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《內(nèi)蒙古公路與運(yùn)輸》2014年第二期

1半剛性基層反射裂縫的形成

半剛性基層反射裂縫形成的原因有多種，其呈現(xiàn)的形式也存在一定的差異性，不同的荷載以及荷載的不同作用方式會(huì)導(dǎo)致不同的開(kāi)裂模式，按照斷裂力學(xué)理論分析，裂縫擴(kuò)展時(shí)主要破壞模式包括拉力作用造成的拉裂破壞、剪力作用造成的剪裂破壞以及扭力造成的撕裂破壞等三種，其力學(xué)受力模型見(jiàn)圖1。

1.1晝夜溫差產(chǎn)生的收縮裂縫晝夜溫差大的地區(qū)溫度浮動(dòng)幅度大，半剛性基層受到熱脹冷縮作用的影響產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)半剛性基層的抗拉強(qiáng)度不足以抵抗溫差的收縮效應(yīng)時(shí)，半剛性基層則出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的塑性變形，進(jìn)而向上反射形成貫穿上下，橫貫全幅的裂縫，通常這樣的裂縫其寬度超過(guò)2mm。

1.2基層暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)產(chǎn)生的溫度疲勞裂縫半剛性基層施工完畢，后續(xù)面層攤鋪工作滯后，造成基層暴露在自然環(huán)境的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，很容易受到溫度、濕度的影響，特別是基層在鋪設(shè)透層瀝青后所形成的黑色面層更容易吸收太陽(yáng)輻射，反復(fù)作用后基層易出現(xiàn)溫度疲勞，形成細(xì)小的裂縫，溫度疲勞裂縫寬度小于收縮裂縫，且基層的裸露時(shí)間越長(zhǎng)，造成的不利影響越大。

1.3混合料拌和不均勻造成的裂縫半剛性基層在鋪設(shè)時(shí)，混合料中的水泥用量及集料的級(jí)配影響著混合料的均勻性，進(jìn)而影響鋪設(shè)質(zhì)量。一方面是水泥因素，水泥劑量控制不嚴(yán)格，或水泥質(zhì)量問(wèn)題如離析、和易性不足等;另一個(gè)方面是集料因素，集料的級(jí)配是經(jīng)過(guò)科學(xué)計(jì)算的，粗細(xì)集料控制不均，與設(shè)計(jì)的級(jí)配曲線有較大偏差。這兩方面因素造成了拌和料的不均勻性，進(jìn)而在鋪筑后容易形成反射裂縫，其顯示形態(tài)多為橫向裂縫，分布不均勻且紋路密集。

1.4施工養(yǎng)護(hù)不當(dāng)產(chǎn)生的干縮裂縫根據(jù)施工規(guī)范要求，基礎(chǔ)在進(jìn)行乳化瀝青透層養(yǎng)護(hù)時(shí)，滲入基層的瀝青量應(yīng)控制在50mm左右，且在其表面不能形成油膜，然而在實(shí)際施工時(shí)，由于施工工藝不當(dāng)，造成基層表面的乳液不能起到保濕作用，導(dǎo)致基層一直處于干燥環(huán)境中，基層濕度不夠，容易產(chǎn)生干燥裂縫。

2防治措施

2.1科學(xué)合理選取面層材料，并優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為了防止半剛性基層產(chǎn)生的反射裂縫影響面層，面層瀝青應(yīng)選用改性瀝青，且瀝青的勁度模量應(yīng)較大，這樣可以具有良好的抗裂能力;瀝青混合料級(jí)配應(yīng)合理設(shè)計(jì)，并在瀝青混合料中加入適量的土工織物等，提高瀝青混合料的整體韌性，強(qiáng)化其綜合抗裂能力;路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)立足于實(shí)際工程地質(zhì)，適應(yīng)當(dāng)?shù)氐貐^(qū)特征，選擇合適的瀝青混合料路面鋪筑厚度，厚度不夠，不足以抵抗半剛性基層反射性裂縫的影響，厚度過(guò)高不利于控制經(jīng)濟(jì)成本。

2.2嚴(yán)格控制基層材料的選取通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)，檢測(cè)半剛性無(wú)機(jī)結(jié)合料性能，并合理選取，計(jì)算出最佳組成，提高無(wú)機(jī)結(jié)合料的抗裂性能指標(biāo);工期要求緊時(shí)，可在無(wú)機(jī)結(jié)合料中添加早強(qiáng)劑，提高半剛性基層的抗彎拉能力;最大程度弱化溫濕效應(yīng)的影響，降低因自身產(chǎn)生的反射裂縫影響路面整體性的概率。

2.3基層初期開(kāi)裂防護(hù)與技術(shù)處理在進(jìn)行基層施工時(shí)，為了避免出現(xiàn)初期破壞及溫度裂縫、干縮裂縫，需要在基層完工后及時(shí)封層并保濕養(yǎng)護(hù)。為了進(jìn)一步防止裂縫產(chǎn)生，可在基層采用預(yù)留縫的形式，以預(yù)留縫的深度不小于板厚的一半為宜，并在縫隙處鋪設(shè)土工織物，防止預(yù)留縫出現(xiàn)不規(guī)則的擴(kuò)大。對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)裂縫的基層，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研，采取相應(yīng)的措施進(jìn)行補(bǔ)救，當(dāng)裂縫較小時(shí)可鋪設(shè)土工格柵進(jìn)行控制。以江蘇省S333線K43+700～K47+900工程實(shí)際路段為例，該路段兩幅均采用的是半剛性基層，基層初期出現(xiàn)了微小裂縫，在左幅進(jìn)行了加鋪土工格柵處理，建成通車(chē)后對(duì)路面裂縫的調(diào)查統(tǒng)計(jì)如表2所示。由表2可知，對(duì)于鋪設(shè)土工格柵的半剛性基層，可有效防止反射性裂縫的增大，但是路面左幅造價(jià)提高了14萬(wàn)元左右，如何既經(jīng)濟(jì)又有效地解決這個(gè)問(wèn)題仍需要進(jìn)一步研究。

3結(jié)語(yǔ)

半剛性基層瀝青路面反射裂縫的產(chǎn)生一般是不可避免的，最大程度降低裂縫的出現(xiàn)是非常必要的，從路面材料及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、基層材料與預(yù)防控制方面進(jìn)行嚴(yán)格控制，減少反射裂縫對(duì)瀝青路面的影響，從而有助于瀝青路面的完整性與耐久性的進(jìn)一步提高。

作者：吾買(mǎi)爾·卡地爾單位：新疆筑路機(jī)械廠公路工程處