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文檔簡介
1、路基路面開裂成因又欠二丁栽摘要:裂縫的形式有各種各樣,如龜網(wǎng)裂、縱橫向裂縫、 反射裂縫和滑移裂縫等,其成因各有所不同。但不論是哪種形式的裂縫 都應(yīng)進行及時修補,尤其是做好裂縫的預(yù)防性養(yǎng)護,否則雨水及其他雜 物就會沿裂縫進入下面層結(jié)構(gòu)及路基,使下面層甚至路基軟化,造成結(jié) 構(gòu)強度降低,最終導(dǎo)致瀝青路面承載能力下降,造成路面局部或成片損 壞。關(guān)鍵詞:路基路面;開裂;成因前后瀝青路面裂縫的形式多種,路面裂縫產(chǎn)生的原因不一,在施工中必 須牢固樹立預(yù)防為主的思想,嚴格把住施工各個環(huán)節(jié)。在工程質(zhì)量控制 中,做到事前積極防治、事中嚴格控制、事后及時處治,最大限度降低 瀝青路面裂縫的產(chǎn)生,將裂縫控制在允許的范圍
2、之內(nèi),確保瀝青路面的 使用壽命。一、瀝青路面裂縫的成因瀝青混凝土路面開裂一般與路面材料的特性、結(jié)構(gòu)組成及形式以及 交通荷載和各類環(huán)境因素的作用有關(guān)。為解決瀝青混凝土路面開裂問 題,必須對其成因有一正確的認識。歸納起來,引起瀝青混凝土路面開 裂主要有下述幾方面原因。1、荷載型裂縫荷載型裂縫,即主要由于行車荷載作用而產(chǎn)生的裂縫。瀝青面層在 車輛荷載的作用下,其受力狀態(tài)是:車輪直接作用下的面層受到壓應(yīng) 力,輪載邊緣外的區(qū)域受到拉應(yīng)力,這兩種不同性質(zhì)的應(yīng)力形成一個合 應(yīng)力。在這個合應(yīng)力的長期反復(fù)作用下,瀝青混凝土路面發(fā)生疲勞效應(yīng), 其抗彎拉強度降低,彈性模量減小,發(fā)生疲勞開裂。這種疲勞裂縫反映 在面層
3、上,往往不是單獨的、稀疏的或較有規(guī)則的裂縫,而是稠密的、 有時互相聯(lián)系的裂縫,甚至是網(wǎng)狀的裂縫。2、溫度裂縫(1)低溫開裂。瀝青路面的低溫開裂主要有兩種形式:一種是 溫度收縮裂縫。位于路面面層的瀝青結(jié)構(gòu)層直接受到氣溫變化的影響, 隨著溫度的下降,瀝青面層會產(chǎn)生收縮變形。當出現(xiàn)溫度驟降時,過快 的降溫速率將使路面內(nèi)的應(yīng)力來不及釋放,出現(xiàn)過大的應(yīng)力積累。與此 同時,由于溫度降低,瀝青混凝土的應(yīng)力松弛模量逐漸增大,應(yīng)力松弛 性能降低,也導(dǎo)致應(yīng)力積累過大,當溫度應(yīng)力積累到超過瀝青混凝土的 極限抗拉強度時,路面將出現(xiàn)裂縫,以便將應(yīng)力釋放出去。由于一般道 路瀝青面層的寬度都不很大,收縮所受的約束小,所以此
4、類裂縫主要是 橫向的,多從路表面產(chǎn)生向下發(fā)展。始發(fā)于磨耗層表面的裂縫,可能因 在冬天嚴寒條件下的溫度收縮和路面結(jié)構(gòu)層翹曲引起。在貧水泥混凝土 基層路面上大量的觀測到這種現(xiàn)象。在寒冷天氣中,上層的溫度比下層 的溫度低,結(jié)果因深度不同而收縮量不同,會引起路面板的翹曲。這一 影響加上瀝青表層所產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力,當超過材料的抗拉強度時,就產(chǎn) 生了這種裂縫。(2)溫度疲勞裂縫。這種裂縫主要發(fā)生在太陽照射強烈、日溫差 大的地區(qū)。在這種地區(qū),瀝青面層白天溫度與夜間溫度之差相當大,在 瀝青面層中會產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力。經(jīng)過長時間的溫度循環(huán),使瀝青混 凝土的極限拉伸應(yīng)變減小,應(yīng)力松弛性能下降,將在溫度應(yīng)力大于瀝青
