水泥穩(wěn)定碎石基層瀝青路面裂縫方法

水泥穩(wěn)定碎石基層瀝青路面裂縫方法1、裂縫形成機(jī)理

1.1裂縫產(chǎn)生緣由

半剛性基層瀝青路面的裂縫形式多種多樣，但形成的主要緣由可以分為2大類，即荷載型結(jié)構(gòu)性破壞裂縫和非荷載型裂縫，包括反射裂縫和對(duì)應(yīng)裂縫。荷載型結(jié)構(gòu)性破壞裂縫是由汽車動(dòng)態(tài)荷載產(chǎn)生的垂直或水平應(yīng)力，在基層內(nèi)部產(chǎn)生超過材料的容許抗拉極限應(yīng)力的拉應(yīng)力所造成；非荷載型裂縫則是環(huán)境作用的結(jié)果，主要是濕度和溫度的影響，由干縮、溫縮和疲憊作用導(dǎo)致，個(gè)別狀況下也可能是由于路基不勻稱沉陷造成。此外，在冰凍地區(qū)的瀝青路面上，還可能發(fā)覺由路基凍脹引起的裂縫。

我國已建高速大路的半剛性路面、剛性路面和剛性組合式路面的承載力量從設(shè)計(jì)角度看是足夠的，然而調(diào)查表明，裂縫在我國各個(gè)地區(qū)的瀝青路面上非常普遍，不論南方還是北方，通車后1年最遲第2年均消失大量裂縫。因此，單純由荷載作用不足以引起面層破壞，瀝青路面的開裂應(yīng)當(dāng)是多種因素共同作用的結(jié)果。

半剛性基層瀝青路面裂縫消失的緣由有3種可能：一是面層本身性能不良，二是由于基層干縮和溫縮開裂而反射到面層產(chǎn)生裂縫，三是由于面層、基層相互作用所引起。國外通常認(rèn)為半剛性基層瀝青路面裂縫是由半剛性基層引起的反射裂縫，且這種反射裂縫主要由半剛性基層材料的干縮裂縫引起的。國內(nèi)則認(rèn)為半剛性路面的裂縫有荷載型裂縫，有瀝青面層的溫度收縮裂縫，還有由半剛性基層的溫縮裂縫或干縮裂縫引起瀝青面層產(chǎn)生的反射裂縫或?qū)?yīng)裂縫。

雖然國內(nèi)外的討論人員對(duì)反射裂縫問題已經(jīng)進(jìn)行了大量的討論，但至今仍存在不同的熟悉，包括反射裂縫的產(chǎn)生氣理。根本緣由在于路面使用性能受環(huán)境因素、交通因素、材料組成與結(jié)構(gòu)等多種因素影響，甚至還包括經(jīng)濟(jì)因素、采納的討論手段等。

我國地域?qū)掗煟质嵌嗌絿?，自然因素千差萬別，并且各地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平參差不齊，因此半剛性路面產(chǎn)生反射裂縫的主要緣由不行能全都。水泥穩(wěn)定基層的干縮主要發(fā)生在竣工后初期階段。當(dāng)基層上鋪筑瀝青或水泥混凝土面層后，基層的含水量一般變化不大，此時(shí)，收縮轉(zhuǎn)化為以溫縮為主。而對(duì)于溫縮，低溫收縮在－1℃以上時(shí)，其溫縮變化不大；當(dāng)在－10℃以下時(shí)，溫縮系數(shù)才劇增，是－1℃時(shí)的幾倍甚至幾十倍。因此溫縮裂縫大多發(fā)生在東北等簡(jiǎn)單形成某一負(fù)溫度的地區(qū)，而就我國南方大部分地區(qū)來說，收縮裂縫的產(chǎn)生則主要是由于干縮引起的，可以忽視低溫收縮的影響。

1.2裂縫形成過程

對(duì)于半剛性基層，裂縫往往不是由交通荷載作用引起的。水泥穩(wěn)定碎石基層由于水分蒸發(fā)及溫度變化的影響，很簡(jiǎn)單產(chǎn)生裂紋，在承受荷載之前，就已經(jīng)存在大量的微細(xì)裂紋和孔洞。因此，實(shí)際上它是在帶有裂紋的狀態(tài)下承受交通荷載作用的，基層的溫縮和干縮是引起裂縫的內(nèi)因。

對(duì)于反射裂縫的形成，是由于面層底部的拉應(yīng)力超過瀝青混凝土極限強(qiáng)度所致。在基層開裂后，由于基層失去反抗拉應(yīng)力的作用，就在開裂位置將應(yīng)力傳遞給面層，造成面層在裂縫處的應(yīng)力集中。假如此時(shí)再加上偏荷載主拉應(yīng)力（或剪應(yīng)力）的作用，其應(yīng)力值就有可能超過材料的極限強(qiáng)度，面層隨之開裂。偏荷載作用的主拉應(yīng)力（或剪應(yīng)力）是促成反射裂縫形成的緣由。因此，路面反射裂縫主要是由于基層開裂后的水平與垂直位移引起的。

2、影響路面裂縫的主要因素及其對(duì)應(yīng)措施

影響瀝青路面裂縫輕重程度的主要因素包括：瀝青和瀝青混合料的性質(zhì)，基層材料的性質(zhì)，結(jié)構(gòu)類型與組成狀況，氣候條件（特殊是冬季氣溫及其變化），交通量和車輛類型以及施工因素等。就水泥穩(wěn)定碎石瀝青路面而言，基層材料組成以及施工水平尤為重要。設(shè)計(jì)合理、施工良好的水泥穩(wěn)定碎石基層不易在早期消失荷載型裂縫。

自20世紀(jì)30年月以來，國內(nèi)外在防止半剛性基層路面的裂縫方面先后實(shí)行了許多措施?？沽研阅芎头懒汛胧┑挠懻摽煞譃?大類：第一類為面層本身抗裂性能和防裂措施的討論，其次類是半剛性基層防裂性能和防裂措施的討論，第三類是面、基層之間作用原理及抗裂性能的討論。目前我國在防治反射裂縫方面主要也分為3大部分：一是改善瀝青混凝土面層性能，如增加瀝青層厚度、加筋罩面層、使用改性瀝青等；二是設(shè)置應(yīng)力／應(yīng)變消減中間層，如采納SAMI、土工織物、土工格柵、粘接間斷層、級(jí)配碎石中間層等；三是針對(duì)基層材料本身，選擇抗沖刷性好、干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)小和抗拉強(qiáng)度高的半剛性材料。

盡管已嘗試了很多預(yù)防措施，但是迄今為止還沒有找到能防止瀝青混凝土面層產(chǎn)生對(duì)應(yīng)裂縫或反射裂縫的有效措施。雖然以上各種措施都在實(shí)踐中得到了應(yīng)用，但目前各類措施的防裂效果在定性、定量上很不全都，這一方面表明對(duì)各種措施還缺乏進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)的方法，另一方面也表明目前各種措施的防裂效果都還非常有限。緣由可能在于各類措施的防裂效果都與其自身的性能有肯定關(guān)系，只有滿意肯定的要求才能有效地防治反射裂縫。

概括說來，各種措施的防反射裂縫機(jī)理不外乎是增加材料自身的性能和削減