論文導讀:就瀝青路面而言。裂縫的類型可分為兩大類:荷載型裂縫和非荷載型裂縫。荷載型裂縫主要是由于路面結構受到了行車荷載作用。此時基層的抗拉強度尚沒有完全形成。其防治措施也是多樣的。形成,瀝青路面裂縫的形成及防治。
關鍵詞:瀝青,路面,裂縫,形成,防治
隨著改革開放的步步深入,城市基礎設施建設迅猛發(fā)展,特別是城市道路交通網(wǎng)的建設進入了一個嶄新階段。與其他類型路面相比,瀝青路面具有表面平整、堅實、無接縫、振動小、桑音低、行車平穩(wěn)舒適,養(yǎng)護維修簡便等優(yōu)點。多年來,機動車道基本百分之百鋪筑了瀝青路面,使道路總體水平有了極大改觀,大幅度提高了道路能行能力,順應了經(jīng)濟社會發(fā)展的形勢,滿足了人民群眾對生活質(zhì)量追求不斷提高的客觀要求。但是,瀝青路面也存在著抗彎拉強度底、面層的溫度穩(wěn)定性較差等缺點。瀝青路面在鋪筑使用后會產(chǎn)生各種各樣裂縫,由于路表水的浸入,裂縫兩側的路面結構層和土路基的含水量增大,致使路基和路面強度降低。隨著交通量迅速增加,特別是大噸位車輛行車荷載的作用,路基、路面承受不了超載車輛荷載的作用,加快路面的裂縫產(chǎn)生,大大縮短瀝青路面的使用壽命。為此對裂縫的形成與防治闡述如下:
一、瀝青路面裂縫的形式:
就瀝青路面而言,裂縫的類型可分為兩大類:荷載型裂縫和非荷載型裂縫。
荷載型裂縫主要是由于路面結構受到了行車荷載作用,低部產(chǎn)生拉應力大于其材料的抗拉強度而產(chǎn)生的裂縫。這種裂縫反映在面層上,是網(wǎng)狀的、稠密的、互相聯(lián)系的裂縫。這種裂縫隨著行車荷載的反復作用,使路面裂縫逐漸擴大,甚至產(chǎn)生變形,出現(xiàn)車轍或沉陷。
非荷載型裂縫主要是溫縮裂縫和干縮裂縫。對溫縮裂縫而言,當氣溫大幅度下降時,瀝青面層表面的溫度迅速變化,而溫度向瀝青面層底部傳遞需要一定的時間,這樣瀝青面層內(nèi)部和底部的溫度與其表面的溫度存在著一個差值,從而在瀝青表面產(chǎn)生較大的溫度收縮應力。當這個應力超過瀝青面層混合料的抗拉強度時,面層的表面就要開裂。隨著持續(xù)低溫或另一次降溫的到來,在裂縫的尖端會產(chǎn)生較大的應力集中,使裂縫向下延伸并穿透整個瀝青面層,甚至將基層拉裂。
干縮裂縫是由于半剛性基層材料的干縮而產(chǎn)生的反射裂縫。鋪筑的半剛性基層隨著混合料水分的減少要產(chǎn)生干縮應力。特別是剛剛鋪筑的半剛性基層,水分散失的速度非?欤旌狭袭a(chǎn)生的干縮應力也較大,此時基層的抗拉強度尚沒有完全形成,若不能保證半剛性基層混合料的含水量,及時灑水養(yǎng)生,半剛性基層便會生產(chǎn)干縮裂縫。
二、瀝青路面裂縫形成的原因:
、、設計因素:
1)路面結構設計不合理或厚度不足,路面厚度不能滿足行車要求或者對路面設計年限內(nèi)交通量年均增長率估計偏小,致使路面強度日趨不足,滿足不了交通量迅速增長和汽車載重明顯增大的需要。
2)地下管道設計深度不夠,導致基層壓實不平引起瀝青路面的橫向裂縫。
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1)瀝青結合料的溫度穩(wěn)定性差,延性低,不適應當?shù)貧夂驐l件和行車作用,極易造成瀝青路面早期裂縫。
2)瀝青混合料攪拌不均或者溫度過高,也是造成瀝青路面裂縫的因素之一。
3)瀝青混合即油石比過低;集料級配不佳,石料偏少,配合比不正確。
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1)路基或基層結構強度不足,路基局部下沉,路面掰裂。博士論文,形成。
2)半剛性基層在鋪建時隨著混合料水分的減少產(chǎn)生干縮應力,形成干縮裂縫。博士論文,形成。
3)基層混合料的離析或碾壓不密實及機械組合不合理,造成基層上部1-2cm細粒料上浮,形成強度較弱的薄層,在行車荷載作用下,易產(chǎn)生龜狀裂縫。
