半刚性基层裂缝成因及防治措施

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关于半刚性基层反射裂缝的成因及预防措施的研究

关于半刚性基层反射裂缝的成因及预防措施的研究
加 固方 法 进 行 说 明 梁 式 桥 上 部 结 构 加 固增 强 技 术 主 要 有 加 大
梁 与 旧梁 连 接 在 一 起 共 同 受 力 由于 应 运 中 的 车 辆 荷 载在 新 增
主梁 后 的桥 梁 结 构 中重 新 分 布 . 原 粱 中所 受 荷 载得 以 减 少 . 使 加 固后 的桥 梁 承 载能 力 和 刚 度 得 以提 高 当 增 设 的 纵 梁 位 于 主 梁
截 面 加 固 法 、 部 粘 贴 加 固法 、 部 预 应 力 加 固 法 、 变 结 构 体 杆 、 筋 网 等配 合 起 来 使 用 , 外 外 改 钢 促进 了锚 喷技 术 的完 善 。实 践 证 明 , 系 加 固法 、 设 纵 梁 加 固法 。 增 锚 喷技 术 完 全 可 以应 用 于 桥 梁 上 部结 构 的加 固增 强 加 大 截 面 加 固法 采 用增 大 构 件 的截 面 面 积 .根 据 荷 载 大 小 和 净 空 条 件 不 同 .可 分 为 以 加 大 截 面 面积 为 主 和 加 配 钢 筋 为 主
的一 侧 或 两 侧 时 . 有 拓 宽 的 作 用 此 法 适 用 于梁 体 结 构 基 础 完 兼 好 . 承 载 能力 不 能 满 足 要 求 的 场 合 而
33 梁 结 构 加 固新 技 术— — 锚 喷 支 护 -桥
随着 施 喷机 具 的 发 展 以及 速 凝 剂 的 采 用 .人 们 把 喷 射 与 锚
摘要: 反射裂缝已 成为半 性基层沥青混凝土 刚 路面 和在旧 水泥 凝土 混 路面 铺沥 上加 青混 凝土面 层的 要质量通病 主 。本文 通过.
对 沥青路面早期损 坏中反射裂缝现象的研究’ 深入分析了裂. 发生和扩展的力 学机理, 缝 在此基础上提出辛 应防治反射裂 睡 缝的i

对城市道路的半刚性基层裂缝的分析及防止措施

对城市道路的半刚性基层裂缝的分析及防止措施

翥墨Ⅵ澄殴鞠瓤对城市道路的半刚性基层裂缝的分析及防止措施牟丹(敦化市规划局城乡规划设计院吉林敦化133700)[摘要】通过对城市道路路面结构中使用的半刚性基层普遍存在各类裂缝问题,对半刚性基层产生裂缝的原因进行综合分析,提出有效地处治方法。

[关键词]路面工程半刚性基层裂缝防治措施中图分类号:TU98文献标识码:A文章编号:1671--7597(2008)1010¨6—01城市道路是城市建设的主要项目之一,它与城市建设的其他项目一样,是随着社会生产力的发展而发展。

随着城市道路建设事业的快速发展,路面设计的结构和形式也呈多样性。

半刚性基层由于其有承载能力强、施工工艺容易控制、强度高、稳定性好、板体性好以及可就地取材等优点,满足了城市道路经济与技术方面的要求,优良的工程性能和显著的经济效益,在城市道路建设中得到了广泛的应用。

但在优点的背后也存在一些致命的缺陷,由于其刚度过大,实际上成为脆性材料,在城市道路中,由于车流量增大,车辆集中,在有重载频繁的作用下,沥青混凝土面层内会出现较大的剪应力,极易发生车辙等变形破坏。

而且半刚性材料固有的收缩特性,也容易出现各类裂缝,甚至会反射到沥青混凝土面层。

在路面的使用过程中,雨水易通过裂缝侵入路面结构,在动力水压力的作用下,会导致沥青混凝土结构的破坏,从而大大缩短沥青混凝土路面的使用寿命。

对于上述问题,本文将对半刚性基层产生裂缝的原因及处治方法进行综合分析。

一、裂缝成因及分析新铺的半刚性基层随着混合料中水分的散失而产生了干缩和干缩应力,其收缩的程度和半刚性材料本身强度、组成级配、水分散失的快慢、环境的温差等都有一定的关系。

(一)昼夜温差大,产生收缩裂缝由于温度的变化,白天温度较高,夜间温度下降,基层产生收缩,使半刚性基层处于受拉状态。

水泥稳定粒料线膨胀系数在(1.0’1.5)x l O’之间,当半刚性基层混合料抗拉强度小于缩应力时,必将产生永久变形,形成横向收缩裂缝。

半刚性基层裂缝处置措施

半刚性基层裂缝处置措施

半刚性基层裂缝处置措施一、主要防治措施:1.加铺土工织物土工织物包括聚丙烯或聚醋织物和聚乙烯、聚丙烯或聚醋无纺织物。

无纺织物厚度为0.4mm-4mm,模量为10MPa-160MPa,临界应力5MPa-20MPa,临界应变40%-140%。

织物的厚度较薄,一般为0.4mm-0.7mm,模量则更高:400MPa-1500MPa,临界应力和应变分别为40MPa-140MPa 和8%-15%。

无纺织物夹层的主要作用与橡胶沥青应力吸收夹层相似,而织物由于模量稍高,可对加铺层起少量加筋作用。

在半刚性基层顶或沥青之间设置各种土工合成材料,可以提高沥青混合料的抗拉强度与抗变形能力。

土工夹层材料对于由于基层水平位移引起的张开型裂缝能起到较好的防裂作用,且能防止路表水下渗,同时土工织物造价低廉、施工工艺简单,但是常用的土工织物抵抗竖向剪切变形的能力较差,抵抗水平向张拉应力的能力也有限。

2.加铺格栅格栅包括聚烯或聚醋土工格栅、玻纤格栅和金属格栅。

土工格栅的厚度为0.8mm-11mm,模量900MPa-2500MPa,临界应力和应变与织物相近。

金属格栅的厚度为2mm-4mm,其模量可达到8000MPa-10000MPa。

刚度大的夹层对于降低加铺层内因温度下降而引起的应力应变的作用不如软夹层,但对于降低荷载产生的应力应变的作用则远大于软夹层,采用复合夹层(下层为应力吸收层,上层为金属格栅),虽然可以像软夹层那样减少温度引起的反射裂缝,但仍保留了软夹层不能降低加铺层荷载应力的缺点。

因此,不同的材料,不同刚度的夹层所起的作用也有所不同。

从实际的使用效果和经济角度出发,建议采用玻璃纤维格栅,玻璃纤维格栅具有很高的耐热性和优异的耐寒性、强度大、模量高、化学稳定性好、耐腐蚀、膨胀系数低、尺寸稳定性好等优点,能够有效地改善路面结构应力分布,抵抗和延缓路面基层裂缝引起的沥青面层的反射裂缝的发生,但玻纤格栅铺装时,由于其变形受温度变化的影响波动较大,给施工带来诸多不便。

