瀝青路面出現(xiàn)裂縫的原因及預(yù)防措施獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

瀝青路面出現(xiàn)裂縫的原因及預(yù)防措施獲獎(jiǎng)科研報(bào)告摘要：在中國(guó)，公路建設(shè)非常迅速，不管是在國(guó)家經(jīng)濟(jì)方面，還是在整個(gè)社會(huì)發(fā)展方面，都起著非常重要的作用。由于瀝青路在全國(guó)范圍內(nèi)大面積普及，隨之而來(lái)帶來(lái)了諸多問(wèn)題，最常見(jiàn)的問(wèn)題就是路面裂縫，也是當(dāng)前比較困難的一個(gè)問(wèn)題?；诖?，論文首先分析了當(dāng)前課題研究背景，然后分析了瀝青公路路面產(chǎn)生裂縫的原因，最后針對(duì)這些原因提出了相應(yīng)的措施。

關(guān)鍵詞：公路;瀝青路面;裂縫;措施

1.引言

隨著國(guó)家在公路建設(shè)中的投資增加，在中國(guó)的兩級(jí)公路建設(shè)發(fā)揮了在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一個(gè)非常重要的角色。然而，隨著瀝青表面的一部分出現(xiàn)，它被破壞。一旦發(fā)生表面裂紋，腐蝕和泵送將導(dǎo)致以裂紋為中心的沉降變形，在裂紋兩側(cè)造成裂紋和斷裂。縱向裂縫與水平裂縫相類(lèi)似，也建成并投入使用的早期是不可避免的?？v向裂縫的產(chǎn)生主要原因是由瀝青路面早期病害嚴(yán)重破壞引起的。目前，瀝青混凝土路面常見(jiàn)的早期病害十分普遍和嚴(yán)重[5]，而這些病害使公路不能夠得到有效的使用。養(yǎng)護(hù)公路這一項(xiàng)工作就面臨著更大的困難，這篇文章主要分析了到底哪些因素造成了疾病的產(chǎn)生，并結(jié)合實(shí)際情況提出了建議。應(yīng)采取預(yù)防措施。

2.瀝青路面出現(xiàn)裂縫的原因

瀝青路面裂縫主要表現(xiàn)為4種形式，即縱向裂縫、橫向裂縫和網(wǎng)裂從材料、結(jié)構(gòu)和外部荷載等方面對(duì)其進(jìn)行原因分析，具體闡述如下。

2.1縱向裂縫成因分析

（1）地基因素。某些地基含水豐富，在道路設(shè)計(jì)或工程施工過(guò)程未進(jìn)行處理，比如那些位于河道或地勢(shì)低洼之處的地基，在施工填方后，由于地基不同地方承載能力不一樣導(dǎo)致地基發(fā)生不均勻的沉降活動(dòng)，最終使得路面裂開(kāi)。

（2）施工因素。如果在氣候干燥的時(shí)候進(jìn)行施工，某些地方填筑難以破碎，無(wú)法對(duì)路基做到均勻壓實(shí)，由于限制了結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度，路基邊緣部分不能超過(guò)路基寬度，路基邊緣壓實(shí)D。在施工過(guò)程中，縱坡搭接接頭的質(zhì)量不足以引起縱向裂縫。

（3）水的滲透和破壞。路基的承載能力在因被水浸泡后逐漸下降，路基由于靜載荷作用力產(chǎn)生不同程度裂縫。再就是填土的性質(zhì)，如果是膨脹土，在遇到不同含水情況下會(huì)發(fā)生不同的形變，路基會(huì)由于滲水而出現(xiàn)裂縫。

2.2橫向裂縫產(chǎn)生原因

（1）材料收縮是由于材料收縮引起的。一方面，在堿的形成過(guò)程中，由于水的損失和基體材料的收縮，形成規(guī)則的橫向裂紋。另一方面，由于溫度突然下降，基材具有低溫收縮開(kāi)裂。這兩種收縮變形使底部的表面張力增大。當(dāng)拉伸強(qiáng)度超過(guò)瀝青表面的拉伸強(qiáng)度時(shí)，瀝青表面的底部開(kāi)裂，瀝青表面的低表面的裂縫是由溫度和濕度的周期性變化和驅(qū)動(dòng)載荷的重復(fù)作用引起的。

（2）瀝青混凝土由于溫度變化發(fā)生塑性形變引起的。瀝青的特征決定了其對(duì)于溫度的變化而發(fā)生變化，由于它具有粘彈性，在溫度降低時(shí)，瀝青路面變得硬而脆，當(dāng)其形變導(dǎo)致抗拉強(qiáng)度低于自身拉應(yīng)力之時(shí)，這種路面就會(huì)產(chǎn)生裂縫，形成上寬下窄的橫向裂縫，并且隨著拉應(yīng)力的增強(qiáng)而逐漸擴(kuò)大開(kāi)裂范圍，在北方地區(qū)，由于溫差較大，初冬時(shí)候這種裂縫寬度一般低于5mm，到了嚴(yán)冬，寬度能達(dá)到1cm，甚至有的達(dá)到2cm，而在春季溫度回升后，裂縫寬度又會(huì)自己收縮。

