半刚性基层沥青路面开裂问题的分析与解决措施

半刚性基层沥青路面开裂问题的分析与解决措施

于炳安

于炳安

安徽省科兴交通建设工程监理公司

摘要：半刚性基层沥青路面抗变形能力较差，易出现裂缝。本文就几种常见的病害问题的出现及原因进行了分析，主要针对半刚性基层沥青路面的开裂问题进行了探讨。

关键词：沥青路面；半刚性基层；病害成因；防治措施

半刚性基层沥青路面在交通荷载的反复作用下，裂缝会扩展到沥青面层而形成反射裂缝，结果可能会导致路面强度明显降低，在大量行车荷载反复作用下，产生冲刷和喷浆现象。这种现象会导致这些裂缝两侧的沥青面层碎裂，从而破坏路基的强度和稳定性，影响沥青路面的使用性能，导致路面过早地破坏。因此，有必要采取切实有效的技术措施防治或延缓沥青路面开裂和反射裂缝的产生，并对已发生的裂缝进行处治，使半刚性基层沥青路面在技术上更合理、经济上更有效，以适应我国城市道路事业迅速发展的需要。

1.半刚性基层沥青路面损坏原因

目前，我国修建的沥青路面通常采用的结构组合设计是强基薄面。但由于各地的施工水平不同及环境温度变化和水损害等因素的影响，导致半刚性基层沥青路面出现很多病害问题，致使其承载能力下降。总体来说，出现的病害问题分为：结构性破坏和非结构性破坏。其中结构性破坏分为翻浆、龟裂和结构性辙槽。非结构性破坏分为裂缝和变形。

1.1龟裂

龟裂现象一般表现为路面被一些相互小错的小裂缝分割成外表似龟纹小块，这些裂缝的宽度一般在3mm以上10cm以内。龟裂可以总结为局部网裂的延续，当路面由于整体强度不足而在大负荷行车的情况下出现疲劳裂缝时，这些裂缝并未得到及时护养，在雨天行车时，路面上高速行驶的轮胎会产生很强的“泵吸”作用，雨水渗入基层而导致其材料损失，长此以往，逐渐使裂缝加剧，最终形成了龟裂。

1.2车辙

半刚性基层路面的沥青混合料属于弹塑性材料，当路面的荷载较高，气候温度较高时，两者的共同作用会致使沥青路面在沿车轮轨迹的方向产生变形，即纵向带状的辙槽，称为车辙。由于沥青材料的特殊性，使得车辙成为该路面特有的病害。一旦出现较为严重的车辙，处理办法只能铣刨后重铺沥青面层。

1.3裂缝

在沥青路面的使用过程中由于负荷气候等问题容易出现各种类型的的裂缝，较小的裂缝基本上对路面的使用功能不会产生很大影响，但是若不及时给予重视，就会使裂缝加剧，最终导致路面的使用寿命缩短。常见的裂缝有以下几种：

（1）横向裂缝。横向裂缝与道路的中线垂直，一般能够贯穿路面，深度较大，可以贯通整个结构层。

（2）纵向裂缝。相比横向裂缝而言，纵向裂缝数量较少，他与道路的中线大致呈平行状态。多出现在旧路加宽的结合部位，新旧路面的交错等部位，且长度较长。

（3）块状裂缝。块状裂缝的外形与龟裂相似，形状不规则。路面材料受到气候温度的变化而发生热胀冷缩时常常会产生块状裂缝，在某些情况下，横纵裂缝的交错也可能引起块状裂缝。

引起半刚性基层沥青路面病害产生的原因主要有几点。

（1）从半刚性基层沥青路面的材料方面来说，其基层中材料的颗粒较细，粗集料较少，且该材料具有热胀冷缩的性质，当温度的变化范围超出材料的拉力范围时，路面容易受到温度的影响而产生裂缝。目前，半刚性路面的施工工程中较多采用的是砂砾，且砂砾的配级缺少严格的控制，为提高路面的强度，在施工时倾向于提高水泥的含量，这虽然提高了路面的强度，但也使路面变脆，造成裂缝。

