水泥稳定土结构裂缝防治技术探讨

水泥稳定土结构裂缝防治技术探讨

王丽红

汉中公路管理局陕西723000

摘要：水泥稳定土因其水稳性好、材源丰富、结构强度高、施工工艺简单等特点，现被广泛应用在各级公路路面基层、底基层中，但受水泥材料的干缩特性影响，加之施工配合比、原材料等环节的质量控制难度，水泥稳定土基层、底基层后期产生裂缝的问题时有出现，尤其是水稳基层裂缝，直接向路面面层反射，造成路面的早期病害。本文通过分析水泥稳定土结构裂缝产生的原因、机理，探讨防治方法。

关键词：水泥稳定土;裂缝；防治

1水泥稳定土结构裂缝种类及成因

水泥稳定土基层裂缝应分为施工期断裂及使用期裂缝两种。究其产生原因，大致可分为如下几种：

1.1土基的原因：

理论认为，通过半刚性路面基层传递到土基上的压力很小，水泥稳定土基层或底基层下似乎不需有坚强的土基支承。然而，如果土基的稳定性不足，在水温度化影响下出现较大的变形，特别是路基发生不均匀沉陷，水泥稳定土基层就会在底部产生过大弯拉应力，产生断裂。

1.2温度变化引起的裂缝

由于水泥稳定土具有热胀冷缩的性质，水泥稳定土基层在养生期间如遇气温骤降，水泥稳定土整体收缩，便会在强度薄弱处产生断缝。尤其是在半幅施工半幅通车情况时，在半幅水泥稳定土已施工结束时，后施工的半幅易受到先施工的水泥稳定土裂缝处收缩应力影响，反射出不规则断裂。

1.3水泥干缩的影响

水泥稳定土在碾压成型开始养护时，随着表层水分逐步蒸发，温度逐步降低，水泥稳定土体积减小。由于表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大，内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部水泥稳定土的约束，致使表面水泥稳定土承受拉力，当表面承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。水泥稳定土因单位体积水泥用量较小，由于水泥干缩直接产生裂缝可能性较小，但与其他如温度变化等因素联合作用，会加大水泥稳定土结构产生断裂的可能。

1.4施工材料的质量原因

①水泥：水泥的凝结时间是确保水泥稳定土质量的重要因素。现行《公路路面基层施工技术细则》要求，水泥稳定土用水泥材料终凝时间应大于6小时，小于10小时，其目的就是要保证水泥稳定土摊铺、碾压直至成型的施工时间。可以说，水泥稳定土对水泥材料凝结时间的要求是特殊的，一般水泥生产企业的大众产品不能满足该要求。公路工程施工中均是与厂家预定生产的。部分小项目因水泥用量少，无法采购到满足规范要求的水泥，用常规水泥代替而导致水泥稳定土结构过早产生裂缝。

②集料配合比：级配不良是影响水泥稳定土质量的重要原因。级配差的悬浮型结构为达到设计强度，增大配合比中水泥用量，同时也就增大了产生裂缝的风险。同时，集料不均匀，易在薄弱处叠加其他因素产生裂缝。

1.5施工工艺质量原因

因各种停工形成的施工接缝是裂缝产生的重要原因，因施工接缝处结构存在明显强度差异，在其他因素叠加下极易产生裂缝。此外，碾压不均匀、养护时洒水不均等均可造成水泥稳定土结构裂缝。

1.6其他原因

上述分析是导致水泥稳定土产生早期裂缝的主要原因。另外其他原因还有：车辆超载、交通量超过设计、养护期过短、极端天气、受冻等等。

2水泥稳定土基层裂缝的预防措施

2.1严格控制路基施工质量，路基填料一般采用砂砾及塑性指数符合规范的土，不使用淤泥、生活垃圾及腐殖土，尤其是注意路基强度的均匀性，确保路基压实度达到设计要求且均匀。要严格控制路基填土压实度，确保路基顶面弯沉符合设计要求并且均匀。

2.2水泥稳定土施工时间尽量避开秋冬等不利季节，不得已时，应加强养护工作，减少因气温因素造成早期裂缝。

2.3严格控制水泥稳定土水泥用量，按现行规范要求，水泥稳定土最大水泥用量不超过6%。实践证明，随着经济社会的发展，目前公路工程压实设备发展很快，压实功效越来越高，在进行水泥稳定土配合比设计时，采用“振动成型法”更接近实际施工中的压实功效，而“振动成型法”试验结果水泥用量均小于用传统的“击实法”试验结果，所以采用新的试验方法，在配合比设计阶段做好水泥用量的控制工作意义重大。

2.4施工中严杷材料关，把好水泥凝结时间、集料级配等关键技术指标的质量控制关。骨架密实性结构是水泥稳定土最理想的骨料级配结构。试验证明，良好的骨架密实结构可以在保证水泥稳定土结构强度的前提下大大降低水泥用量，从而降低因水泥干缩产生裂缝的风险。

2.5加强施工过程质量管理，水泥稳定土拌合尽量采用自动化计量，确保配合比均匀。要选用与工程规模相适应的拌合设备，尽量采用大功率拌合设备，提高生产效率从而减少施工接缝，尽量采用同型号同吨位组合的碾压设备，确保压实均匀，避免局部出现强度薄弱环节。

3水泥稳定土基层裂缝的处治

在做好各个环节的工作后，我们仍无法绝对杜绝水泥稳定土结构表面裂缝的产生，为了不使其继续向路面面层反射，我们应积极采取一系列措施进行处理。

3.1两油两毡法：首先沿裂缝方向在裂缝两侧各50厘米喷洒一层热沥青，然后铺设两层油毡，在路面面层施工前再在油毡上喷洒一层热沥青。

3.2防裂贴法：分析裂缝产生原因及可能的发展趋势，采用市场上相应拉力的防裂贴进行处治。

4结语

综上所述，水泥稳定土结构裂缝产生的原因是多样的，但水泥稳定土中水泥用量、施工工艺是主要影响因素。所以，在配合比设计阶段，我们要采用新的试验方法，在满足设计强度要求的前提下，控制好水泥用量和集料级配。在施工阶段，要做好施工组织设计及管理，尽量减少施工接缝，从而可以大大减少水泥稳定土早期裂缝的产生。