定程度上导致结构强度的削弱(如裂缝处弯沉增大,回弹模量降低等)。而且随着雨水和雪水的浸入,基层变软,在大量行车荷载反复作用下,导致路面强度大大降低,产生冲刷和唧泥现象,使裂缝加宽,裂缝两侧的沥青面层碎裂,加速沥青路面的破坏,影响路面的使用性能。
 
  一、反射裂缝产生的原因
 
  基层产生裂缝的原因很多,反射裂缝的产生主要是由于基层的开裂或路基的不均匀沉降引起的。
 
  (一)温缩或干缩引起的半刚性基层的开裂
 
  由于温度的影响而产生的裂缝,这种裂缝最容易在温度骤降之际发生,与荷载应力共同作用,使裂缝由路肩向主车道延伸和扩展。半刚性基层的开裂多数情况是在基层铺筑后,由于未按时进行养生及时铺筑沥青面层,使基层长期暴露在空气中,在降温和水分蒸发联合作用下开裂。由于面层材料在设计时要求与基层有相当的结合力,因而通过两层接触面的应力传递使基层裂缝反射传至面层。
 
  (二)由路基不均匀沉降形成的路床裂缝,路基不均匀沉降主要表现在半填半挖路段和土质较差的路堑地段,半填半挖路基未按规范要求开挖台阶至硬土部分,经历自然沉降就造成了路床裂缝的形成,向上逐渐扩展,路堑地段仅将上路床翻松压实30cm后大多达不到设计的承载能力,受到外部荷载作用时就形成沉陷推挤现象,从而变形产生了路床开裂。
 
  二、影响反射裂缝产生的主要因素
 
  (一)沥青及沥青混合料的性质
 
  沥青混合料的低温劲度是决定沥青面层是否开裂的根本原因,在沥青的性能指标中温度敏感性大的沥青更容易开裂。
 
  (二)基层材料的收缩性愈小,面层裂缝少,基层材料种类对沥青面层的裂缝有明显影响。
 
  1、水泥
 
  在半刚性基层施工的过程中严禁使用高标号水泥及早强水泥,一般采用普通硅酸盐32.5号的缓凝水泥,初凝时间不小于3小时,终凝时间不小于6小时,每300吨检验一次并留样,散装水泥进场入罐时要停放3天以上,安定性合格后才能使用。水泥剂量应确定一个合理值,在满足设计要求的强度后应尽少小。
 
  2、集料
 
  要严格控制各种集料的针片状含量及含泥量,细集料对裂缝产生起主要作用的粒径为0.075mm左右材料,这类材料比表面积大,遇水膨胀,失水后收缩。
 
  3、级配曲线对裂缝的影响
 
  合理的级配曲线对减少裂缝的产生起着主要的作用,混合料的级配宜采用骨架密实型级配,4.75mm筛孔通过率为30%-40%,0.075mm筛孔通过率为0-5%,2.36mm筛孔下含量尽量少,级配曲线最好为S形。
 
  4、拌合对基层的影响
 
  三、在施工阶段对反射裂缝的防治
 
  (一)改善沥青砼面层性能,严格控制空隙率,加强碾压使沥青混合料达到较高的密实度。
 
  (二)在路基的验收过程中严格按规范有关要求进行验收,对不合格的路基进行处理,以减少因路基不均匀下沉而产生的裂缝。

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