半刚性基层的反射裂缝机理和防治措施

半刚性基层的反射裂缝机理和防治措施

2反 射裂缝 的扩展 分 析 对于反射裂 缝的产生和 发展, 目前一般 认为是 由于温 度变 化引起 的混 凝土 板伸缩 和行车荷 载驶过接缝 或裂缝, 缝端附近 的沥青混凝 土材料 内产 生应力 在 集 中, 接缝或 裂缝处 不能很 好地传 递拉应 力或剪 应力, 而 导致 反射裂 缝的产 生 和 发展 。行车荷 载驶 过接缝 或裂缝 处时 , 拉伸裂 缝之外 , 缝两边 的路 面结 除 裂 构也 将对 上面 各层 或下 面 各层产 生剪 切 作用, 诱发 反射 裂缝 产生 和发 展 。
1引言 随着我 国交 通量的迅速 增加和重载 的 日益增 多, 传统 的以单一粒料基层 为 主 的路面 结构 已不能 适应 重载 交通 的需要, 以水泥稳定 碎石 为主 的半刚性基 而 层 沥青路 面, 因为其 板体 性强, 承载 能力 高的特 点而得 到广泛 的应用 。但 由于 半 刚性材 料本身 的温缩 和干缩 性质 , 外界温 、湿 度变 化时, 易导致基 层开 在 容 裂[ ] 。 。开裂后在 温度 梯度 和温度 变化 产生 的温度 应力 的共 同作用 下, 裂缝 沿 开裂 基层 向上 扩展 至面 层, 使沥 青 面层也 出现裂 缝 。 裂缝出现后 , 在行车 和降水 的共 同作用下, 加速裂缝 的发展, 终导致路 会 最 面 结构层 的损坏 , 响道路 的行车 功能, 影 如何 正确认 识半刚性 基层沥 青路 面的 反射 裂缝, 深入分析 反射裂缝 的扩展机 理, 然后 根据不 同状况采取相 应的措施 , 对 减少 路面 的早 期损 坏, 降低 养护 维修 成本 , 延长 路面 使用 寿命 具有 重要 意 义 。
应 用 技 术
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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。

浅谈水稳碎石基层裂缝问题成因及防范措施

浅谈水稳碎石基层裂缝问题成因及防范措施

浅谈水稳碎石基层裂缝问题成因及防范措施摘要:水泥稳定碎石基层由于具有良好的强度、刚度和稳定性,属于半刚性结构层,作为道路的主要承重层,在公路建设中广泛使用。

在路面基层施工中,由于施工操作不规范、质量管控不到位等因素,会出现各种常见的质量问题,降低了路面使用寿命,本文重点讨论了水泥稳定碎石路面出现裂缝的原因和预防方法。

关键词:水泥稳定碎石基层;裂缝;成因;防范措施一、水稳基层裂缝质量问题原因分析水泥稳定碎石基层整体性好,承载力高,但由于其相对易受到内外环境的干扰,导致其在水稳基层中出现了微细裂缝,经过长期的发展,这些微细裂缝会逐步发展成为裂缝,并逐步向路面发展,最终导致了路面的早期损坏,从而缩短了公路的使用寿命。

1.1、水泥稳定碎石基层裂缝的主要成因1.1.1、收缩性裂缝:水稳基层压实后,由于结构内部水分的不断蒸发及水泥水化作用,使水稳基层中的水分不断减少,从而引起压实体的体积收缩而形成收缩裂缝。

裂缝宽度为1-3毫米,横向贯穿或半贯穿,垂直深度约为0.3-0.5倍水泥稳定基层厚度。

1.1.2、内应力裂缝:水泥稳定碎石路面因其本身的干燥收缩及温度变化而引起的张应力大于其本身的抗拉承载力,从而在其强度较弱的部位发生破坏。

其特征为:横向裂隙较多,纵向裂隙较少,裂隙较规整,上、下贯穿而下不发生垂向错位。

1.1.3、荷载性裂缝:水稳基层在道路建成通车后,受车辆荷载的影响,在基层内部产生裂缝,随之迅速发展,反射到沥青面层,造成路面产生沉陷、坑槽、松散等破坏。

特别是要加强对超载超限车辆的管控,此类车辆荷载对基层结构破坏是致命性的。

二、水泥稳定碎石基层裂缝防治措施2.1 做好原材料的选取及严格控制级配2.1.1、水泥:水泥作为胶凝型材料,在水稳基层骨架结构中起到充分把砂石材料紧紧的结合作用。

水泥的用量对混合料的品质有很大的影响,用量太小,会对混合料的强度造成影响,用量太大,水泥的水化热会导致基层内外出现温差,从而导致路面出现开裂现象。

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

水泥稳定碎石基层裂缝成因及防治措施

水泥稳定碎石基层裂缝成因及防治措施

浅析水泥稳定碎石基层裂缝成因及防治措施由于水泥稳定碎石基层有其良好的力学性能和板体性等优势,且料源广泛,便于原材料采集加工和混合料的拌合,水泥稳定碎石半刚性基层已成为国内高等级公路所广泛采用的路面基层之一。

据对我单位所建成的黑大线、沈营线等路段的调查表明,水泥稳定碎石基层易开裂,裂缝间距一般为70—90cm,病害严重路段为l5—25 cm,裂缝宽度约在1一 10mm间。

在工程实践中,如何发挥水稳半刚性基层的优势,克服其抗变形能力低的弱点,在此就自己的认识对其开裂成因进行浅显的分析探讨宜采取的防治措施。

一、水泥稳定碎石基层的特点水泥稳定碎石基层是指以水泥作为主要的胶结材料,以碎石为骨料,加人适量的水,经拌和而形成混合料,再经摊铺、碾压成型的一种道路基层,是一种半刚性基层。

由于有骨料,有胶结材料,碾压成型后的水泥稳定碎石基层具板块性,具有轻度高、早期强度形成快承载力大的特点,是路面结构的主要承重层。

因其水泥含量一般在5%左右,水泥含量低,集料以碎石为主,级配差。

所形成的基层抗折强度低,抵抗变形的能力弱小,易产生剪切变形。

同时水泥的品质、水泥含量、集料的含水量、掺入的水量、骨料的材料与质量、拌和的时间与均匀性、碾压工艺、摊铺的厚度、施工时的天气情况、开放交通的时间等因素,均对其混合料形成的强度的高低有其直接的影响。

二、开裂成因分析根据对发生裂缝病害路段的相关检测与调查,较早出现裂缝是在水稳层养生过程中开始出现,一般在基层顶面沿横向开裂且多为等间距,成直线型,缝长不等,主要是由于基层材料的干缩和温度收缩而引起,这对沥青路面面层的裂缝的形成特别是反射裂缝的发生有很大影响;开放交通后在车辆荷载作用下也不同程度地存在开裂现象。