（3）路基沉降活動(dòng)不均勻引起。在不同性質(zhì)地基交界處，比如非軟土和軟土，兩種地基由于應(yīng)力與承載能力不一樣，這樣在外應(yīng)力作用下，路面就可以產(chǎn)生橫向裂縫。

2.3網(wǎng)裂產(chǎn)因分析

這種情況的出現(xiàn)主要?dú)w因于路面強(qiáng)度過(guò)低，就其原因，一是設(shè)計(jì)不恰當(dāng)，比如說(shuō)構(gòu)成路面的材料混合不均勻或是材料本身不勻稱(chēng)導(dǎo)致石料和瀝青粘合能力不足，再就是路面施工時(shí)，對(duì)路基路面沒(méi)有進(jìn)行有效的壓實(shí)。二是路面結(jié)構(gòu)的因素，有些路面基質(zhì)中夾雜著軟基質(zhì)，不能穩(wěn)定水，路基介質(zhì)寬松，最終習(xí)導(dǎo)致瀝青發(fā)生老化現(xiàn)象。三是外在因素，過(guò)重的車(chē)輛比如超載的大貨車(chē)會(huì)對(duì)路面產(chǎn)生較強(qiáng)破壞，這也是路面產(chǎn)生裂縫的重要因素。

3瀝青路面裂縫防治措施

3.1縱向裂縫的防治措施

（1）裂縫寬度小于3mm、縱向裂縫大于3mm小于5mm的裂縫沒(méi)有處理。間隙刷可以?huà)吒蓛?，在壓縮空氣中吹灰后，用熱瀝青或乳化瀝青填充接縫堵塞材料。

（2）如果縱向縫進(jìn)一步發(fā)展，邊緣、錯(cuò)臺(tái)和裂紋寬度大于5mm，則裂紋的上、中層應(yīng)銑削，裂紋兩側(cè)寬度為1m，裂紋被填充（1），玻璃格柵沿縱向焊縫，中間層展開(kāi)，然后寬度寬度1.2m設(shè)置在中間表面每5m沿中間表面，形成玻璃格柵，最后鋪上層。

（3）除了上述處理方法，針對(duì)不穩(wěn)定的裂縫（縱向），應(yīng)該采取多種措施來(lái)阻止裂縫的繼續(xù)擴(kuò)大范圍，比如還可以根據(jù)裂縫形成原因?qū)吰逻M(jìn)行加固，對(duì)路基采取排水措施。

3.2橫向裂縫的防治措施

（1）比如像縫寬這種由于瀝青混凝土他存在有的溫差收縮以及反射裂縫導(dǎo)致橫向的裂縫，屬于無(wú)法修復(fù)的。寬度大于3mm時(shí)，可清除間隙刷，用壓縮空氣吹灰。如果縫的寬度大于5mm，則可以去除接縫處的雜物，或在開(kāi)槽后用壓縮空氣吹掃，并用沙子或細(xì)顆粒瀝青混合物填充混合物，并與鐵密封。

（2）比如錯(cuò)臺(tái)以及啃裂邊還有5毫米寬度以上的裂縫這種因?yàn)榈鼗两刀鴮?dǎo)致的測(cè)方向裂縫，挖槽的位置應(yīng)該在橫縫的兩邊50到100厘米的區(qū)域內(nèi)，挖掘上面部分，依據(jù)裂縫來(lái)填實(shí)，隨后，圍繞橫著的接頭設(shè)置玻璃格柵，最后將上面進(jìn)行再次鋪就。

3.3網(wǎng)裂的防治手段

從網(wǎng)裂的起因出發(fā)，有必要加強(qiáng)貨車(chē)的負(fù)荷管理，并在路面出現(xiàn)裂紋時(shí)及時(shí)修復(fù)。治療網(wǎng)裂的常用方法如下：

（1）采用低變形能力的優(yōu)質(zhì)瀝青，根據(jù)規(guī)范控制瀝青混合料的拌和質(zhì)量。

（2）瀝青路面攤鋪前，仔細(xì)檢查下部支承層的施工質(zhì)量，及時(shí)清除雜物和其他雜物，處理軟層，下支承層穩(wěn)定，撒0.7～1.1滲層油。必要時(shí)，可根據(jù)要求噴灑石屑或砂。

（3）瀝青的每一個(gè)層面都要符合最小施工厚度標(biāo)準(zhǔn)，確保上面和下面實(shí)現(xiàn)較好的接洽，通過(guò)設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)各個(gè)角度用相應(yīng)的手段，使結(jié)構(gòu)層附近的水能夠被排除。

（4）為了確保路面結(jié)構(gòu)和整個(gè)路面的強(qiáng)度組合可以達(dá)到所預(yù)計(jì)的年交通承載量的需要，那就要在對(duì)路面的結(jié)構(gòu)規(guī)劃時(shí)候做好對(duì)通行數(shù)量的調(diào)研以及預(yù)算。上層和下層必須選擇石灰和水泥穩(wěn)定的材料，具有良好的水穩(wěn)定性和粗集料。改性瀝青碎石基層可用于減輕網(wǎng)裂的程度。