（2）沥青路面的基层厚度较薄，容易引起反射裂缝。一般来说，当沥青路面基层厚度大于18cm时，将能有效地缓解路面的裂缝情况。

（3）施工质量。施工碾压时的压实度以及护养情况都会影响裂缝的产生。

2.解决半刚性基层沥青路面开裂问题的方法措施

2.1加强施工技术的科学性与先进性

施工的环节是极为重要的，施工质量的好坏直接影响着公路的使用寿命。因此，在施工的过程中，施工单位要严格按照相关的规程规范来进行公路的建设，做到科学施工。而且施工质量把关一定要严格，比如由于振动压路机产生的微小裂缝就一定不能忽视，而且要及时将这些裂缝处理掉，以免日后留下质量隐患。同时，施工技术的先进性和适用性一定要有保障，要使用最为先进的施工设备，如使用新型的抗离析摊铺机械、配备专业的工程技术人才和施工作业人员，以此来确保施工各阶段的科学性与先进性，才能极大地减少以后公路的开裂。

2.2对各个层面采取针对性的方法措施

在采取措施解决开裂问题之前一定要做好对裂缝程度的勘测工作，可采用一些高新技术手段来勘测公路各个结构层的开裂情况，然后再进行解决。首先，要解决路基的开裂，路基作为公路的根本，必须要保证其足够坚固。路基发生开裂多半是由于路基填筑的不均匀、不平整、不密实，那么在以后的使用过程中就会发生塌陷问题，因此，可以对路基进行填方补压、填前碾压措施，也可采用组合式碾压技术，通过对路基持续不断的碾压来使得路基足够均匀、足够坚固，那么在公路投入使用以后就会减少路基沉降的次数，这样可以在很大程度上减少路基开裂的现象。其次，对于底基层的开裂问题，一般也是由于施工过程中不仔细、偷工减料、施工质量差而导致的。而且以前的底基层材料往往是一些水泥土或石灰土等材料，这些材料不仅强度达不到要求，而且经过碾压后极易产生裂缝，所以，使用这种材料作为底基层必然会产生大量的裂缝，因此，要更换底基层的使用材料，可以采用骨架密实结构水泥材料来确保材料足够的稳定。再次，针对沥青路面层的开裂问题，就要更换施工机械，以往在进行路面碾压的时候都是使用的振动压路机，这种振动压路机会引起路面的开裂，而且在日后受到温度、荷载力的影响，裂缝会逐渐增大。因此，在选择碾压机械的时候就要选择那种不易使路面产生裂缝的机械。另外，在碾压路面的时候可同时使用多台碾压设备共同工作，压实的次数增加了，那么压实的效果也会很显著，有利于预防路面的开裂现象。

2.3优化对公路的选线与设计工作

公路在选线的时候要综合考虑当地的水文地质条件、考虑温度的影响，建设公路要避开容易发生滑坡、泥石流的地区，避免自然灾害对公路的损害。其次，公路的设计要以路基的稳定性为前提，平原地区设计公路的时候要保证其有足够的填土高度，避免地下水及雨水的侵蚀，以保证路基的稳定性。对于不符合施工要求的土质，可采用换填土的方式来选择合适的路基填筑材料。

2.4使用优质的沥青材料

对于半刚性基层沥青路面来说，最关键的就是对沥青材料的选择，只有使用优质的沥青材料才能确保公路的高质量。因此，要选择优良的抗裂性沥青混合材料，这也有利于减少沥青路面的开裂问题。

3.结束语

半刚性基层沥青路面裂缝是沥青路面主要病害之一，对其进行研究和防治具有积极的意义。防治措施还有如选用优质沥青或改性沥青；在满足稳定度同时，选用针入度较大的沥青；采用密实沥青混凝土，在其表面作一封层等一些措施。减少路面病害的最有效途径是提高设计和施工水平，只有高标准的设计方案和严格的施工管理，才能从根本上提高公路的质量，同时也能够降低使用过程中的养护成本。

参考文献：

[1]JTJ034－2000.公路路面基层施工技术规范.北京：人民交通出版社，2000

[2]胡金桃、赵杰，浅谈半刚性基层沥青路面的裂缝形成原因与预防；西部探矿工程，2006

[3]李春雷，李春香，陈光营，马亦斌.半刚性基层沥青路面温度应力断裂力学分析[J]公路交通科技，2006

[4]王斌，沥青路面裂缝的分类和防治措施[J]中国公路，2010