究其机理,一般为温度裂缝、收缩裂缝与荷载裂缝三类。

三、防治措施通过对水稳基层裂缝产生的原因分析,水稳基层裂缝的产生是难以避免的,但采取一定的措施后,可以减少裂缝的出现和减轻开裂所造成的病害。

半刚性基层裂缝成因分析及防治措施

半刚性基层裂缝成因分析及防治措施

位移 , 面层 中 引起面 层剪 切搓 动和 剪切 疲 劳破坏 而 导致 分 的减 少而 产生干缩 和干 缩应力 。 在 干缩 应力 的大 小 与水分 开 裂 , 着 大面 积 的 使用 , 们逐 渐 发 现 半刚 性基 层 在 强 损 失 的多 少快慢 成 正 比。在 初 期 , 随 人 由于基 层 混合 料 的抗 拉 度 形 成 过程 中及 运 营 期 间容 易 产生 干缩 和 温 缩 裂缝 进 而 强度 还 不大 , 若 养生 不 利 , 如 就会 在 较 短 的时 间 内 形成 较 使 沥青 面层过 早开 裂 , 引起路 面早 期破 坏。 并 大 的干缩 应 力 , 以 此 时很容 易 引 起开 裂 , 期 裂 缝一 般 所 初 1 实例 分析 较 细 : 强 度形 成后 及运 营过 程 中 , 在 随着 水 分的继 续减 少 ,
某 路面 工程 , 稳碎 石基层 设计厚 度 2 c , 水 0 m 设计 强度 干缩 应力 增 大 , 上运 营 时 产生 的 附加 应力 , 缝 会继 续 加 裂 30 a 7 。MP ( d无侧 限抗 压强 度 )水 泥计 量 40 , 铺 机摊 发展 , 长 增宽 直至 完全 断开 。② 任 何材 料 都存 在温 度 收 , .% 摊 增 铺 , 型振动压 路机 +大 Ⅱ 位胶 轮压路 机组 合碾压 。 当天 缩 的性 能 , 刚性基 层材 料也 是如 此。 重 屯 半 基层 铺筑 后 , 未采 如 或遇 到 大 幅降 温 天气 , 上 述 工程 实 如 施 工 温度 为 1 6~2 ℃ , 0 采用 薄膜 养生 ; 周后 施工 透 层和 取很 好 的保 温 措施 , 一 基 改性 乳 化 沥青 稀 浆封 层 , 层厚 5 封 mm, 渗 水试 验 , 做 满足 例所 述 , 层材 料 中 的拉 应力 和拉 应 变会 急剧增 大 。 当拉 规范 要 求 ;二周 后温 度下 降 1 o 0 C,低 温天 气持 续一 个 星 应力 或拉 应 变增 大 到超 过材 料本 身所 能承 受 的极 限值 时 ,

水泥稳定级配碎石基层裂缝成因分析及防治措施

水泥稳定级配碎石基层裂缝成因分析及防治措施

水泥稳定级配碎石基层裂缝成因分析及防治措施【摘要】水泥稳定级配碎石半刚性基层因抗压强度高、抗冻害能力强等优点,但使用过程中基层反射裂缝问题很快凸显出来,对沥青混凝土面层的整体性能造成很大影响,通过施工过程中通过对水泥用量、集料含泥量、含水量等关键点控制,防治水泥稳定级配碎石基层反射裂缝病害。

【关键词】水泥稳定级配碎石基层裂缝防治;成因分析;水泥剂量;含水量;集料含泥量0.前言近几年水泥稳定级配碎石半刚性基层因其强度高、抗冻害能力强等优点,在黑龙江省各等级公路中广泛应用,反射裂缝多的缺点日益显现出来,裂缝对于沥青混凝土路面造成不同程度损害,影响路面的使用性能和使用寿命,在水泥稳定级配碎石基层施工中,通过对集料含泥量、混合料含水量、水泥集料控制来减少基层裂缝出现,在沥青混凝土路面施工前对裂缝进行处理,减少反射裂缝出现。

1.水泥稳定级配碎石基层裂缝成因分析1.1水泥剂量过大或不稳定《公路路面基层施工技术规范》JTJ034—2000中明确指出,水泥粒料和水泥粒料土的水泥剂量在5%~6%时,其收缩系数最小。

但在半刚性基层施工中,施工单位为了追求取芯效果,水泥剂量一般采用上限,加之水泥稳定土类拌合设备拌合中存在不稳定现象,水泥拌和不均匀,导致基层强度比规范要求高出大约30%,收缩系数增大,温缩裂缝和干缩裂缝增多,在施工过程中要严格控制水泥剂量上限,保证强度符合规范要求即可。

1.2含水量过大水泥稳定级配碎石施工中,天气稳定较高,为防止水分散失过快,一般增加混合料含水量,保证压实效果。

这样导致初期含水量较大,温缩裂缝增加。

1.30-5mm集料0.075mm通过率过大基层碎石生产过程中除尘设备不完善,0.075mm通过率超过规定范围,易产生干缩裂缝。

1.4养生工作不到位养生不到位,施工中温度高,洒水不及时,水泥稳定级配碎石基层顶面与底部温差大,温缩裂缝和干缩裂缝密集。

2.预防措施加强施工过程控制,从原材料、拌和站拌和、水泥剂量、含水量、0.075mm 通过率、养生等方面入手,预防水泥稳定级配碎石基层裂缝的产生数量,并对产生的裂缝在沥青混凝土面层施工前进行处理,减少路面反射裂缝的出现,延长路面的使用寿命.具体预防措施如下。

半刚性基层产生裂缝原因及防治措施分析

半刚性基层产生裂缝原因及防治措施分析

较 大, 实后 混合 料密 度 、强度 不均 匀, 压 收缩 不一 致而 开裂 。通 过试验 , 骨架 密 实结 构 能显著 减少 半 刚性 基层 的收 缩量 , 大其 抗裂 系数 。这种 方 法不但 增
不增 加 公路 建 设费 用, 而且 抗裂 效 果显 著, 因而 它具 有非 常 大 的实用 价值 。 2 稳定 剂剂量 . 稳定 剂剂 量对 半刚 性基 层 的抗裂 性有 较大 的影 响 。比如 , 对于 水泥 稳定 类, 水泥 剂 量存 在一 个 最佳 值, 当高 于这 个最 佳值 , 定 料的 收缩 较大 。 稳 3 含 水量 . 含 水量 过大 可 导致水 泥 在混合 料 中分 布不 均匀 , 粗集 料表 面裹 覆 水泥较 少, 时还 可 能造 成水 泥量 损 失 、加剧 离 析等 。过 少 的含 水量 , 能保 证 水 有 不 泥的 有 效水 化, 会导 致 半 刚性基 层 的 抗裂 性下 降 。 这 4 养 护条件 及龄 期 . 半 刚性基 层施 工过程 中及 施工完 毕后 进行 有效养 护是 保证半 刚性 基层不 出现或 少 出现早 期开 裂的必 要手 段 。由于养 生不善 , 水分蒸 发过 大, 者时干 或 时湿, 至长 时间暴 晒 都会 导致 半 刚性 基 层 的早 期开 裂 。 甚 3延缓 反射 裂 缝形 成 半 刚性基 层 的开裂 是必 然的, 是或 早或迟 , 多或少 。面对 半刚 性基层 只 或 的开裂 , 们 并不是 无 能为力 , 我 而是可 以采用 有效 措施 减缓 甚至在 某种 程度上 防止半 刚性 基层裂 缝 向面层 反射 。延缓 反射 裂缝 形成 的措施 归纳起 来主 要有 以下几 种 。 3 1 半刚性 基层 预切 缝 对基层 进行预 锯缝处理 的 目的 : 一是减 少面层 反射 裂缝 的产生 或者说延 长 裂 缝 间距 : 二是 减 少沥 青 面 层龟 裂 、 网裂 、 坑槽 等病 害 。这是 因 为 基层 预 锯缝 缝隙 处若预加 处理 ( 如填缝 并铺设 一定长度 的带条 土工 布织物) 那么可 以 , 防 止基层 锯缝 反射 到沥青 面层 上来 : 即使基 层预锯 缝反 射到 沥青 面层上 来, 反 射裂 缝也 比 由于基层 自由开裂 而产 生 的面层反 射裂 缝规 则 。而 规则 的裂缝 边 缘在行 车荷载 的作用 下不容 易碎裂 , 但是 因 自由开 裂而产 生的不规 则裂 缝边缘 在行 车荷 载 的作用 下 容易 损伤 , 以 由此而 产生 的龟 裂 、网裂 、坑槽 等病 害 所 现象要 较 自由开 裂状 态下 而引起 的这 些病 害现 象较 小。其 中确定 基层 预锯缝 的最大 缩缝 间距 是基 层预锯 缝 措施 的主要 内容 。预锯缝 间距 越小, 缝越 多, 接 不仅增加 施工 的复杂性 , 同时如 果对基 层预锯缝 处理 不当还 容易使面 层产 生反 射 裂缝 , 从而 影响 路面 的整体 强度 。但 是基 层预 锯缝 过长 也会带 来一些 问题 ,

