半刚性基层的沥青路面反射裂缝形成分析与防治

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半刚性基层沥青路面反射裂缝的防治

半刚性基层沥青路面反射裂缝的防治

半刚性基层沥青路面反射裂缝的防治摘要:随着现代公路建筑工程施工技术以及材料性能的开发,半刚性基层路面成为近年来所广泛应用的道路工程施工技术。

由于受到诸多客观因素影响,半刚性基层的沥青路面会发生不同程度的病害,路面裂缝是道路工程施工中的常见病害问题,对路面平整性、行车舒适度以及使用寿命具有不利影响,严重时还会危及过往车辆的行车安全。

关键词:半刚性基层沥青路面裂缝防治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从而形成反射裂缝,导致路面强度明显降低,在大量车辆荷载反复,产生冲刷、喷浆等现象,导致裂缝两侧的沥青面层碎裂,破坏路基的强度和稳定性,导致加速路面被破坏,影响沥青路面的使用性能。

因此为了防治或延缓沥青路面开裂和反射裂缝的产生,有必要采取更合理、更经济的技术措施。

1、半刚性基层路面特点半刚性基层指无机结合料稳定类基层,其结合料一般采用水泥、石灰、工业废渣等材料,具有承载力大、刚度大、压缩模量高、板体性能高、弯沉小等优点,但这类材料确定也很明显,温缩、干缩变形打,易开裂,属于脆性材料,因此半刚性基层材料温缩和干缩特性和本身的脆性,不可避免的会产生反射裂缝。

2、半刚性基层沥青路面出现裂缝的主要因素沥青路面按裂缝成因可分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝,非荷载型裂缝又可分为沥青面层自身的温缩裂缝和由基层温缩、干缩、疲劳引起的面层开裂。

沥青面层自身的温缩裂缝包括低温收缩裂缝和由温度反复升降导致的温度应力疲劳裂缝。

由基层温缩、干缩和疲劳引起的面层开裂形式主要是反射裂缝和对应裂缝。

2.1荷载型裂缝荷载型裂缝主要是由于行车荷载作用而产生的,在车轮荷载作用下,路面回弹弯沉值逐渐增大,半刚性基层的底部产生弯拉应力,当此弯拉应力大于半刚性基层材料的抗弯拉强度时,半刚性基层底部就很快开裂。

在行车荷载的反复作用下,在裂缝尖端会产生很大的应力集中,底部的裂缝会逐渐扩展到上部,导致面层也开裂、破坏。

荷载裂缝通常表现为稠密的纵向裂缝和网状裂缝,严重的会出现车辙或沉陷。

沥青路面裂缝的原因分析及防治措施

沥青路面裂缝的原因分析及防治措施

沥青路面裂缝的原因分析及防治措施1.外界环境因素:气候变化是最常见的外界因素。

夏季高温日照下,路面沥青会膨胀,冬季低温下则会收缩,这种温差的频繁变化使得路面沥青易于开裂。

此外,雨水渗入路面裂缝,冻融循环作用也会导致路面开裂。

2.施工质量问题:不合理的施工方式和工艺也是裂缝形成的一个重要原因。

比如施工时沥青材料的温度不能掌控好、路面厚度不均匀、基层处理不到位等问题都会引起路面开裂。

3.车辆负荷:沥青路面经过长期的交通负荷作用,会造成路面断裂、沉陷等现象。

特别是在路口等交通流量大的地方,车辆频繁的刹车和加速过程中,将给路面带来巨大的拉伸和压缩力,导致沥青路面裂缝。

1.加强施工质量管理:合理的施工方式和工艺是防治沥青路面裂缝的基础。

对沥青的温度和厚度进行控制,确保施工过程中的质量,对基层进行适当的处理,提高沥青路面的承载力和耐久性。

2.路面维护保养:定期对路面进行维护和保养,及时修复和处理出现的裂缝。

采用填料或填充材料对裂缝进行封堵,保证路面的平整和连续性。

3.加强路面排水系统:合理设计和维护路面的排水系统,确保雨水能够迅速排除路面,减少冻融循环对路面的影响。

4.使用改性沥青:改性沥青具有更好的抗裂性能和柔韧性,能够有效减少路面裂缝的产生。

在施工中选用改性沥青进行路面铺设,能够提高路面的抗开裂数。

5.加强交通管理:合理分配车辆负荷,减少交通拥堵和交通变道,避免车辆频繁刹车和加速,减少对路面的损害。

综上所述,沥青路面裂缝的原因有多种,需要从施工质量、路面维护和车辆管理等多个方面进行综合治理。

只有加强对路面的质量和维护管理,才能够延长沥青路面的使用寿命,提高交通道路的安全性和舒适度。

半刚性基层沥青路面反射裂缝成因及其防治措施

半刚性基层沥青路面反射裂缝成因及其防治措施

半刚性基层沥青路面反射裂缝成因及其防治措施本文结合坦桑尼亚尼雷尔大桥引道工程,首先详细阐述归纳反射裂缝形成与原因,然后针对防治措施,从原材料控制、混合料设计和级配设计等方面出发,提出一种新型应力吸收层夹层,并对其混凝土材料抗弯拉强度和抗压性能进行评价。

标签:半刚性基层;反射裂缝;防治在东非国家的国家主干道路中,沥青路面因连续施工、表面平整且易于养护维修等特点得到较广泛的应用,同时沥青混凝土道路基层99%以上都是采用级配机砸碎石、水泥稳定粒料土等半刚性材料,但半刚性基层最大特点为易产生裂缝,并在荷载、环境温度等因素共同作用下,基层裂缝会逐渐扩展延伸到沥青混凝土面层,进而形成反射裂缝,影响道路使用性能和使用寿命。

现如今,相关学者针对反射裂缝的防治措施进行了大量研究与实践,其中包括基层预切缝、增设土工布加层等方法,本文结合坦桑尼亚尼雷尔大桥引道工程项目,在应力吸收层研究的基础上,提出一种新型应力吸收层夹层,对应力吸收层混凝土材料抗弯拉性能和抗压性能进行评价研究。

一、反射裂缝形成与成因(一)反射裂缝形成该项目临近坦桑尼亚经济首都达累斯萨拉姆港口,引道及匝道桥区域具有车流量大、集装箱拖车载重大、车速快等特点,路面表面在一定期限内出现横向、纵向裂缝和龟裂等病害,其中较大部分裂缝是属于反射裂缝,目前反射裂缝主要存在温度型反射裂缝和荷载型反射裂缝两种。