5、混合料的抗拉強度時產(chǎn)生開裂。溫度疲勞裂縫既可能發(fā)生在冬季,也可 能發(fā)生在別的季節(jié),北方冰凍地區(qū)的道路上可能發(fā)生這種裂縫,南方非 冰凍地區(qū)的道路上也可能發(fā)生這種裂縫。3、路基沉降產(chǎn)生裂縫路基大部分為土質(zhì)路基,土質(zhì)路基的親水性較好,受水的影響較為 明顯,路基彎沉值在下雨前后測得的結(jié)果相差甚大,很能佐證這一點。 究其原因主要是:路基邊溝和頂面排水不暢,造成路基受到浸泡,水 分滲入其內(nèi),使其含水量增大,壓實度降低,回彈模量減小,造成路基 彎沉值增大。在外界水分的長期浸泡下,路基在行車荷載的外力作用下, 造成路面基層斷裂,這種基層裂縫反射到瀝青混凝土面層較難避免。同 時,瀝青混凝土路面上的水順縫而入,在
6、車輛荷載的反復(fù)作用下,裂縫 進而形成網(wǎng)裂,坑槽等病害。4、設(shè)計或施工不當路面開裂也可能因路面設(shè)計的某些缺陷,或某層或多層路面結(jié)構(gòu)的 施工不當而引起:第一,當老路拓寬時,由于基礎(chǔ)承載力的橫向變化, 經(jīng)常在老路邊緣處出現(xiàn)縱向裂縫,尤其當車輛輪跡主要集中在老路邊緣 時。第二,縱縫出現(xiàn)在道路加寬處且原有結(jié)構(gòu)與加寬部分之間的施工連 續(xù)性沒有保證的地方,這樣的裂縫通常是直線裂縫且往往相當密。二、常用的預(yù)防和處理措施1、提高路基工作區(qū)的強度和穩(wěn)定性必須采取有效措施處理好影響路基工作區(qū)的穩(wěn)定性和強度的關(guān)鍵 環(huán)節(jié),最大限度地減小路基完工后發(fā)生的沉降量。(1)路基工作區(qū)的強度主要是在填筑過程中形成的。必須嚴格控
7、制路基的填筑工藝,確保路基強度。填筑材料首選石、礫、砂類土,其 次選用含礫、砂低液限粘土,再次選用低液限粘土。粉質(zhì)土和有機土不 能用于填筑路基;(2)壓實度是反映路基強度的重要指標,也是提高路基強度和穩(wěn) 定性的最經(jīng)濟、最有效的技術(shù)措施,施工中必須嚴格檢測控制,使其達 到規(guī)定值。填土層的厚度(松鋪)不應(yīng)大于30cm。檢測壓實度試坑要 打到下一層頂面,凡是檢測結(jié)果達不到規(guī)定值的要加強處理,或推除重 填;(3)降低地下水位是提高路基強度的重要措施。路面底以下80cm 路床是路基的關(guān)鍵部位,它直接承受和吸收路面的擴散應(yīng)力,要有足夠 的強度和穩(wěn)定性。當開挖后發(fā)現(xiàn)底下滲水,不論流量大小都要處理。填 方地段
8、要采用較好的材料填筑,土質(zhì)差的地段要進行換填處理。2、基層應(yīng)有合理厚度當基層厚度增加時,其承載能力也迅速增加,試驗證明,半剛性基 層厚度由10cm增加到25cm時,其承載力提高為原來的3倍。3、修筑防裂路面研究表明,面層反射裂縫明顯地受瀝青面層厚度的影響,厚度超過 15cm的面層可以有效的防止受拉疲勞所產(chǎn)生的裂縫,還可以降低車輛 荷載引起的剪應(yīng)力。國外資料介紹,在貧混凝土上鋪筑10cm的瀝青面 層時,在形成反射裂縫前可累積通過標準軸載10*10次。如果瀝青面層 加厚到15cm,則可通過20*10次,如瀝青面層加厚到17.5cm則可放心 使用。4、選擇防裂性能好的材料(1)選用抗沖刷能力好,干縮
9、、溫縮系數(shù)小、抗拉能力高的半剛 性材料作基層,最好使用濕度膨脹系數(shù)低的骨料;(2)選用松弛性能好的優(yōu)質(zhì)瀝青做面層,保證瀝青的針入度、延度等指標;在缺少優(yōu)質(zhì)瀝青 的情況下,應(yīng)采用某些添加劑或聚合物。以提高瀝青的低溫抗裂性能及 局溫穩(wěn)定性能;(3)采用密實型瀝青混凝土面層,空隙率對面層的疲勞壽命有很 大影響,密實型瀝青混合料在使用中瀝青硬化緩慢,同時也延緩了裂縫 的擴展;(4)瀝青混合料的集料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅硬、耐磨性強、 嵌擠作用好、與瀝青粘附性好的材料。盡可能使用人工砂代替圓形顆粒 的天然砂;(5)瀝青混合料的級配也是一項重要因素,在合理選配混合料級 配時,應(yīng)兼顧高溫穩(wěn)定性,疲勞性能和低溫抗裂性能,以及路表特性和 耐久性等方面的要求。結(jié)束語總之,城市道路瀝
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