浅议水稳基层产生裂缝的原因及预防

浅议水稳基层产生裂缝的原因及预防

浅议⽔稳基层产⽣裂缝的原因及预防2019-06-12在公路建设中⽔泥稳定基层以其良好的⼒学性能、⽔稳性以及抗冻性等优点被⼴泛地应⽤于各等级公路的路⾯基层或底基层。

为此,有必要对⽔稳基层产⽣的裂缝进⾏研究和分析,并采取极有效的预防措施,确保基层具有良好的路⽤性能和使⽤品质。

⼀、⽔稳基层裂缝形成的机理⽔泥稳定类材料属半刚性基层结构,⽽半刚性基层材料的主要缺点是抗裂性能差,易产⽣收缩裂缝。

分析其裂缝形成的过程,⼤致分为:1、收缩裂缝。

此种裂缝产⽣的主要原因是压实后的⽔稳基层⽔不断蒸发和⽔泥⽔化作⽤使⽔分不断减少,产⽣吸附作⽤、⽑细管作⽤等,使⽔泥稳定基层压实体积收缩,从⽽形成裂缝。

这种裂缝⼀般在⽔稳定层完⼯后20d左右产⽣,缝宽多为1-3mm,横向贯通或半贯通。

2、内应⼒裂缝。

内应⼒裂缝产⽣是由于⽔稳基层⾃⾝材料⼲缩和温差应变胀缩产⽣的拉应⼒超过⾃⾝的极限抗拉强度,导致⽔稳基层从强度薄弱断⾯处断裂⽽产⽣裂缝,它是⼯程上发⽣最多的裂缝。

对于含⼟或含矿料的细粉料较多的材料产⽣的裂缝主要以⼲缩为主;对于含集料较多的材料产⽣的裂缝主要以温缩为主。

3、荷载外⼒裂缝。

内应⼒裂缝基本形成后,随着路⾯使⽤时间的延长及受⾃然因素变化的影响,横向裂缝在不断增加,缝宽在不断增⼤。

同时,横向裂缝在不断附⽣纵向裂缝的产⽣,最终形成⽹裂⽚区。

在车辆荷载作⽤下,⽔稳定基层板块不断产⽣断裂,且裂缝发展速度快,宽度⼤,进⽽发展到结构性破坏。

并可反射到⾯层,将严重影响到路⾯的使⽤功能。

4、⼲缩裂缝。

⽔泥与各种⾻料加⽔拌合并经过摊铺及碾压成型后,⽔分的蒸发及混合料内部发⽣⽔化作⽤,使原本较潮湿的达到密实状态的基层集料结构逐渐通过⽔泥的固化作⽤趋于⼲燥,由于混合料⽔分的减少⽽发⽣的⽑细管作⽤、吸附作⽤等引起基层材料体积在⼀定程度上趋于减⼩⽽收缩,收缩量偏⼤则会使基层出现较严重的拉裂现象直⾄产⽣裂缝。