(二)反射裂缝成因分析1、干缩开裂。

该项目半刚性基层是由水泥和G15粒料高强度土等材料按照设计配合比由路拌机均匀拌和、碾压而成,其强度的形成过程主要依靠大量的水泥物理化学反应。

而当基层含水率或养护不足时,基层材料会因缺乏水分而使水泥化学反应不充分,其强度无法达到设计要求,从而容易因体积收缩而产生开裂。

2、原材料不合格。

半刚性基层施工过程中,原材料不合格或施工不规范均会引起路面运营过程中产生裂缝。

第一是基层粒料土强度低于G15,或者是塑限值(PI)偏高等原材料不合格造成的裂缝。

半刚性基层沥青路面反射性裂缝的成因及控制方法

半刚性基层沥青路面反射性裂缝的成因及控制方法

半刚性基层沥青路面反射性裂缝的成因及控制方法采取一些預防措施和设计理念可以最大限度的减少半刚性基层沥青路面的收缩开裂。

本文针对半刚性基层沥青路面结构特点,对采取合理的施工和养生方案、预裂和在半刚性基层和面层间设置应力吸收层等三种控制半刚性基层产生反射性裂缝的方法进行探讨。

标签:半刚性基层;沥青路面;预裂引言:引发沥青路面出现裂缝的原因有很多,裂缝类型也各不相同。

疲劳开裂或由基层损坏引起的裂缝属于路面结构性破坏。

而水泥稳定碎石基层产生的反射性裂缝虽然并不影响路面的路用性能,但如果裂缝宽度较大(>6mm),最终会对路面使用性能造成影响。

材料特性、施工工艺、交通荷载和层间接触状态都是相关影响因素。

相比于无结合料基层而言,水泥稳定类基层具有强度高,整体性和水稳性好等特点,其荷载分布的范围更大,从而可为沥青路面提供良好的支撑。

水泥稳定土、水泥稳定碎石基层和全深式再生技术的应用可以减少基层和路基间层分离引起的路面开裂。

由于水泥稳定基层可以减小沥青路面的弯沉和层底拉应变,因而能够有效降低路面结构中出现的疲劳开裂开裂的程度。

水泥稳定基层还可以将水分阻隔在基层之外,提高了路面结构的抗冻性能,进而可以减少基层破坏和由此引发的路面开裂及坑槽等损坏类型。

此外水泥稳定基层可以将荷载分布在更大的范围内,因此可以跨越不良路基,减少路基破坏。

但半刚性基层也有其自身的缺点,半刚性材料容易在温度变化及水分散失时产生很大的收缩变形,进而会形成基层的收缩裂缝,并通过基层反射到沥青面层上。

反射性裂缝产生三个必备条件:基层中的宽裂缝造成沥青面层出现应力集中;应力集中无法缓解;沥青脆性大,应力集中导致表面开裂。

1.影响路面产生裂缝的主要因素路面产生裂缝的主要原因有材料特性、施工步骤、交通荷载和层间接触状态。

在材料特性方面,裂缝的产生主要由于水泥稳定基层的干缩现象。

一般来说半刚性基层的干缩程度受集料类型、压实度、养生、水泥含量和温湿度等因素的影响。

半刚性基层裂缝原因分析及防治措施

半刚性基层裂缝原因分析及防治措施

半刚性基层裂缝原因分析及防治措施1、表现特征半刚性基层产生收缩裂缝,主要表现为温缩、干缩和水泥硬化收缩三种裂缝形式,导致沥青路面产生反射裂缝或对应裂缝。

2、原因分析(1)水泥剂量偏大或水泥稳定性差。

(2)原材料塑性指数高,石料含泥量超过规范规定,细集料、石粉塑性指数超标。

(3)混合料拌合计量不准,含水量偏大,成型后因水分散失出现干缩裂缝。

(4)基层强度形成之前,未按要求进行养生。

(5)养护结束后未及时铺筑封层,水泥稳定碎石强度未达到龄期即开放交通。

(6)高温季节施工因结构内部水分急剧散失,强度升高,导致基层内部产生干缩应力,产生体积收缩应变,从而出现横向收缩裂缝。

(7)压实度不够,基层孔隙率大。

3、防治措施(1)混合料的级配设计宜采用骨架密实结构,在满足设计强度的条件下尽量降低水泥用量。

(2)选择合适的原材料并确保料源稳定,水泥初凝时间、细度、比表面积、凝结时间、安定性、抗压强度等指标必须满足规范要求;碎石材料加工生产的同时必须配备振动预筛和除尘装置,以减少集料的含泥量。

(3)严格控制拌和和碾压时的含水量,保证计量的准确,在碾压时混合料含水量宜较试验得出的最佳含水量大0.5%~1%。

(4)压实成形后应及时用透水土工布覆盖,保证在7d内及时洒水保湿养生,严禁在终凝前失水影响强度形成,纵横向施工接缝严格按规范要求进行处理。

(5)严禁车辆在基层强度未达到龄期前通行;在水泥稳定基层养生结束后应及时喷洒透层沥青或做下封层,有条件时应立即铺筑沥青面层。

(6) 地表温度低于2~3℃时不宜施工,严防霜冻。

夏天高温施工时,在摊铺前对下层洒水湿润,摊铺压实施工应连续紧凑。

(8)压实要及时,压实度应满足要求。

半刚性基层沥青路面裂缝原因及防治措施

半刚性基层沥青路面裂缝原因及防治措施
沥青路面开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的。影响裂缝的主 要原因有:沥青和沥青混合料的性质、基层材料的性质、气候条件、交 通量和车载类型以及施工因素等。作为半刚性基层沥青路面其面层开裂 的原因 大致可分为三 种:
1疲劳裂缝 如车辙—样,沥青路面的疲劳开裂同样是由于重复荷载的作用在 行车道出现的一种破坏。疲劳开裂的早期现象是路面在纵横向出现间断 的裂缝,之后,路面出现更多的变形。这种疲劳开裂有时被称为“龟 裂”,因为路面的破坏形状类似于龟的背部形状。对一些极端的情况, 疲劳 开裂 的最 终结 果是 路面 出现 坑槽 。 沥青混合料如果具有较高刚度,路面结构在荷载作用下的变形较 小,则路面的疲劳开裂较小。柔的材料,高的变形,高的应力水平,则 路面的疲劳寿命较低。因此,路面的疲劳开裂的机理很容易被了解,但 产生的原因却不十分容易被说明。它不能简单地说是材料的问题,疲劳 开裂一般由多种原因引起,很明显,必须有重复的疲劳荷载作用。一些 其他的原固如差的路基排水将导致路面强度减弱、弯沉增大,路面出现 疲劳开裂。差的设计、差的施工赁量同样可导致路面出现疲劳开裂。因
此,弱的路面结构、高的路面弯沉和重复荷载将很容易产生路面疲劳开 裂。在许多情况下,重复荷载作用下的路面结构出现疲劳开裂没有很多 初期迹象,因此,必须加强路面的评价与养护。当路面在短于设j 十年限 的时 间内 出现 开裂 ,可 能是 路面 受到 重的 荷载 。
—般克服路面过早出现疲劳开裂有以下途径:1) 充分考虑路面设 计年限内 的重载交通;2) 利用隔水措施,保 证路面土基干燥 ;3) 用 厚的路面;4)利用的路面材料在水 的作用下不致出现多的减弱;5) 路面 材料有 一定 的刚度 。
l I {( 土黼) 类为沥基青层;、路沥面青混; 凝裂土缝为;面措层施的丰刚性路面被大量用于高等级岔璐路面。

半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与防治措施

半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与防治措施

半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与防治措施摘要:半刚性基层沥青路面在我国公路建设中得到了广泛的运用,但半性基层在运营期间易产生干缩裂缝和低温收缩裂缝,在交通荷载和温度荷载的重复作用下,半刚性基层的这种收缩裂缝很容易扩展到沥青面层而形成反射裂缝。

