半刚性基层收缩裂缝的成因与防治

半刚性基层收缩裂缝的成因与防治

【摘要】本文主要阐述了水泥稳定粒料基层产生裂缝的原因和防治办法，并说明在实际施工中怎样及早预防此类路面病害的产生并提出了相应的措施。

【关键词】水泥；基层；裂缝；原因；防治

0.前言

随着我国国民经济的快速发展，人们对道路的要求也越来越高，因此在道路修建的过程中，普遍采用了水泥稳定粒料做为基层，水泥稳定粒料强度高，稳定性好，但由于水泥稳定粒料基层施工经验不足，片面追求基层强度，结果路面出现了大面积裂缝，影响了公路使用质量。现将产生裂缝的原因及怎样防治做一简要分析。

1.水泥稳定粒料基层产生的裂缝的主要原因分析

通过对强度到期后基层损坏情况的调查检测，发现引起水泥稳定粒料基层产生路面裂缝的原因：①设计不完善。②基层的级配不合理、水泥剂量过高、强度过大。③温度裂缝和超载车辆过多。

（1）设计不完善。设计时未考虑水泥碎石基层的切缝处理，如果设计切缝并切缝及时可以减少半刚性基层的干缩和温差裂缝。

（2）基层及级配不合理：1）在施工中不重视级配设计，使用的级配不合理。级配不合理，水泥稳定粒料强度偏低、偏差系数大、强度不合格。在通常情况下凡是裂缝最严重的地方，混合料中碎石最大粒径偏小。2）在施工过程中，为满足强度的需要，不能只用增大水泥剂量的方法来提高强度（水泥剂量不得超过6%），水泥用量过大，造成无侧限7天抗压强度过高（8Mpa以上），强度过高，刚性就大，基层材料与底基层材料的模量比就会增加从而增大基层底面由行车荷载引起的拉应力或拉应变，容易使基层在行车荷载下产生开裂。另一方面，水泥稳定基层材料的强度高，基层内出现的收缩裂缝的间距就大，裂缝的宽度也大，宽度大的裂缝是荷载能力差，容易促使沥青面层开裂产生裂缝。

（3）温度裂缝。主要是温度疲劳裂缝，这种裂缝主要发生在太阳照射强烈、日温度大的季节。白天温度与夜间温度之差很大。还有夏季施工中含水量不易控制，往往偏高，易干缩，产生干缩裂缝。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。由于热胀冷缩，水泥稳定粒料在低温时就要发生收缩。当温度应力超过材料的极限抗拉强度时，产生裂缝。

2.水泥稳定粒料基层产生裂缝的措施

综上所述，针对水泥稳定粒料基层措施很多；（1）将基层预先锯缝。（2）调整集料级配的合理性，限制基层材料的强度和水泥用量。（3）调整水泥稳定粒料的施工时间。（4）严格控制超载车辆。

1）为了避免薄沥青面层下的水泥稳定粒料基层产生不规则的紊乱裂缝并反射到沥青面层上，也为了减少裂缝的破坏作用，应在水泥稳定粒料基层上每隔8-12m做一假缝，深6-10cm，缝宽10-12mm的裂缝，切缝后立即用沥青碎石填塞。

2）根据施工规范对砂砾石的级配进行改善，重新试验，把级配调整合理，强度满足设计要求，减少水泥用量，限制基层材料的强度不超过某一高限值。我个人认为，在以后的施工过程中，水泥稳定基层7天龄期的无侧限抗压强度值最高不能超过4Mpa，水泥剂量不能超过6%，这样限制的目的是减少水泥稳定粒料的收缩性或减轻水泥稳定基层可能产生的收缩应变。

3）当施工的现场气温大于等于30℃时，应适当调整水泥稳定粒料的施工时间，避开中午高温时段施工，可选择在早晨、傍晚或夜间施工（夜间施工应有良好的操作照明，确保施工安全），切缝时间也应当调整应按250温度小时计，要比常温施工适当提早切缝，以防止断板，及早防止水泥稳定粒料基层裂缝的产生。

4）严格控制超载车辆。由于交通运输业的不断发展，大吨位车辆逐年增多，单轴轴载比原设计计算轴载增加几倍，超载车辆较多，对裂缝部位造成剪切破坏，不要太早开放交通，要严格控制超载车辆的运行，重载车辆的行驶容易对路面造成破坏。

3.结束语

水泥稳定粒料基层的裂缝是一种常见病害，只要从设计、选材、施工维护等方面加以控制，裂缝问题是可以克服并解决的。