5、温缩裂缝。

基层材料内部的、不同的矿物颗粒组成的固相、液相和⽓相在降温变化过程中相互作⽤的结果,使基层材料产⽣体积收缩。

半刚性基层路面裂缝的影响因素及防治措施

半刚性基层路面裂缝的影响因素及防治措施
基 层 缩 裂 的影 响 因素 ( ) 半 刚 性 材 料 的 干 缩 特 性 影 响 一 因 素 半 刚性 材 料 产 生 体 积 干缩 的 程 度 与 下 述 一 些 因 素 有 关 :结 合料 的 类 型 和 剂 量 、 被 稳 定 土 的 类 别 ( 粒 土 、 中粒 土 和粗 粒 细 土) 、粒 料 的含 量和 含 水量 及龄 期 等 。一般 而 言 ,无 机 结 合料 稳 定 细 粒 土 的 干缩 系数 大 于 稳 定 中 粒 土和 粗 粒 土 的 干 缩 系数 。 在 无 机 结 合料 稳定 细 粒 土 中 ,稳 定 塑性 指 数 大 的粘 性 土 混 合料 的 干 缩 系 数 大 于稳 定 塑 性 指 数 小 的 粉性 土 或 砂 性 土 混 合料 的干 缩 系数 。石 灰 粉煤 灰 稳 定 土 的 干 缩 系数 小 于 石 灰稳 定 土 和 水 泥 稳 定 土 的 干 缩 系 数 。 ( ) 半 刚 性 材 料 的 温 缩 特 性 影 响 二 因 素 影 响半刚性材 料温 度收缩性 质的 主要 因 素 是含 水量 、集料 环境温 度和龄 期等 。半 刚 性 材料 的温缩 系数大 致与 千缩 系数有如 上相 同的规律 。通 常情 况下 ,稳定 细粒土 基层在 养生过 程 中或 在养生 后能 较及时 地铺筑 沥青 面层 ,在 正 常温 度下 不 至于 产 生温 缩裂 缝 。 但 即使 是温缩 性小 的水泥 稳定粒 料和石 灰粉 煤灰稳 定粒料 基层 ,如 果经过 较长时 期的暴 露或在 上仅有 一薄 的沥 青封层 ,也 会受到 日 温差产 生 的温 度应 力的 反复作用 。 此温度 应 力与基 层顶 面产生 的干缩 应力相 结合 ,更 容 易 引起半 刚 性 基层 开裂 。 五 各 种 半 刚性 材 料 的 适 用 范 围 水 泥稳 定土 、石 灰 粉 煤 灰稳 定土 适 用 于 各级 公 路 的 基 层和 底 基 层 ,但 是 其 中水 泥 或石 灰 粉 煤灰 稳 定 细 粒 土 不 能 用做 高级 路面的基层 。 石 灰 稳 定 土 适 用 于 各 级 公 路 的 底 基 层 ,也 可 用 做 二 级 和 二 级 以 下 公 路 的 基 层 ,但 是 其 中石 灰稳 定 细 粒 土 不 能 用做 高 级 路面的基层。 根 据 半 刚性 材 料 的 强 度 、 抗 冲 刷性 和 上 述 收 缩 性 及地 方 材 料 ,一 般 选 用 石 灰粉 煤 灰稳 定 碎 石 ( 二灰 碎 石 )做 高 等 级 公路 的 路 面 基 层 材 料 , 石 灰 粉 煤 灰 稳 定 砂 土 ( 砂 ) 做底 基 层 。 山 六 、防 治半 刚性 基 层 路 面缩 裂 的措 施 ( ) 改 善 粒 料 土 的 种 类 选 择 适 宜 一 的 无 机 结 合 料 当采用无机混合料稳定细粒土 ( : 如 砂 土 、亚 粘 土 )基 层 时 ,在 细 粒土 采 集 过 程 中 ,不 得 人 工过 多掺 入 塑 性指 数 较 大 的 土 ,覆 盖 层上 的 不 适 宜 土 必 须清 除 。 倘若 必 须掺 土 ,应选 用均 匀 系数不 小于 1 0,塑 性指 数不 大于 1 2的土 。对 于塑性 指数 大于 1 2的粘土 ,必须过 l i m 的方孔筛 ,以提 i 5l 高 底 基 层单 质材 料 质量 和 整体 强 度 。 当采用无 机混合 料稳定 粒料 ( :级配 如 碎石 、级 配砾石 )基 层时 ,混合料 中粒料 的 配 ,且粒 料 中不宜 含 有 塑性 指 数 的土 。 对 于 塑 性 指数 小 于 1 2 的 轻 亚粘 土 和 亚 砂土 ,用 水 泥 稳 定 比 较 合适 ;对 于 塑 性 指数 大干 l 8的重粘 土 ,用石 灰稳 定或 用石 灰 和水 泥综 合 稳 定 比 较适 合 ;对 于 塑 性 指 数在 1 5左右 的轻 亚粘土 ,则用各 种方 法都 能 达 到规 定 的强 度 要 求 ,差 别仅 在 抗 拉 强 度 的 大 小 。在 施 工 过 程 中 , 要 了解 和 掌 握 更 多 的 可用 料 源 ,从 而 可 以 更 经济 地 实 施 路面 工程。 严 禁 用设 计 阶 段 的 指导 性 配 合 比 代替 施 工阶 段 的 实 施 性 配 合 比 。 ( ) 施 工 温 度 控 制 二 半 刚 性 基 层温 缩 的 最 不利 季 节 为 温 度 在0 —1 0℃时 ,也就 是春初 和秋末 ,施 工温 度应 控制 在 l 0℃以上 。 施工 时温度 的控制是 有效避 免半 刚性基 层产生 裂缝 的有效措 施 。平均温 度低 的低温 施工 ,半 刚性 材料 以温缩 为主 。平均 温度 高 的高 温季 节施 工 ,半 刚性 材料 以千 缩 为主 。 半 刚 性 材 料 基 层 一 般 在 高 温 季 节 修 建 ,成 型 初 期 基 层 内部 含 水 量 大 ,且 尚未 被 沥 青面 层 封 闭 ,基 层 内部 水 分 必 然 要 蒸 发 ,从 而发 生 由表 及里 的干 燥 收缩 。同时 , 环 境温 度也 存 在 昼 夜 温 度差 , 因此 ,修 建 初 期 的半 刚 性 基 层 同 时 受到 干 燥 收缩 和温 度 收缩 的综 合 作 用 ,必 须控 制 修 建 时 的 最 低 温 度 ,以 强 度 的 增长 抵 抗 干 缩 和 温 缩 的 影 响来 减 少 或 避 免 裂缝 , 同时 还 必 须 注 意 养生保护 。 ( )控 制 施 工 碾 压 时 的 含 水 量 和 三 压 实 度 半 刚性 基 层混 合料 运输 到施 工 现场 后 , 应 及时 碾 压 ,避 免 基 层混 合料 在 摊 铺 、 整 平 、碾压过程 中失水过 多 ,得 不到应 有 的压 实 度 。混 合 料 的 含 水量 根 据 施 工 现场 气候 条件 ,一般控制 在比最佳含水量高 1 2 % %。 ( )加 强 养 生 及 交 通 管 制 四 半 刚 性 基 层 碾 压 完 成 后 , 要 及 时 养 生 ,确 保 表 面 湿 润 , 不得 时 干 时 湿 。 在 气 温 较 低 时 ,必 须 保证 在 气 温 比 较 温和 的状 况 下养 生 1 5 天 以上 。若 施 工现 场 水 源 不 足 , 必 须 对 养 生 期 内 的 基 层 加 以 覆 盖 保 湿 。 在养 生 期 内 ,强 度达 到 要 求 之 前 ,必