反射裂缝大大的缩短了路面的使用寿命。

关键词:沥青路面半刚性基层反射裂缝1、前言近年来,随着交通运输业的快速发展,公路等级越来越高,半刚性路面在高等级公路中的应用也日益广泛[1],随之而来的是裂缝问题。

调查表明,裂缝中有50%以上为半刚性基层先开裂而导致沥青面层开裂的反射裂缝。

道路反射裂缝是沥青路面普遍存在的一种病害现象。

基层反射裂缝是指半刚基层先于沥青面层开裂,在荷载应力与温度应力的共同作用下,在基层开裂处的面层底部产生应力集中而导致面层底部在上方大体对应的位置开裂,然后逐渐向上或向下扩展而使裂缝贯穿。

反射裂缝的产生,往往是沥青路面损坏加剧的开始,导致雨水沿裂缝下渗软化半刚性基层造成基层刚度不足而形成唧浆、沉陷等病害。

2、沥青路面半刚性基层特点半刚性基层指无机结合料稳定类基层,其结合料一般采用水泥、石灰、工业废渣等材料,具有承载力大、刚度大、压缩模量高、板体性能强、弯沉小等优点,但这种材料温缩、干缩变形大,易开裂,属于脆性材料。

由于半刚性基层材料温缩和干缩特性和本身的脆性,所以不可避免地会产生反射裂缝。

首先,当车轮从裂缝的一侧经过到达裂缝的另一侧时,路面所受应力产生突变,并在路面裂缝处产生较大的应力集中,同时在温度应力的反复作用下,导致面层疲劳而产生反射裂缝;再者,由于界面上水的存在改变了层间接触条件,路基路面结构间不再连续,成为半连续甚至光滑接触模式,沥青层底在荷载作用下将出现超过极限拉应力状态,导致沥青面层开裂,承载力降低,产生车辙等病害。

半刚性基层路面的破坏一般从半刚性基层的缩裂开始,然后破坏由基层向面层及向路基延伸,最终发展为整个路面结构的破坏,因此这种路面破坏模式属于路面的结构性破坏,一旦损坏很难进行维修。

半刚性基层沥青路面反射裂缝形成机理及防治措施_王艳明

半刚性基层沥青路面反射裂缝形成机理及防治措施_王艳明

总第233期交 通 科 技Ser ial No.233 2009年第2期T r anspor tation Science &T echno log y N o.2Apr.2009DOI 1013963/j 1issn 11671-7570120091021018收稿日期:2008-12-10半刚性基层沥青路面反射裂缝形成机理及防治措施王艳明1 郝财国2(11中交二公局第四工程有限公司 洛阳 471013;21湖北路桥集团有限公司 武汉 430050)摘 要 结合高速公路沥青路面施工工程实例,针对沥青路面温缩和干缩特性,在收缩应力作用下易产生收缩裂缝的缺点,阐述了高速公路沥青路面裂缝产生机理,提出了防治反射裂缝的控制措施。

关键词 半刚性基层 沥青路面 反射裂缝 形成机理 控制措施由于半刚性沥青路面具有平整度、强度、行车舒适性等均好的优点,广泛应用于高速公路。

然而半刚性材料呈现较大的脆性,在行车荷载反复作用下容易产生裂缝,并逐步扩展至沥青面层,从而形成反射裂缝。

由于反射裂缝的产生,雨雪水的浸入,行车荷载反复作用,基层承受较大动水压力冲刷掏空基层,加速了沥青面层的破坏。

当沥青面层较薄时,沥青路面裂缝中有相当部分是反射裂缝[1],现场取心表明,这种破坏达50%以上[2]。

半刚性基层沥青路面反射裂缝已成为沥青路面的主要病害之一。

为此,针对半刚性基层沥青路面反射裂缝形成机理,提出防治反射裂缝的控制措施,以提高沥青路面的施工质量。

1 裂缝形成机理由于半刚性基层材料的热胀、干燥和疲劳特性,当基层长期暴露在大气中,在气温较高和昼夜温度循环变化的作用下,以及行车荷载反复作用下,易产生温度收缩裂缝、干燥裂缝和疲劳裂缝。

由于温湿循环应力和荷载反复应力的共同作用,在面层底部产生应力集中。

当半刚性基层收缩应力超过其抗拉强度时将产生裂缝。

裂缝再通过面层与基层接触面应力传递,使基层裂缝反射传播至面层,就是反射裂缝。

假设导致沥青路面反射裂缝是由覆盖的面层的水平位移引起,水平位移是指由温度变化或湿度变化所引起的水平膨胀与收缩。

沥青路面反射裂缝成因及防治措施分析

沥青路面反射裂缝成因及防治措施分析

沥青路面反射裂缝成因及防治措施分析摘要:介绍了沥青路面反射裂缝的产生机理,对反射裂缝的危害进行了分析,并对反射裂缝防治措施和方法提出了建议。

关键词:沥青混凝土;反射裂缝;防治措施引言长久以来,沥青混凝土路面因其施工效率高、平整性能好、行驶舒适等优点备受青睐,然而伴随车辆荷载和温度荷载的长期作用,沥青混凝土路面存在易老化、高温易软化、低温易脆裂等缺点,导致路面易出现裂缝、坑槽等病害,而大多数结构性破损最初都是以裂缝形式表现,因此对裂缝尤其是反射裂缝的研究备受业内关注。

1反射裂缝的主要类型反射裂缝是我国沥青路面病害中常见的形式,由半刚性基层对温度、湿度的敏感性而产生的干缩、温缩裂缝或旧水泥路面原有裂缝的影响,导致沥青面层在环境温度、行车荷载作用下,与基层相同位置出现裂缝,形成反射裂缝。

根据反射裂缝产生的因素,分为荷载型反射裂缝和温度型反射裂缝。

1.1荷载型反射裂缝车辆荷载是荷载型反射裂缝形成的主要原因,荷载对沥青面层竖向压应力、水平拉应力、竖向剪应力产生较大影响。

当车辆经过时,沥青面层表面受到的竖向压应力大于面层底受到的竖向压应力,随着面层厚度的增加,竖向压应力随之减小;面层表面水平拉应力以拉-压交替的形式出现,面层底则以受压为主,而当基层存在裂缝时,层底水平拉应力先增大受拉,后减小受压,荷载在裂缝正上方时水平拉应力达到最大值;竖向剪应力随着面层深度的增大先增大后减小,当基层存在裂缝时,面层层底剪应力要大于基层不含裂缝时的层底剪应力。