4)半剛性基層養(yǎng)生不當或養(yǎng)生結束后,如果不及時灑鋪封層或透層油,隨著暴曬時間的增長產(chǎn)生干縮裂縫。
5)施工填土未壓實,路基產(chǎn)生不均勻沉陷,接縫處壓實未達到要求,在行車作用下形成縱向裂縫。
6)瀝青混合料攤鋪時間過長,其表面溫度低,內(nèi)部較熱,用重型壓路機碾壓易引起路面表層切斷。
7)施工接縫處理不當、碾壓方式不正確易產(chǎn)生橫向裂縫。
8)瀝青混合料分幅碾壓力或縱向接茬時,由于接茬處理不當造成接茬開裂。
9)對于水泥穩(wěn)定類的半剛性基層,若水泥用量過大,基層的強度就高,剛性就大;鶎硬牧吓c下層材料的模量比就會增加,從而增大基層底面由行車荷載而引起的拉應力,容易使底面由行車荷載而引起的拉應力,容易使基層在行車荷載的作用下開裂。
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1)冬季氣溫下降,瀝青面層或半剛性基層低溫收縮易產(chǎn)生收縮縫或干縮裂縫,這種裂縫在路面重復荷載作用使瀝青路面表面形成橫向反射裂縫。
2)雨水等水的損害加劇了裂縫的產(chǎn)生。水分滲入到路面空隙和裂縫中,在外力作用下,導致瀝青與集料之間粘結力降低并逐漸喪失粘結力。因為水分的不斷侵入,在汽車車輪動態(tài)荷載的反復作用下,進入路面空隙裂縫中的水分不斷產(chǎn)生動壓力或真空負壓抽吸的反復循環(huán),水分逐漸滲入到瀝青與集料的界面上,瀝青膜從面料表面脫落,瀝青混合料掉料、松散、開成網(wǎng)狀裂縫并不斷擴大。
三、裂縫的防治措施
1、 設計措施
1)在設計中,充分估計和預測遠景交通量,適當考慮超載車輛的比例。在允許的情況下,適當提高路面結構層的標準。博士論文,形成。博士論文,形成。在設計半剛性路面結構時,優(yōu)先選用抗壓性能好,干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)小及抗拉強度高的半剛性材料做基層。博士論文,形成。
2)設計地下管線的埋深不能高于路面以下30cm。博士論文,形成。
2、材料措施
1)選擇合適的道路材料和面層材料,進行合理的結構組織設計,確定瀝青路面厚度。
2)在瀝青混合料中添加石棉或木質(zhì)纖維料或采用較厚的瀝青面層減少或延緩由半剛性基層產(chǎn)生的反射裂縫。
3)面層瀝青盡量選擇底稠度、高延度、底含臘量的優(yōu)質(zhì)瀝青,在滿足穩(wěn)定度要求的前提下,選擇針入度較大的瀝青,必要時可選用改性瀝青:在瀝青混合料中添加改性劑和木質(zhì)纖維料或采用較厚的瀝青面貌一新層,來減少或延緩由半剛性基層產(chǎn)生的反射裂縫。
4)嚴格控制半剛性基層碾壓時的含水量,碾壓成型后要及進覆蓋灑水養(yǎng)生,確;旌狭系暮坎皇軗p失,切忌讓基層直接暴曬;
5)在半剛性基層上鋸縫,縫深為厚度的1/3-1/2,將縫口清掃干凈后,澆灌乳瀝青,并跨縫鋪高玻璃纖維土工格柵,可時顯減少干縮裂縫。
3、施工措施
1)填土中不得含有淤泥、腐殖土及有機物等,壓實度達到規(guī)定值。
2)嚴把瀝青混合料質(zhì)量關,使瀝青混合料級配最佳,礦料拌合粗細均勻一致,嚴格按配合比控制油石比。
3)嚴格控制各結構層混合料的材料質(zhì)量和施工配合比,選擇最佳的碾壓方式,嚴格按操作規(guī)程科學施工。
四、結束語:
瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的,其防治措施也是多樣的。在工程質(zhì)量控制中,預防瀝青路面裂縫與提高公路質(zhì)量是聯(lián)系在一起的,加強公路工程施工質(zhì)量管理,提高投資效益,要做到事前積極防治,事中嚴格控制,事后及時處理,只有這樣才能最大限度地降低瀝青路面裂縫的產(chǎn)生,確保工程的使用壽命。