半刚性基层裂缝成因及防治措施

半刚性基层裂缝成因及防治措施
科技信 及防治措旋 生
濮 阳 市通 达路桥 工 程有 限公 司 王卫平
[ 摘 要] 本文分析 了半刚性基层裂缝成 因, 并提 出 了减少路 面结构 裂缝的措施。
[ 关键词 ] 半刚性基层 裂缝 成 因 防治措 施
1 裂 缝对 道 路 的 危 害 、 半 刚性基层沥青路面以其 高强度, 良好的平整度和抗疲 劳性 能好等 特点, 已成为 目前我国高等级公路路 面结 构的主要形式 , 然而随着这种 结构的大量应用 , 发现其存 在着严 重的裂缝问题 , 已成为该结构 的主 并 要缺陷, 沥青路面裂缝的存 在不仅使车辆行驶质量下降 , 而且也破坏 了 路 面结构整体性和连续 性并 在一定程度上 导致 结构强度 的削弱 ( 如裂 缝 处弯沉增大 , 回弹模 量降低等 ) 。 道路 出现裂缝要及 时治理 , 否则灌进 雨雪水冬天冻融后 , 对道路的 破坏将非常严重。 进水后道路病害破坏的发展一般可分 为三个 阶段 。 第 阶段 , 初期表现为裂缝部位鼓胀 , 裂缝逐 渐形成微量冻融松散灰土 沿 粉化 , 材料密度降低 , 面层材料拱起 , 将 出现驴脊 背现象 ; 第二阶段为沿 裂缝灌入雨雪水 , 于水泥碎 石与沥青路 面的结合层之间 , 存 由于行车碾 压推挤摩擦作用 , 将水 泥和微粒材料 同雨雪 水在行 车的压 力使 用唧出 。 如遇连 阴雨天气水泥碎石层 以上灌人的雨雪水使 路面出现严重 推挤 , 将 沥青粒 料和水泥碎石粒料磨 成浆状物唧 出, 及通 常所说 的“ 唧浆” 病 害。 经过两到三年 的裂缝开闭 , 口沥青混凝土在冻融和行车的作用下 缝 密度降低 , 虽然进入冬季 , 一般从路面看不见裂缝 。 第三 阶段 , 形成病害 后 由于一年四季在雨雪水作用下长期 出现唧浆 , 面出现坑凹 , 路 甚至出 现搓板路 , 随时间的推移 , 将导致龟裂病 害的发生。严重时路面粒料被 行车推挤 带走, 出现路表面开裂性坑槽。 道路纵向裂缝如治理不及时 , 长时间雨雪水 的灌入 , 以外 部分 2米 滑动加快 , 车道在重载车 的作用 下 , 3 4米部 位出现第二道 裂缝 , 行 在 — 这时第一道 与第二道裂缝之间形成一个板块 , 这一板块开始 下沉 , 出现 顺行车道区一个 U型路面带 , 严重时对路 面发生条块形碎裂 , 对行 车的 影响非常大。 这些 病害 , 如得不到及 时治理 , 对社会 车辆形成一种潜在 的危害 , 也极大地缩短道路的服务寿命 。设计服务 1 5年的高速公路 , 可能使用 几年就将需要大修 , 国家造成极 大的经济损失 。 给 2 裂缝类型 、 裂缝产生的原因多种多样 , 裂缝按其成因大致可分为两类 : 荷载型 裂缝 和非 荷 载 型 裂 缝 ( 结构 裂缝 ) 。 21 载 型 裂 缝 .荷 主要产生于路面使用年 限末期 , 在行 车荷载作 用下 , 半刚性基层底 部产生拉应力 , 当此拉应力超过材料 的抗拉 强度 时 , 半刚性基层底部发 生开裂 , 裂缝会逐渐扩 展到上部 , 并使沥青面层也开裂破坏。 22非荷载型裂缝 ( . 结构裂缝 ) 结构裂缝则出现于路 面正 常使用期 内 ,主要是 由于半 刚性材料形 成强度过程中产生的干缩 , 以及温度应力等引起的裂缝 。 如果能保持半 刚性基层在铺筑沥青面层前不 开裂,较厚沥青 面层铺 筑后 使其 失水变 得相 当困难 , 一般情况下半刚性基层不会先于沥青 面层产生干缩 裂缝 。 因此 , 非荷载裂缝 主要是温度裂缝 , 而温度裂缝包括低 温收缩 裂缝 和温 度疲劳裂缝 , 温收缩裂缝是 由于冬季随着温度下 降, 低 基层材料 开始收 缩 , 由于基层 在路 面结构 中受 到约束 , 而 当气温大 幅度下降时 , 基层材 料 中的拉 应 力或 拉 应 变 一 旦 超 过 材 料 的 抗 拉 强 度 或 极 限抗 拉 应 变 而 引 起基层 的开 裂, 由于一般道路基层 宽度 都不很大 , 收缩所 受约束小 , 所 以温度收缩裂缝主要是横向的 ,而温度疲劳裂缝主要发生在太 阳照射 强烈 、 日温差大 的地 区 , 这种地 区, 基层 白天温度与夜 间温度之差相 当 大, 在基层 中产生较大温度应力 , 这种温度应力 目复一 日地反复作用在 基层中, 使基层产生疲劳开裂 , 由此产生 的裂缝称为温度疲劳 裂缝 。 据 资料 显示 , 在保定至 天津的高速公路上 , 刚性基层进 入 l 月 半 1 份气温到了 + 以下后开始收缩 , 5 在气温降到最低 温度一2 ℃左右收 O 缩到极值 , 产生 25厘米左右裂缝 。 . 新建公路高填方路基不 均匀沉 陷导致的路 面断裂 ,也属非荷载型 裂缝 , 但它的起因不在路 面而在于路基 , 本文不加讨论 。 施工质量低劣的半 刚性路 面不 会产 生结构 裂缝。因为半刚性基层 松散 、 结合料未发生水化反应 , 基层未形成板体结构 , 也就不产生 收缩 , 无法形成横缝或不规则裂缝 。 调查检测结果表 明,多数半刚性基层沥青路 面在 正常使用 阶段 产 生的结构裂缝 主要是横缝 , 间距 5 3 m, 的路段无横缝 而产生严重 的 -0 有 不 规 则 裂缝 。 调查观察结果还表 明 , 这些结构裂缝两侧不 啃边 、 不产生破 碎带 , 板块间也不产生错 台。日常养护中, 养护单位一般将这些结构裂缝浇注 沥青 , 有时撤少量石屑 , 防止路表水渗入路面 , 实践证明效果 良好 。 产生 横缝的路面 , 由于横缝 间距 较大 , 一般 为 5 2 m 横 缝对路面 的使用品 -0 , 质影响不大 。产生严重不规 则裂缝 的路 面 , 裂缝率较大 , 浇注沥青后裂 缝清晰地显现于路 面, 很不美 观 , 但并不显著 降低路面的使用 品质( 平 整度 、 命 等 ) 寿 。 ’ 3 影响半 刚性基层结构裂缝产 生的主要 因素 、

半刚性基层沥青路面反射裂缝防治措施探讨

半刚性基层沥青路面反射裂缝防治措施探讨
的机理 。
最为主要 的病害之一。它不 仅降低 路面 的使用性 能 , 响行 车舒 适 性 , 且 会 导致 路 表 水 下渗 , 而 影 而 进 影Байду номын сангаас响到 路基 的强 度 和 稳 定性 。因 而 , 对半 刚性 基 层 沥青路 面 反 射 裂 缝 的形 成 机 理 及 发 展 趋 势 进 行 研 究, 在路 面未发 生反 射 裂 缝病 害 之 前 采 取有 力 的防 治措施 , 则可大大提高路面的使用寿命 。 2 反射 裂缝产 生 的理论 分析 绝 大 多数 半 刚性 路 面 基 层采 用 水泥 稳 定粒 料 、 二灰稳 定粒 料等 水 硬性 材 料 , 类 材 料 在硬 化 过 程 这 中对 湿度 和温度 的变化 非 常 敏感 , 果施 工 不 当 或 如 是硬化过程中受到某些因素的影响 , 则基层就可能 产生干缩和温缩裂缝 。这些裂缝在大气因素和行车 荷 载 的反复作 用下 会 逐 渐 扩 展到 沥 青 路 面 的表 面 , 形成所谓的反射裂缝。反射裂缝一般 为横向裂缝 , 其 间距 的大小、 裂缝的宽度与当地 的气候条件 、 沥青 面层 的厚 度 以及半 刚性基 层和 沥青 面层材 料 的抗 裂 性 能有关 。 自沥青路面结构形式产生 以来 , 人们就开始对 沥青路面破坏形态及其原因进行研究 , 出了各种 提 抗 裂设 计理论 和方 法 。反射 裂缝形 成机理 的分 析研 究也在 不 断深入 中 。 () 1 传统疲 劳破坏理论认 为: 面的破坏是 由 路 于荷 载在 路面材 料 中引起 的重 复加 载疲劳 应力超 过 了路 面 混合料 的抗拉 强度 而发 生 的。 ( ) 弹性 断裂 力 学 理 论 : 要 用 于 沥 青 路 面 2线 主 结构内部存在缺陷的结构破坏分析 。它主要针对裂 缝尖端曲率半径为零、 宏观可检的裂缝 , 通过断裂准 则 计算 临界 裂纹 尺 寸或 临界 荷 载 , 并建 立 裂 缝 起 裂

水泥稳定碎石层碾压成型后裂纹产生原因及防治措施

水泥稳定碎石层碾压成型后裂纹产生原因及防治措施

水泥稳定碎石层碾压成型后裂纹产生原因及防治措施一、裂缝类型1、干缩裂缝水泥稳定碎石在干燥空气中硬化时,随着水分的减少,体积将收缩变形,每隔一段距离产生均匀的干缩裂缝。

水泥稳定碎石产生干缩裂缝的原因与其水泥、水和碎石集料都有很大的关系。

一方面混合料在凝结硬化过程中,水泥与水起水化反应,消耗大量的水分。

水泥含量越高,则消耗的水分越多。

另一方面,碎石集料表面也要吸附水,集料中的细料成分越多,表面吸附的水分就越多。

再者,基层施工过程中,含水量越大,蒸发散失的水分就越多。

因此就越易产生干缩裂缝。

2、温缩裂缝水泥稳定碎石由于混合料中有5%左右的水泥,所以具有热胀冷缩的性质,在混合料硬化初期,水泥水化放出较多的热量,但散热较慢,因此其内部温度较高,使内部体积膨胀。