因此在车辆荷载作用下,面层层底是受力较集中的区域。

当超重载荷经过时,极易使路面结构层的弯拉应力超过沥青路面结构层的抗拉极限,沥青面层层底形成应力集中,从而导致面层载荷型裂缝的形成。

随着超重载荷对于沥青路面的长期作用,裂缝便会不断扩传导至沥青路面表层,形成可见的载荷型裂缝,因此当沥青路面表面形成载荷型裂缝时通常已发生严重的结构基层破坏。

1.2温度型反射裂缝温度型反射裂缝分为低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝。

半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与防治

半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与防治
缝的产生。
关键词 : 沥青路面; 反射裂缝 ; 机理 ; 防治措施
பைடு நூலகம்
但单纯依靠增加加铺层厚度 的方法有其弊端 :一方 面增 加加铺层 厚度可能会受到路面标高的限制 ;另一方 面增 加加铺层厚度 ,必将大 由于半刚性基层 材料属于水硬性材料 ,当基 层建成 以后 ,基层 内 幅度增加路面造价 ,而且在夏季高 温时沥青混合料高温蠕变易产生车 部的物 理化学 反应要持 续一个相当长的时 间,基层材 料的强度和刚度 辙 ,同时会 削弱 由= l 水泥混凝土板作基层而产生的强基 薄面的优势 , J1 =3 也 随着 龄期 的增长而不 断加强。所 以这一类材料对温 度和湿度的变化 故 而这 一 方 法 有 很 大 的 局 限性 。 都 比较 敏感。如果施工 条件不好 ,就有可能导致基层 产生于缩和温缩 2 )进行半刚性材料 的合理组成设计。通过 进行半 刚性基层材料 的 裂缝 ,而其下 卧层与该层之 间的磨阻作用抑制 了其 收缩 ,从 而在该层 合理设 计 ,如 :调整结合料用量与 比例 ,增加粗 骨料 含量并严格设计 内部 产生拉应力 ,当此应力超 过其抗拉强度时则发生断 裂。这种裂缝 级配 ,以尽 可能的减 小其温缩和千缩 系数 ,增加半 刚性 基层材料的抗 般发生在使用期间 的初冬 季节 ,也可能发生在施工过 程中基 层铺筑 季 性能 ,但是 不能从 根本上消除半刚性材料 的开裂而导致的路面反射 g 后到 尚未覆盖沥青面层之前。 裂缝 。 当半刚性基层开裂 以后 ,在沥青面层与半刚性基层层 间的裂缝 处 3 在 面 层 与 基层 之 间 增 加 级 配 碎 石层 。采 用 具 有 一 定 厚 度 的 优 质 ) 形成一个 薄弱点 ,在使用过程 中 ,由于荷载应力与温度应力 的共 同作 级配碎石 作为上基层 ,而用 半刚性材料作为下 卧层 ,这 种上柔下刚式 用下 ,在该点的沥青面层底 面产 生应力集 中 ,如沥青 面层较 薄则会 引 的 “ 组合基层 ”在 很大程度上能 够防止和减 少半刚性基层 反射裂缝 , 起开裂 。随之 ,在行车和大气因素的反复作用下 ,裂缝逐渐向上扩展 , 同时级配碎石基层还 能充当具有排水功能 的基层 。级 配碎石层是由特 直至沥青表面 。这种裂缝通 常称 为反射裂缝。反射裂缝一般 为横向裂 粗式级配沥青碎石混合料所组成 ,具有 2 %~ 5 0 3 %的空隙率 ,它提供了 缝 ,其间距大小取决于 当地 的气候 条件 、沥青面层的厚度 ,以及半 刚 种散逸运动 的方式 ,能够把 交通荷载与环境温度作用下所 引起 的原 性基层和沥青层材料的抗裂性 能。当 日温差变化较大 ,沥青 面层较 薄 水 泥混凝 土路 面板产 生的运 动消散掉。 目前 国内将级 配碎石作 为半 刚 和半刚性 基层和沥青 面层材料 的抗 裂性能较差 时 ,则裂缝 间距较小 ; 性基层 与沥青面层之 间的中间层的设尚不多见 ,但在美 国、澳 大利 亚 反之 ,则较大 。 以及南非 已作为减少沥青路 面反射 裂缝的措施获得 了较 多应 用 ,且效 1 反射裂缝对路面的危害 . 2 果较好 。但是与其他方法相比 ,增加级配碎石层的经济性较差。 反射 裂缝会 对路 面性能和耐久性产生 不利的影响 。这些不 利影 响 4 加铺 土工 织 物 或 格 栅 。 ) 包括 : 包括聚丙烯或聚醋织物和 聚乙烯 、聚丙烯或聚醋无纺织物 。无纺织物 1 )防水性降低。路表出现任何裂缝 ,都会使 路表水有机会进入路 厚度为 04-r .- a 4 m,模量为 1~ 6 MP ,临界应力 5 2 bP ,临界应 变 0 10 a - 0la 面结构 内部 ,甚至进入对湿度敏感的路基土中 ; 4 %- 4 %。织 物 的厚 度 较 薄些 ,为 04 07 0 10 .~ .mm,模 量则 高 些 ,为 2 引起路基 过大压应力 。由于存在 裂缝 ,造成路面板体不连续 , 4 0 10 MP , 临 界应 力 和应 变 相 应 为 4 — 4 MP ) 0~50 a 0 10 a和 8 1% 。无 纺 %~ 5 在行 车荷 载作 用下将 加大板体边缘 的变形 ,从而在裂缝处传递过大压 织物夹层 的主要作用与橡胶沥青应力 吸附夹层相似 。而织物 由于模量

浅析半刚性基层的沥青路面反射裂缝形成原因与防治

浅析半刚性基层的沥青路面反射裂缝形成原因与防治

浅析半刚性基层的沥青路面反射裂缝形成原因与防治
摘要:路面裂缝不仅影响路面美观﹑减低平整度,而且会削弱路面的整体平整度。

特别是路面开裂后水份通过裂缝渗到路面基层﹑低基层甚至土层,削弱基层﹑土层的强度,从而加剧路面的破坏,缩短路面的使用寿命。

文章主要针对半刚性基层的沥青路面反射裂缝形成与防治进行了分析与探讨。

关键词:半刚性路面,反射裂缝,防治
一、反射裂缝的形成原因
对于半刚性基层沥青路面,反射裂缝指由于半刚性基层在温度梯度和湿度变化下产生收缩开裂,此种基层材料先开裂而后沿开裂基层向上方反射到沥青面层而形成的裂缝,或者在行车荷载作用下,裂缝沿已开裂半刚性基层向上扩展而形成的裂缝。

很显然,反射裂缝的产生主要是刚性基层已先开裂,再经行车或温度、湿度变化而引起沥青面层裂缝。

1.反射裂缝产生的主要类型与原因
(1)温度型反射裂缝。

温度型反射裂缝有两种,一种是在开裂基层(或老路)上铺厚沥青面层后,在冬季突然降温过程中,基层(或老路)的裂缝会由于温度收缩而继续拉开,它将给产生温度收缩的新铺沥青面层增加一个附加拉应力;两个拉应力叠加一旦超过沥青混合料抗拉强度,新沥青面层的表面在基层(或老路)裂缝的上方开裂,并逐渐向下延伸,直到与老路的裂缝相连,这样形成的裂缝通常称为低温收缩裂缝。

另一种裂缝主要发生在昼夜温差比较大的地方。

在开裂基层(或老路)上铺薄沥青。

半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与防治-精品文档

半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与防治-精品文档

半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与防治近年来,随着交通运输业的快速发展,公路等级越来越高,半刚性路面在高等级公路中的应用也日益广泛,随之而来的是裂缝问题。

调查表明,裂缝中有50%以上为半刚性基层先开裂而导致沥青面层开裂的反射裂缝。

道路反射裂缝是沥青路面普遍存在的一种病害现象。

基层反射裂缝是指半刚基层先于沥青面层开裂,在荷载应力与温度应力的共同作用下,在基层开裂处的面层底部产生应力集中而导致面层底部在上方大体对应的位置开裂,然后逐渐向上或向下扩展而使裂缝贯穿。

