对路基施工中裂缝问题的探析.PDFVIP

中国月期刊咨询网 对路基施工中裂缝问题的探析 摘要：路基就是公路的基础、基石，它是公路的一个至关重要的组织部分。路基建设的好环，直接影响到公路使用的 寿命，也关系到以后修补的程度与时限。本文探讨了路面施工工程的几个常见问题，对路面工程施工具有一定的指导 作用。 关键词 ：公路路基 施工质量 半刚性沥青路面 技术措施 路基是路面的基础，承受由路面传递下来的行车荷载。其工程具有以下特点：工程数量大、耗费劳力多、涉及面广、 投资高等。路基工程质量的好坏，直接影响到公路使用品质、旅客的舒适和正常的行车交通。对路基质量的影响因素 很多，下面通过高等级公路采用半刚性基层沥青路面也会产生裂缝的例子来探讨影响路基质量的因素及防御对策。 载 我国高等级公路的建设大多采用半刚性基层沥青路面。沥青路面具有表面平整、无接缝、振动小、噪音低、行车 平稳舒适、养护维修简便等优点且半刚性路面具有两个较为明显的特点，第一，具有较高的强度和承载力。半刚性基 层材料具有较高的抗压强度和抗压弹性模量，并具有一定的抗弯拉强度，且都随着龄期的增加而不断增加，它通常具 有较小的弯沉和较强的荷载分布能力。第二，半刚性基层强度大，使得其上沥青面层弯拉应力值较小，从而提高了沥 青面层抵抗行车疲劳破坏的能力。 由于半刚性沥青路面强度、平整度及抗行车疲劳性能等优点，半刚性沥青路面已成为目前中国高等级公路路面的主要 形式。然而随着这种结构的大量使用，发现其存在着严重的裂缝问题，并已成为该结构的主要问题。反射裂缝是沥青 路面裂缝的主要形式，它的存在破坏了路面结构的整体性和连续性，并一定程度上导致结构强度的削弱，而且随着雨 水和雪水的浸入，基层变软，在大量行车荷载反复作用下，导致路面强度大大降低，产生冲刷和唧泥现象，使裂缝加 宽，裂缝两侧的沥青面层碎裂，加速沥青路面的破坏，影响路面的使用性能。 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。 沥青路面开裂的原因和形式是多种多样的，沥青路面的裂缝主要包括两种：一是荷载型裂缝，主要是由于行车荷载作 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疲劳裂缝两种。根据资料表明， 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。 一 、反射裂缝的具体表现阶段 通常情况下，把反射裂缝的形成过程分为两个阶段：一是反射裂缝的产生阶段;二是反射裂缝的扩展阶段。 1.反射裂缝的产生 (1)温度型反射裂缝 温度型反射裂缝有两种，一种是在开裂基层上铺厚沥青面层后，在冬季突然降温过程中，基层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。 中国月期刊咨询网 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