而外部如遇气温急剧降低则冷却收缩,内胀外缩相互制约,产生较大的应力。

一旦应力超过其极限抗弯拉强度,将产生温缩裂缝。

温缩裂缝多数是横向分布。

3、网状裂缝网状裂缝也叫“龟裂”,它是由于局部弯沉太大,在外力作用下产生结构性破坏的裂缝,它是一种破坏性较大的裂缝,如遇下雨,则渗水,在外力作用下引起翻浆。

初期时仅为网状细裂纹,随着时间的推移,裂纹处基层内部的水分继续蒸发,裂纹逐渐发展成为发散形裂缝。

在外力作用下,基层呈塌陷状。

4、纵缝如果水泥稳定碎石基层在施工早期产生纵缝,一定是施工控制方面引起的。

其原因应归结为局部土基压实度或基层压实度没有达到规范要求。

但城市道路基层7d养护期满后,如果管理维护不到位,也会产生纵缝。

由于基层较厚,采用分层碾压作业。

第一层摊铺碾压成型时,其厚度较薄,一般在15cm左右,尽管养护期满,但其承载能力较低。

5、路基不均匀沉降产生裂缝如果水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝,多是由于局部土基及底基层压实度达不到规范要求引起,在重车的作用下产生的反射裂缝,有时显弧状分布,且表面形成一定的高度差。

二、裂缝产生原因及解决办法1、路基基层压实度不合格压实度不合格或合格率低:开挖样洞可看到骨料松散、不密实。

浅谈半刚性基层沥青混凝土路面反射裂缝产生及防治

浅谈半刚性基层沥青混凝土路面反射裂缝产生及防治
1 . 1 热胀特性
体性 好 等优点 , 其 不足 之处是 脆性 大、 抗 变 形能力 差。 当我们 在半 刚性 基层上铺筑较薄沥青面层时, 由 于沥青对温度 的敏感性 , 以及在疲劳荷载作用下, 半 刚性基层裂缝便 反应到面层上形成 反射裂缝 。
2 反射裂缝 的类型
对 于半 刚性基 层沥青路面 , 反射裂缝 指由于半
疲 劳裂 缝两 种。 根据 研究 资料表 明, 半 刚性 路面 的
反射裂缝 主要是非荷载型裂缝 , 由温度 引起 的。
3 反射裂缝 的形成机理
通常情况下, 把 反射裂缝 的形成 过程 分为两个
对湿度增大 , 使材料 的含水量有所回升且趋 于平衡 , 这个时期半刚性基层 的收缩主要是温 度收缩。
的水分必然要蒸发, 从而发生由表及 里的干燥收缩 ,
是由于行车 荷载作用产生的; 二是非荷载型裂缝 , 其
主要 类型是温度 裂缝 。 它包括低 温收缩裂缝 和温度
同时环 境温 度也存 在 昼夜温 差 。 所以, 修 建初 期 的
半 刚性 基层 同时受到干 燥收缩和 由昼夜温差 引起 的 温 度胀 缩疲 劳作用的综 合效 应 , 这个阶段 是 以干燥 收缩为主, 温度收缩为辅 的综合过程 。 经过一定龄期 的养生 , 半 刚性 基层铺筑沥青面层后, 由于基层 内相
裂缝 主要发生在昼夜温差 比较 大 的地 方。 在 开裂基
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4 5 o 角 的方向向上扩展。 当车
此 种基 层材料先开裂而后沿开裂基层向上方 反射到

半刚性基层沥青路面的裂缝成因及防治措施

半刚性基层沥青路面的裂缝成因及防治措施
1 半 刚性 基层 沥 青 路面 的 裂缝
1 出现 龟裂、 网裂 . 2
通 过裂 缝进 入路 面结 构 内部
面 在投 入使 用后不 久 ,便逐 渐 出
现 包括 裂缝 在 内的各种 形式 的损 坏 ,裂缝 是半 刚性 基层 沥青 路面 最 主要 的病 害之一 。基层 中的裂 缝在 温度 场 和荷载 场 的单 独 或共
就 会停 止 收缩 。 由于压 实后 水泥 的密度 不 足 ,土质 不均 匀 ,其 中
的 限制 。另一 方 面增加 加铺 层 厚
度必 将 大幅度 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 车辙 ,同时会 削弱 由 于 旧水 泥混凝 土板 作基 层 而产 生 的强 基 薄面 的优 势 .因此 这一 方 法有 很 大 的局 限性 。
不 断 减 少 ,基 层 发 生 体 积 收缩 . 形 成基 层 收缩裂 缝 .并 导致 裂缝 顶 端产 生应 力集 中 ,裂缝 向面层
路 面开裂 的原 因和裂缝 的形
式是 多种 多样 的 。影 响裂缝 轻重 的 主要 因素有 沥青 和 沥青 混和 料 的性 质 、基层 材 料 的性 质 、气候 条件 、交 通量 和 车辆类 型 以及施 工 因素等 。

步 收缩 ,吸附水 引起 的 收缩量
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
要 比毛细 管 作 用 的影 响 大 得 多 .
用下 将缩 短这 些结 构层 的 寿命 。
1 磨 耗 层 沿 裂 缝 的破 坏 - 4
当 吸 附水 膜 减 薄 到一 定 程 度 后 ,
3 进 行 半 刚 性 材 料 的 合 理 组 . 2

简述半刚性基层路面裂缝成因及防治

简述半刚性基层路面裂缝成因及防治

简述半刚性基层路面裂缝成因及防治半刚性基层具有结构强度高、稳定性好、刚度大、荷载分布均匀、水稳性可靠及施工成本低等优点,因此,广泛用于修建高等级路面的基层。

但半刚性基层沥青路面最大的缺陷之一,是随温度和湿度的变化容易产生收缩裂缝,然后自基层向上扩展到沥青表面形成反射裂缝。

反射裂缝是由于受拉疲劳、受拉屈服与剪切屈服单独或联合作用的结果。

在荷载作用特别是重车的反复作用下,使沥青结构层产生拉应力超过材料的疲劳强度,底面先裂并逐渐向上扩展到路表面,当行车通过时,基层裂缝两端之间产生竖向位移,在面层中引起面层剪切搓动和剪切疲劳破坏而导致开裂,随着大面积的使用,人们逐渐发现半刚性基层在强度形成过程中及运营期间容易产生干缩和温缩裂缝进而使沥青面层过早开裂,并引起路面早期破坏。

1.半刚性基层沥青路面裂缝产生原因1.1荷载影响车辆荷载对路面产生的作用力,通过面层传递到半刚性基层,致使基层层底出现拉应力,如果此拉应力超过了基层材料的容许极限拉应力时,基层就会开裂。

1.2环境影响半刚性基层在不同的环境因素作用下,裂缝程度不同。

影响半刚性基层开裂的主要环境因素为温度和湿度。

半刚性基层施工后若未及时养护,基层材料水分大量蒸发,便容易产生干缩裂缝。

如果气温急剧下降,在温度应力作用下基层容易出现温缩裂缝。

半刚性基层产生的收缩裂缝,在车辆荷载和周期变化的环境因素影响下,裂缝顶端会产生较大的应力集中,进而造成基层裂缝延面层底部向上延伸形成反射裂缝。

裂缝的出现为地表水进入面层提供了通道,地表水通过裂缝不断进入路面结构层,由于得不到及时排出而滞留在面层与基层之间,在车辆荷载反复作用下产生的动水压力冲刷基层,致使基层材料脱落松散,基层与面层的粘结力下降,路面结构层承载能力降低,最终导致路面结构层整体损坏。