反射裂缝的产生,往往是沥青路面损坏加剧的开始,导致雨水沿裂缝下渗软化半刚性基层造成基层刚度不足而形成唧浆、沉陷等病害。

1 路面开裂的类型沥青路面按裂缝成因可将其分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝两类。

荷载型裂缝主要指剪切型裂缝,由于行车荷载作用下沥青面层产生较大的剪切应力,当产生剪切强度超过路面材料的极限抗剪强度就会发生剪切开裂,这种裂缝在初始阶段一般是路表纵向开裂,随着荷载的反复作用逐渐发展为网状裂缝。

非荷载型裂缝主要是指温度裂缝,沥青混凝土与其它材料一样也具有热胀冷缩的性质,这种裂缝不仅与荷载作用下产生,而且与环境因素也有很大关系。

一般认为沥青混凝土的低温开裂有两种形式:一种是由于气温骤降造成面层温度收缩,在有约束的沥青层内产生温度应力超过沥青混凝土的抗拉强度时造成的开裂。

此类裂缝多从路表面产生,向下发展。

温度开裂的另一种形式是温度疲劳裂缝,这是由于沥青混凝土经过长时间的温度循环,是沥青混凝土的极限拉伸应力变小,应力松弛性能降低,将在温度应力小于其抗拉强度时产生开裂。

这种裂缝主要发生于温度变化频繁的温和地区,无论是低温荷载裂缝、冻胀裂缝还是反射裂缝都是在外因作用下由于沥青混合料老化所致,而低温缩裂则是温度下降时内部应力所致,属于材料问题。

另外,由于半刚性基层材料本身固有的收缩特性使沥青路面存在着严重的反射裂缝问题,半刚性基层开裂之后,沥青面层与半刚性基层之间存在受力薄弱点,在温度、荷载、外界环境作用下,沥青面层底部出现应力集中现象,面层底部开裂,在荷载反复作用下裂缝向上扩展,直至路表面。

浅谈半刚性基层沥青路面的反射裂缝的成因和防治措施

浅谈半刚性基层沥青路面的反射裂缝的成因和防治措施

浅谈半刚性基层沥青路面的反射裂缝的成因和防治措施发布时间:2021-06-28T04:09:38.131Z 来源:《防护工程》2021年6期作者:宋益[导读] 半刚性基层的沥青路面是现阶段我国高等级公路所采用的最广泛的路面形式。

该种路面结构形式中会不可避免的产生反射裂缝。

本文通过对反射裂缝的成因进行分析,提出一系列防治措施,可为该种路面结构设计提供借鉴。

宋益重庆交通大学土木工程学院重庆 400047摘要:半刚性基层的沥青路面是现阶段我国高等级公路所采用的最广泛的路面形式。

该种路面结构形式中会不可避免的产生反射裂缝。

本文通过对反射裂缝的成因进行分析,提出一系列防治措施,可为该种路面结构设计提供借鉴。

关键词:半刚性基层沥青路面;反射裂缝;防治措施1 引言近年来,我国经济不断发展腾飞,不断实现我国走向现代化的阶段性目标。

而且高速公路作为一个国家走向现代化的重要标志,大力发展高速公路是实现现代化的重要手段。

半刚性基层路面由于其一众优点被广泛应用于我国高等级公路的路面结构设计中,其中沥青路面是由于其表面平整、易于连续施工且养护维修方便等特点被广泛应用为我国高等级公路的面层结构。

但是这两种结构组合形成的路面结构容易产生一种自基层往上延伸的“连锁裂缝”——反射裂缝。

其产生的基本原因为半刚性基层在运营过程容易产生收缩裂缝,由此破坏了基层的传力性和层间的连续性。

2 反射裂缝的类型及产生原因反射裂缝从其裂缝扩展路径上可分为反射裂缝和对应裂缝两种。

其中,对应缝隙是沥青路面结构由于基层(或老路面)开裂促成较厚的沥青面层(或罩面层)由顶面到底面产生的裂缝。

从反射裂缝形成原因上又将其分为两类:即荷载型反射裂缝和非荷载型反射裂缝。

其中非荷载型反射裂缝又包括温度裂缝、干缩裂缝、材料不合格或者沥青面层过薄所产生的裂缝等。

荷载型反射裂缝:荷载型反射裂缝是在车辆荷载作用下形成的,参考相关文献[1-3],荷载对反射裂缝的作用的整个过程分为了三个阶段:当车轮荷载在经过基层裂缝所对应的面层区域时,整个由荷载对面层的应力影响线可由图看出:①当车轮荷载还未经过裂缝,只是在其一侧时,此时在沥青面层中会产生比较大的剪应力;②当车轮荷载正处于裂缝顶面正对的顶面时,沥青面层中产生的弯拉应力是主要的应力。

半刚性基层沥青路面裂缝成因分析及防治措施

半刚性基层沥青路面裂缝成因分析及防治措施

半刚性基层沥青路面裂缝成因分析及防治措施发布时间:2021-04-06T12:57:23.837Z 来源:《基层建设》2020年第29期作者:张兴佳[导读] 摘要:半刚性基层是最常见的一种沥青路面基层形式,其特点为抗压强度高、稳定性好、施工成本低等,因此,在公路工程建设中得到了广泛应用。

江苏鸿海建设工程有限公司江苏盐城 224000摘要:半刚性基层是最常见的一种沥青路面基层形式,其特点为抗压强度高、稳定性好、施工成本低等,因此,在公路工程建设中得到了广泛应用。

然而,在实际应用中发现,由于半刚性基层具有较大膨缩系数,很容易出现收缩裂缝,从而产生面层反射裂缝,当基层渗入水后很难及时排出,甚至会损坏路基路面。

在外界自然环境的长期作用下,半刚性基层强度将大幅下降,引发大量病害问题,严重危害行车舒适性和安全。

为此,必须重视半刚性基层沥青路面裂缝问题,根据工程实际情况,合理选择处理措施,保证工程施工质量。

关键词:半刚性;沥青路面;裂缝我国沥青路面的主要结构形式为半刚性基层沥青路面,而半刚性基层沥青路面的开裂是现阶段主要的养护难题。

通常在半刚性基层路面结构中,新建路面在通车3-5年后即会发生开裂,根据交通部对我国公路的抽检调查数据显示,路面裂缝是我国公路最主要的病害形式。

如果不能及时、准确的修补裂缝,开裂路面会在环境作用下产生结构性破坏,直接导致路面寿命的缩短。

因此,本文通过对半刚性基层沥青路面的开裂机理进行总结分析,以期对裂缝的防治提供思路。

1 半刚性基层裂缝产生机理 1.1 水泥稳定碎石基层开裂机理半刚性基层是由多种材料混合碾压而形成的板体结构,主要材料包括无机结合料、骨料、细集料等。

因为混合料自身材料存有一定缺陷,内部材料分布不均,在外界荷载和自然因素等作用下,很容易出现受力不均现象,此外还会产生疲劳应力。

在应力集中位置便会出现微裂缝,随着公路使用年限的不断增加,裂缝将进一步发展,最终形成贯通整个基层厚度的裂缝,引起基层开裂。

沥青混凝土路面反射裂缝的分析和防治

沥青混凝土路面反射裂缝的分析和防治

沥青混凝土路面反射裂缝的分析和防治1前言近年来,各地经济的迅猛发展,公路上交通量和汽车载重量剧增,对路面结构的损坏日渐加重,越来越多的旧水泥混凝土路面面临修复工作。