由此可见,半刚性基层开裂导致的沥青路面开裂是沥青路面破坏的主要原因之一。

因此对半刚性基层裂缝的防治是延长公路使用寿命的关键。

2.1低温收缩裂缝沥青面层缩裂多发生在冬季气温较低的地区或易发生温度骤变的地区、当沥青面层中的平均温度低于其断裂温度时,或者说在降温过程中沥青面层的应力松弛性能降低,所产生的温度应力积聚超过在该温度时的抗拉强度时,沥青面层即发生断裂。

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浅谈半刚性基层裂缝成因及防治措施浅谈半刚性基层裂缝成因及防治措施
新余公路勘察设计院江西新余338000李小亮
江西同济工程设计有限公司江西南昌 330000刘燕芳
【摘要】分析半刚性基层裂缝产生的原因,提出裂缝的防治措施。

【关键词】半刚性基层裂缝成因防治措施
中图分类号:u416.217 文献标识码:a 文章编号:
半刚性基层是沥青路面结构的主要承重层,以水泥稳定粒料为主的半刚性基层以其高强度、荷载分布均匀和水稳性能好等特点,已成为目前我国高等级公路路面基层的主要形式,得到广泛的应用。

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等级公路的主要破坏形式之一,严重影响沥青路面的使用寿命。

1、裂缝类型
结构裂缝分为:温缩裂缝、干缩裂缝
温缩裂缝:由于基础温度的变化而产生的裂缝,称温缩裂缝。

基层厚度一般是15~20cm,基层表面温度与地面温度存在着一定的温度差异,温度低的部分会产生收缩应力,当收缩应力一旦大于某一薄弱点的抗拉强度,该点就会开裂。

干缩裂缝:由于混合料中水分的散失而产生的裂缝,称干缩裂缝。

裂缝可能发生在铺筑沥青路面之前或之后。

干缩裂缝主要是横
向裂缝,也有少数纵向裂缝。

2、影响半刚性基层结构裂缝产生的主要因素
2.1水泥剂量对裂缝的影响:水泥稳定类基层强度形成主要是水泥石的骨架作用与ca、ma离子的物理化学作用的结果,后者将微粒和微粒团形成稳定的团粒结构,而水泥石将这些团粒包裹,连成坚强的整体,其强度随着水泥剂量的增加而增加,具有温缩而产生裂缝的普遍性,特别是厚度较大,面积较大时,纵向的收缩就产生了横向开裂,从而达到结构内部的应力平衡。

由于水泥在拌合水化过程中产生大量的水化热,使混合料内部的与外部的温度形成温差,在一定条件下形成温度裂缝。

所以应严格控制水泥品种和质量。

2.2基层材料的级配:基层材料收缩性愈小,产生裂缝愈少,《公路路面基层施工技术规范》对于水泥稳定基层的级配范围作了明确规定,二级及二级以下公路基层的水泥稳定集料的颗粒组成范围较宽,在施工中只要控制最大粒径,实际上很容易满足。

采用的集料级配应尽可能地准确均匀。

2.3结构刚度及厚度对裂缝产生的影响:半刚性基层的特点在于,它具有一定的刚度,刚度来源于强度和结构厚度,使结构成为板块整体性,增强抵抗由于外部荷载作用而产生的弯拉应力,但是刚度太大,结构收缩也会增加。

水稳层的厚度对干缩和温缩的影响也较大,厚度增大的同时也增加了结构的刚度,导致干缩变形叠加,造成干缩变形的加剧,从而增加了收缩裂缝的产生。

2.4施工因素
首先混合料含水量不均匀是引起裂缝的重要原因:含水量小则混合料极易表面松散,不容易碾压成型,而含水量大则易形成软弹,无法及时碾压。

因此,混合料中含水量越大,半刚性基层蒸发散失的水分越多,形成的裂缝越大。

其次拌合站施工控制造成的。

拌合不均匀,每盘料差异太大;拌合时间不足,拌合不均匀,易出现粗细集料集中、离析现象。

碾压控制不到位,压实不充分,压路机行驶速度过快,导致压实度不足,密实度不够,孔隙率大,抵抗干缩温缩拉动的能力也会大大降低,基层易产生裂缝。

碾压机械组合不合理,碾压能力差时混合料长时间暴露在空气中水分散失多,为保证压实度而进行不当洒水,碾压后残留的水分过多,易产生裂缝。

施工后养生不及时不到位,半刚性基层养护洒水不及时不到位,长时间风干会造成粒料内水分的大量散失,会影响水泥的水化反应,易造成强度不足,基层开裂。

2.6气候条件:极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环次数是气候条件影响半刚性基层沥青路面温缩裂缝的四大
要素。

3、半刚性基层结构裂缝的防治措施
3.1严格原控制材料的品种与用量
选择好原材料,使其符合施工技术规范中各项质量指标。

基层选用缓凝型强度等级较低的水泥,水泥各龄期强度、安定性等应达到相应指标要求,要求水泥初凝时间为3小时以上,终凝时间不小
于6小时。

集料的级配尽量采用粗颗粒级配,在无侧限抗压强度达到的情况下,有利于节省水泥、降低成本。

同时,压缩级配范围,使级配曲线连续顺适。

3.2混合料配合比设计
认真做好混合料的组成设计及生产配合比验证。

生产过程中按规定频率检查混合料各项质量指标,在满足设计强度要求的前提下尽可能降低水泥用量,以最佳含水量掌握施工用水量,施工含水量一般不宜超过最佳含水量的1%。

3.3精心选配拌合设备,严格控制拌合质量,确保计量准确,确保混合料均匀,有良好的和易性,含水量适宜。

3.4混合料的摊铺和碾压
(1)混合料的摊铺一般采用机械摊铺,摊铺机行走速度适宜,有震动功能的摊铺机必须打开震动。

能够有效的防治水分的散失,减少碾压时间,提高碾压的效率,有效防治裂纹的产生。

(2)控制碾压时间,在终凝前必须完成。

压路机械组合要合理。

在施工过程中,尽可能控制各道工序的时间,确保半刚性基层强度和压实度。

水泥稳定碎石基层摊铺碾压应确保控制在6h以内完成,7d无侧限抗压强度满足设计强度要求。

碾压要根据实验路段实验报告的结果控制,既不能压实不足,避免因压实的不足而导致干缩、温缩拉应力的能力加大而产生裂缝;也不能超压,终凝后在压实容易破坏结构层的强度。

3.5施工后的基层养生和养护
养生可以洒水养生,也可以撒布透层油进行养生。

洒水养生,在基层经检测各项指标合格后,应及时用稻草帘或者保湿棉进行覆盖,并适时开始洒水养生,养生时间不能少于7d,有专人负责洒水,始终保持表面湿润,且要注意边侧洒匀、洒足。

也可以按照规范要求及时撒布透层油进行养生。

养护就是养生期间封闭交通,保护好成品,避免车辆对基层表面的破坏造成松散和不平整影响整体强度。

养生一周后即可进行下封层或喷洒透油层,随后尽早铺筑沥青面层,保证基层不继续失水,引起干缩裂缝。

4 结束语
通过良好的混合料组成设计,规范施工工艺,加强施工质量过程控制,优化施工工序,加强施工后养生,避免基层过早出现裂缝是防治半刚性基层切实可行的措施。

参考文献
[1](jtj0.34-2000),《公路路面基层施工技术规范》,2000.9。

[2]宋兴:《半刚性基层的施工控制》,《公路交通技术》,2004。

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