沥青混凝土罩面层对水泥混凝土路面的修复有着较大的作用,其施工工艺不仅简单方便,而且能有效地改善旧水泥混凝土路面的使用性能,延长其使用寿命[1]。

但由于旧水泥混凝土路面上存在接缝和裂缝等损坏现象,沥青罩面后的复合结构往往在使用的短时期内,罩面层在对应于旧水泥混凝土板接、裂缝的位置上出现反射裂缝。

反射裂缝本身对罩面层使用性能的影响不大,但环境因素(雨水、氧化等)的负面作用常常使得裂缝迅速向四周扩展,缩短罩面层的寿命。

反射裂缝是旧水泥混凝土加铺罩面沥青层所面临的一大难题。

反射裂缝问题本身十分复杂,影响因素众多,所以研究反射裂缝产生和发展的机理是防治反射裂缝措施的基本前提[2-3]。

因此对反射裂缝的产生及其扩展机理进行分析和研究很有必要的。

2研究路面反射裂缝的必要性目前我国的高等级公路普遍采用半刚性基层,半刚性材料的干缩性和温缩性相对较大,故在其施工碾压、养生过程甚至加铺沥青面层后,半刚性基层会不可避免的产生裂缝.因而,在开放交通后,在气候因素和交通因素的作用下,便会产生反射裂缝[4]。

在老路特别是旧水泥混凝土路面上进行沥青罩面被公认为是一种最可行最有效的恢复老路面使用性能的措施,加铺沥青罩面层后的复合结构涉及刚性、柔性两种路面结构形式,不仅材料性能差异大,旧水泥板受温度变化影响大,而且旧路面板上存在接缝和裂缝,并常常伴有错台、脱空等损坏现象,使得复合结构中奇异部位尤为突出,这些都促使罩面层在对应于旧路面板接缝或裂缝的位置上极易产生反射裂缝。

反射裂缝本身对于沥青面层或罩面层性能影响不大,其危害在于水分从裂缝中不断进入道路结构使基层甚至路基软化,导致路面承载力下降,产生卿浆、台阶、网裂,加速路面破坏,大大缩短其寿命。

相关调查报告和研究结果表明[5-6],冬季,沥青混凝土路面最容易出现裂缝,春季,周围环境温度升高,此时车辆荷载和温度荷载的作用加剧了裂缝的扩展,这给公路路面带来很大的损害。

半刚性基层的沥青路面反射裂缝分析与防治

半刚性基层的沥青路面反射裂缝分析与防治

河南科技上裂缝分析与防治青路面我国高等级公路经过十几年的建设,积累了丰富的经验,在路面结构方面形成了一种主流模式———半刚性基层沥青路面,但半刚性材料之一沥青材料对温度和湿度变化比较敏感,在其强度形成过程中以营运期间会产生干缩裂缝和低温收缩裂缝。

因此,探讨反射裂缝的形成机理,对采用优质的路面材料、合理的结构层次,压缩沥青路面面层厚度,采取切实有效的技术措施防止或延缓沥青路面开裂的产生,并对已发生的裂缝进行治理是十分必要的。

使半刚性基层沥青路面真正体现“优面强基稳定土层”的路面结构组合原则,以适应我国公路事业迅速发展的需要。

一、半刚性基层材料的性能用水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土或处治碎(砾)石以及用各种水硬性材料结合料的工业废渣修筑的基层叫半刚性基层。

通常包括石灰土、石灰粉煤灰(简称二灰)、石灰粉煤灰(简称二灰土)、水泥土等以细颗粒组成的材料和以石灰土、石灰粉煤灰、水泥等结合料组成的材料。

1.热胀特性。

半刚性基层材料的宏观热胀性是其固、液、气三相热学性质相互作用综合效应的外观表现。

原材料除粉土矿物外,一般具有较小的胀缩系数,而新生胶结合物具有较大的热胀系数。

各种形式的水通过扩张作用,毛细管压力作用和冰冻作用,对其冻胀性产生相当大的影响。

当含水量接近最佳含水量时,半刚性基层材料的温度收缩系数呈现最大值。

2.干燥特性。

半刚性基层材料的干燥收缩主要是通过毛细管张力作用,吸附水及分子间力作用、层间水作用和硫化作用4个过程而引起整体宏观的收缩。

半刚性基层材料处于相对湿度和温度不断变化的环境,而相对温度又与湿度成反比。

因此,半刚性基层的李强1崔艳晓2( 1.许昌市交通局交通工程定额质量监督站;2.许昌市公路局第二工程处)R7与地电位连通,V O =0V 。

总之,V A 限定在+0.7V ~+5.7V 之间,经过D3的+0.7V 压差补偿后,V O 输出限定在0~5V 之间,即称为用于单片机单极性调理电路。

半刚性基层反射裂缝的防治

半刚性基层反射裂缝的防治

备 , 成 了先天 性 的不足 。计 量 系统 的误差 较大 , 形 特 别 是水 泥 的计 量不精 确 ; 搅拌 缸长 度不 够 , 拌 时间 搅 不够 , 混合料 均 匀性 差 ; 含水量 的控 制误 差偏 大等都
会 造成 裂缝 。
3 5 气候 的影 响 .
3 1 沥 青及 沥青 混合 料 的性质 . 沥青 和沥 青结 合料 的性 质是 影 响沥青 路 面温度 开 裂 的最 主要 原 因 , 沥青 混 合 料 的低 温 劲 度 是决 定 沥 又 是决 沥 定 沥青 混合 料 劲 度 的关 键 。在 沥 青性 能 指标 中 , 影 响 更大 的是 温度 敏 感 性 , 温度 敏 感 性 大 的沥 青更 容
( )水 泥 1
机混 合料 受雨 淋 并 采取 措 施 排 除 表 面 水 , 雨 时应 降 停止 施工 , 已摊铺 的混 合 料 应 尽 快碾 压 密 实 。混 合
料堆 积 时间不 应过 长 , 尤其是 雨 季施 工 , 定要做 到 一
当天 堆置 , 当天摊铺 、 型 、 压 。 整 碾 太 阳的长时 间照射 使裸 露 在 自然环 境下 的基层 容易开裂 , 值得 注意 的是 在反 复 下雨 天 晴 的变 化 中 , 基层裂缝更 会快速发 展 , 当雨水停 留在未 施工完 毕 的 中央分 隔带 或沿裂缝 渗到基层下 面路基 结构 中后 , 被 水 侵害 的路 基就会直 接影响到基层 质量 , 产生裂缝 。
早强 水 泥是施 工 单位 愿 意采 用 的 , 但对 于基 层 , 早 强 水泥 在 前期 提供 了 过 高过 快 的强 度 , 基 层 过 使 早 的塑化 , 层 内部应 力过 大 , 基 这也 是导 致 开裂 的 因 素之 一 ; 泥 用量 的增 加 除 了使 强度 增 加 之 外 裂 缝 水 也 会增 加 ; 泥 的初终 凝 时间更 为 重要 , 水 初终 凝 时间 不 够 , 直接 影 响基层 的施 工质 量 , 会 基层 施 工需要 一 定 的工作 时 间才 能完 成摊铺 碾 压 , 时 间过 长 , 分 但 水

半刚性基层沥青路面裂缝成因分析及处治对策

半刚性基层沥青路面裂缝成因分析及处治对策

半刚性基层沥青路面裂缝成因分析及防治对策半刚性基层易产生温缩、干缩裂缝,其引起的路面反射裂缝已成为高速公路的主要破坏形式之一,严重影响沥青路面的使用寿命。

半刚性基层沥青路面裂缝主要形成原因如下:1 裂缝类型1.1荷载裂缝荷载裂缝主要是由于行车荷载作用而产生的裂缝,在车轮荷载作用下,半刚性基层的底部产生拉应力,该拉应力大于半刚性基层的抗拉强度时,则底部就很快开裂,在荷载反复作用下,裂缝逐渐扩展到沥青面层,荷载裂缝表现为稠密的,甚至是网状裂缝,严重的会出现车辙或沉陷。

1.2 非荷载因素产生的裂缝①由于沥青层本身产生的温度裂缝。

温度裂缝主要是横向裂缝,横向裂缝会贯通全幅路面,当有中央分隔带时,会贯通半幅,这种裂缝的特点是从路基边缘向路中心过渡,且边缘裂缝宽,路中裂缝窄。

温度裂缝有两种情况,一种是温度收缩裂缝,即随着温度下降,沥青面层开始收缩,当收缩的拉应力大于沥青混合料的抗拉强度时,路面就开始开裂;另一种是温度疲劳裂缝,即气温反复下降回升,昼夜温差比较大时,使沥青路面产生疲劳开裂。

②由于半刚性基层产生的反射裂缝及对应裂缝,造成沥青面层开裂,第一种情况:由于半刚性基层温度收缩开裂引起反射裂缝,在寒冷地区,当半刚性基层上为薄的沥青面层时,由于半刚性基层的温缩裂缝而引起沥青面层产生反射裂缝,尤其是温缩性大的石灰土和水泥土基层上温缩裂缝更为明显。

实践表明,当沥青面层较厚时,对半刚性基层有很好的隔温保护作用,能够明显降低半刚性基层顶面所受负温绝对值,电可以明显减少半刚性基层顶面遭受的温度变化,从而减少甚至避免半刚性基层产生温缩裂缝。

第二种情况,由于半刚性基层干缩开裂引起反射裂缝及对应裂缝。

新铺筑的半刚性基层随着混合料中水分的减少要产生干缩和干缩应力。

水分减少得愈多愈快,产生的干缩应力就愈大,水分减少得慢,干缩应变缓慢产生,干缩应力逐渐增长。

试验表明:干缩能够使水泥稳定土基层表面产生很大的拉应力,其值可达l3lOkPa。

浅析半刚性路面产生反射裂缝的原因和防治措施

浅析半刚性路面产生反射裂缝的原因和防治措施

浅析半刚性路面产生反射裂缝的原因和防治措施半刚性路面以其基层的材料抗压强度、抗压的弹性模量相对较强,同时具备一定的抗弯拉强度等诸多优点,目前被广泛应用于我国高级路面中。

然而随着大量的使用,发现这种结构中往往存在大量裂缝问题。

而这类问题中最主要的形式既是反射裂缝,它不但破坏了路面的整体结构与连续结构,而且在相应程度上削弱了结构的强度。

以下笔者就其形成的原因进行分析,并提出有效的防治措施。

1、反射裂缝的类型(1)荷载型裂缝,即半刚性基层先发生开裂的现象,然后在行车荷载的作用下发生扩展而形成的裂缝。

(2)非荷载型裂缝,即受温度等外界影响情况下,产生的开裂现象,其主要是温度裂缝。

而温度裂缝包括低温性收缩裂缝以及温度疲劳裂缝。

而半刚性路面发生的反射裂缝大多是由温度引起的非荷载型裂缝。

2、形成反射裂缝的原因2.1 反射裂缝的产生(1)温度型的反射裂缝。

温度型的反射裂缝也可分为两种情况,第一种是将开裂基层铺上较厚的沥青层之后,经过冬季中的突然降温性况,其原有的裂缝会在温度的收缩条件下,增加新铺沥青面层的附加拉应力,而在这两个拉应力叠加在一起超过沥青混合料的抗拉强度时,新的沥青面层就会发生表面开裂现象,并最后与原有裂缝相连,这种裂缝就被称为低温收缩裂缝。

另一种是将开裂基层铺上较薄的沥青层之后,在面层的底面开始发生开裂现象,在正常升温所造成的温差情况下产生较大的拉应力,这样产生的裂缝就被称为温度疲劳裂缝。

(2)荷载型的反射裂缝。

行车的荷载因素是产生反射裂缝的一个主要因素,而在其对面层裂缝产生应力可分三个影响阶段,第一个是当轴载在接、裂缝的一侧时,其缝两侧发生相对较大的位置移动,并同时产生较大的剪切应力。

第二个阶段是当轴载在接、裂缝的顶侧时,其位移相对较小或无位移情况,这时沥青面要受到弯拉应力的作用。

第三个阶段是当轴载离开接、裂缝处时,产生和第一次的方向相反的剪切应力。

2.2 反射裂缝的扩展(1)纵向扩展的反射裂缝。

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半刚性基层的沥青路面反射裂缝形成分析与防治摘要:路面裂缝不仅影响路面美观﹑减低平整度,而且会削弱路面的整体平整度。

特别是路面开裂后水份通过裂缝渗到路面基层﹑低基层甚至土层,削弱基层﹑土层的强度,从而加剧路面的破坏,缩短路面的使用寿命。

文章主要针对半刚性基层的沥青路面反射裂缝形成与防治进行了分析与探讨。

关键词:半刚性路面;反射裂缝;防治
abstract: cracks in the road is not only affecting road appearance, reduce the flatness, but also weaken the overall flatness of the road. pavement cracking water through cracks soak into the pavement base, low grassroots and even soil, to weaken the strength of the grass-roots, soil, thus exacerbating the destruction of the road, and shorten the life of the pavement. the article is mainly for semi-rigid base asphalt pavement reflection cracking formation and prevention of analysis and discussion.keywords: semi-rigid pavement; reflective cracking; prevention
中图分类号: u416.223文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)
反射裂缝的形成原因
对于半刚性基层沥青路面,反射裂缝指由于半刚性基层在温度梯度和湿度变化下产生收缩开裂,此种基层材料先开裂而后沿开裂
基层向上方反射到沥青面层而形成的裂缝,或者在行车荷载作用下,裂缝沿已开裂半刚性基层向上扩展而形成的裂缝。

很显然,反射裂缝的产生主要是刚性基层已先开裂,再经行车或温度、湿度变化而引起沥青面层裂缝。

1.反射裂缝产生的主要类型与原因
(1)温度型反射裂缝。

温度型反射裂缝有两种,一种是在开裂基层(或老路)上铺厚沥青面层后,在冬季突然降温过程中,基层(或老路)的裂缝会由于温度收缩而继续拉开,它将给产生温度收缩的新铺沥青面层增加一个附加拉应力;两个拉应力叠加一旦超过沥青混合料抗拉强度,新沥青面层的表面在基层(或老路)裂缝的上方开裂,并逐渐向下延伸,直到与老路的裂缝相连,这样形成的裂缝通常称为低温收缩裂缝。

另一种裂缝主要发生在昼夜温差比较大的地方。

在开裂基层(或老路)上铺薄沥青面层的情况下,裂缝将从面层底面开始,面层底面一旦开裂,除在负温差下缝端有拉应力外,在正温差(升温造成的温差)下缝端产生的拉应力更大。

由此产生的裂缝称之为温度疲劳裂缝。

(2)荷载型反射裂缝。

当行车荷载经过接缝或裂缝时,在面层中产生的应力影响线可分为三个阶段:一是轴载位于接、裂缝一侧时,接、裂缝两侧产生较大的相对位移,在沥青面层中造成较大的剪切应力;二是轴载位于接、裂缝顶面时,两侧无相对位移或相对位移较小,沥青面层主要承受弯拉应力作用;三是轴载驶离接、裂缝时,在面层内产生与第一次方向相反的剪切应力。

在整个过程中
沥青面层受到两次剪切一次弯拉作用,其直接结果是引起反射裂缝的产生和扩展,荷载因素是引起反射裂缝的一个重要因素。

2.反射裂缝的扩展
沥青面层的反射裂缝从其产生到整个路面破坏,中间要经历一个裂缝扩展阶段,即反射裂缝在罩面层厚度方向上的纵向扩展和其在表面的横向扩展。

(1)反射裂缝的纵向扩展。

断裂力学认为,裂缝的扩展有三种位移模式:张开模式、剪切模式和撕开模式,其中,温度应力对反射裂缝影响的模式为张开模式;行车荷载对反射裂缝影响的主要模式为张开模式和剪切模式。

当车轮驶经裂缝的正上方时,以张开模式来引起反射裂缝;在裂缝之前和之后的位置,主要以剪切模式影响反射裂缝。

撕开模式在罩面层中不常出现。

与张开模式相对应的温度型反射裂缝通常产生于薄层罩面层底部,而后向上逐渐扩展到罩面层顶面。

当沥青罩面层或面层较厚且气温较低时,裂缝产生在罩面层或面层的顶面和底面,而后向罩面层或面层中间扩展,形成所谓对应裂缝。

对于正荷载作用下的张开模式所对应的反射裂缝,一般产生于罩面层底面,在周期性荷载的作用下垂直向上扩展。

在偏荷载作用时,反射裂缝以剪切模式在罩面层中向上扩展,其扩展路径在罩面层中是沿大约45°角的方向向上扩展。

当车轮荷载(偏荷载)和温度应力共同作用于复合罩面结构时,裂缝的扩展界于偏荷载和温度应力单独作用时裂缝扩展路径之间,比偏荷载作用时的裂缝扩展路径更垂直一些。

(2)反射裂缝的横向扩展。

裂缝发展过程是首先应在道路表面某些位置产生,然后再向两侧扩展。

一般情况下,反射裂缝多出现在轮迹处。

环境因素会加速反射裂缝的扩展。

裂缝一旦出现,水分的浸入、氧化以及行车荷载的反复作用,常常加速反射裂缝向四周扩展。

即使裂缝贯穿于整个路面宽度,也不会影响行车的舒适性。

各地区的温度状况不同,各路段的交通条件和现有路面的结构状况也不相同,因而,反射裂缝的产生有可能主要是温度原因引起的,也有可能主要是荷载作用引起的,或者是温度和荷载共同作用所造成的。

对于基层裂缝引起的反射裂缝而言,主要是由于温度引起的,行车荷载在其形成的后期起到促进作用,但较薄的沥青面层和较厚的沥青面层的反射裂缝产生的机理不同;对于旧水泥砼接缝上的沥青罩面层中出现的反射裂缝而言,主要是由于荷载原因引起的,行车荷载的施加速度远高于温度变化产生的面板伸缩位移的速度,特别是偏荷载作用。

二、防治措施
1、选择合理面层材料。

面层沥青应选用劲度模量大﹑温度敏感性能低的沥青或改性沥青,采用一定级配的集料,必要时可在沥青混合料中加土工合成材料以提高其韧性,减少沥青面层自身温湿效应并增强对基层可能形成反射裂缝的预防。

2、选择合理基层材料。

对半刚性基层无机结合料,应通过试验确定其最佳组成,以便使其抗裂性能尽量符合当地环境条件的要求,必要时可加入早强剂以提高早期强度,增大其弯拉强度而使弯
拉模量变化不大,减弱温湿效应,提高耐用性,增强拉裂性能,减少基层自身裂缝或使其不产生裂缝。

3、进行合理的结构组合设计。

在路面结构组合设计方面,可通过修路试路段的方法提出适合地区特征的典型路面结构模式,确定最佳沥青面层厚度。

使结构组合在力学上合理,所选用的沥青面层厚度不至太薄而足以抵抗基层裂缝反射对面层的影响,又不至于太厚而失去经济上的意义。

设置10~15cm处治碎石上基层对吸收和消弱半刚性基层裂缝尖端应力和应变,减少和延缓反射裂缝的产生和扩展具有较好的效益。

4、保持面层功能完备。

面层施工中,对于多层沥青层结构,在多面层之间铺设土工织物等进行面层整体强度补强,增强面层自身的抗裂能力,保持沥青路面面层本身功能的完备性以减弱基层反射裂缝影响也是一种行之有效的方法。

5、防止基层开裂。

在基层施工中,应注意湿治养生并及时做封层处理以防止基层初期破坏和干缩裂缝产生,在基层采用预留缝(缝深不小于1/2板厚),在缝处铺设土工织物防止不规则裂缝产生。

确定基层的压实度并充分注意其压实的均匀性,防止基层不均匀沉陷而导致开裂。

对于已发生初期裂缝的基层应全面而详细地调查,如果裂缝较严重,则应采取切割﹑开挖的办法并利用合适的材料重新铺设基层;如果裂缝轻微则可采用在基层顶面沿路幅全幅铺设土工织物或沥青橡胶应力吸收薄膜的措施。

当基层不预留缝时,可以采取与裂缝轻微的相同办法进行防治。

6、施工注意事项。

作为防治半刚性基层沥青路面反裂缝重要措施的土工织物的应用,在施工中应注意清除铺设层面的杂物,并使其铺设牢固﹑顺直﹑搭接合理(一般10~20cm为宜)﹑粘层油温度适中,避免人为或施工机具对其损坏而达不到预期效果。

而对沥青橡胶,在施工中应重视沥青的稠度,橡胶粉的品种﹑细度和含量,搅拌温度与时间,并与施工方法密切结合,切忌在潮湿的半刚性基层上直接铺沥青橡胶应力吸收薄膜,应在基层铺一层下封层并使其干燥以保证其质量。

三、结语
综合以上分析,半刚性基层沥青路面的反射裂缝形成有复杂的原因,与材料性能﹑结构层组合设计﹑温湿循环﹑车辆荷载疲劳作用以及施工工艺有关。

其防治是一项复杂的工作,必须根据相关因素做出全面考虑,采取切实可行的措施才能取得预期的效果。

参考文献:
[1]焦新梅,周行春。

半刚性路面反射裂缝防治措施研究综述[j].重庆交通学院学报,2008.
[2]曹克平,王树行。

沥青路面裂缝的机理及其防治措施[j].国外公路,2000.。

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