高寒地區(qū)瀝青路面裂縫的原因及防治措施
摘要：瀝青路面的裂縫是公路工程質(zhì)量的通病之一，本文從瀝青路面的裂縫產(chǎn)生的原因、影響因素進(jìn)行了分析，并且提出了瀝青路面裂縫的預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞：高寒地區(qū)；瀝青路面；裂縫;原因分析；預(yù)防措施；
近年來(lái)，在國(guó)家大力支持和西部地區(qū)干部群眾共同努力下，西部大開(kāi)發(fā)取得巨大成就。我省的公路交通事業(yè)蓬勃發(fā)展，交通車(chē)輛迅猛增加，公路運(yùn)輸負(fù)荷越來(lái)越大，這給我省瀝青路面公路病害防治及路面的修復(fù)提出了更高的要求。瀝青路面是目前公路中最常用的柔性路面，它和半剛性基層（水泥穩(wěn)定碎石、二灰穩(wěn)定碎石）一起，組成了我國(guó)公路最常用的路面結(jié)構(gòu)形式。它具有強(qiáng)度高、承載力大、良好的抗疲勞性能等優(yōu)點(diǎn)。但是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，客流、物流迅猛增長(zhǎng)，公路受重載、超載及高寒地區(qū)低溫氣候等因素的影響，公路建成并投入運(yùn)營(yíng)后，隨之出現(xiàn)的路面病害也是不容忽視的，由于瀝青路面抗變形能力差、脆性大、在溫度和濕度變化時(shí)易產(chǎn)生開(kāi)裂，瀝青路面裂縫現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，并引起業(yè)內(nèi)人士的高度重視。裂縫是公路工程質(zhì)量的通病，對(duì)公路的正常使用提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
1.裂縫的種類(lèi)及形成原因
瀝青路面裂縫的主要原因可分為兩大類(lèi)：一種是由于行車(chē)荷載的作用而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫，一般稱(chēng)之為荷載型裂縫。另一種主要是由于溫度變化而產(chǎn)生的溫度裂縫，包括低溫收縮裂縫和疲勞裂縫，一般稱(chēng)之為溫度型裂縫。但不管是由那種原因引起的裂縫，其形式主要有縱向裂縫、橫向裂縫、網(wǎng)裂三種。
1.1荷載性裂縫。
荷載性裂縫主要是由于近年來(lái)交通量迅速增長(zhǎng)和重載、超載車(chē)輛日益增多造成的。有些地段處于軟基處，地基土天然含水率較高，有些是舊路拓寬地段或半填半挖路段，在施工時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格按照施工規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，在車(chē)輪荷載作用下，由于地基承載力的差別，半剛性基層底部產(chǎn)生拉應(yīng)力，該拉應(yīng)力大于半剛性基層的抗拉強(qiáng)度時(shí)，則基層底部就很快開(kāi)裂，在車(chē)輪荷載反復(fù)作用下，裂縫逐漸擴(kuò)展到瀝青面層形成縱向裂縫、橫向裂縫，甚至是網(wǎng)裂。
1.2溫度性裂縫。
由于瀝青面層本身產(chǎn)生的溫度裂縫，溫度裂縫主要是橫向裂縫，橫向裂縫會(huì)貫通全幅路面，當(dāng)有中央分隔帶時(shí)，會(huì)貫通單幅，這種裂縫的特點(diǎn)是從路基邊緣向路中心過(guò)渡，且邊緣裂縫寬，路中裂縫窄。溫度性裂縫有兩種情況：一種是溫度收縮裂縫，另一種是溫度疲勞裂縫。
1.2.1溫度收縮裂縫是高寒地區(qū)瀝青路面橫向裂縫形成的主要原因之一。瀝青面層材料在較高溫度的條件下，具有較好的應(yīng)力松弛性能，溫度升降變化不太大時(shí)，產(chǎn)生的變形不至于產(chǎn)生過(guò)大的溫度應(yīng)力，高寒地區(qū)氣候最大的特點(diǎn)就是濕度大、溫差大，當(dāng)溫度大幅下降時(shí)，瀝青材料逐漸發(fā)硬、發(fā)脆并開(kāi)始收縮，這種拉應(yīng)力不斷增大，這時(shí)半剛性基層的底部也會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，隨著溫度的不斷下降，這種拉應(yīng)力不斷增大，會(huì)超出路面基層所能承受的限度時(shí)，基層產(chǎn)生裂縫，同時(shí)將面層拉裂，形成橫向裂縫。
1.2.2另一種是溫度疲勞裂縫。由于溫度反復(fù)升降導(dǎo)致瀝青面層應(yīng)力反復(fù)變化，形成應(yīng)力疲勞，使瀝青混合料的極限拉伸應(yīng)變變小，再加上高寒地區(qū)太陽(yáng)光的紫外線(xiàn)強(qiáng)，推進(jìn)了瀝青老化的進(jìn)程，使瀝青面層應(yīng)力松弛性能降低，最終達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度使路面產(chǎn)生裂縫。
2.影響路面裂縫的主要因素及預(yù)防措施
2.1影響瀝青路面裂縫的主要因素
2.1.1材料因素：基層材料礦物成分和集配，瀝青的各項(xiàng)性能指標(biāo)，面層碎石的集配。
2.1.2施工因素：路基施工時(shí)的質(zhì)量，基層鋪筑時(shí)拌合料的含水量、水泥劑量、壓實(shí)度、面層的厚度控制。
2.1.3氣候因素：高寒地區(qū)冬季氣候早、中、晚溫差大的，紫外線(xiàn)強(qiáng)，降雨量大。
2.1.4社會(huì)因素：交通流量大，重型車(chē)輛多。
2.2防止瀝青路面裂縫的措施
2.2.1設(shè)計(jì)方面。做好設(shè)計(jì)前大量的相關(guān)信息及數(shù)據(jù)的調(diào)查工作，為設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確、可靠的相關(guān)參數(shù)。另外作為一名設(shè)計(jì)工作者，具備豐富的工程施工經(jīng)驗(yàn)和社會(huì)各方面工作經(jīng)驗(yàn)是必不可少的，為做出優(yōu)秀的設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，不要留下表面上的或者隱形的設(shè)計(jì)缺陷。所以，提高工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，合理確定路面結(jié)構(gòu)形式及結(jié)構(gòu)層的厚度、材料等問(wèn)題，從源頭上最大限度的減少由于設(shè)計(jì)的不合理或缺陷造成的路面裂縫。
2.2.2施工方面。路基、路面工程嚴(yán)格按照《公路工程路基路面工程施工規(guī)范》及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，嚴(yán)把工程質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)格控制好施工工藝關(guān)�？刂坪没鶎铀鄤┝�、面層拌合料的質(zhì)量，基層的厚度、壓實(shí)度、平整度�；鶎拥匿佒|(zhì)量的好壞，直接影響水泥穩(wěn)定基層的干縮性和耐凍性。所以，在施工時(shí)把好每個(gè)環(huán)節(jié)的施工工藝關(guān)，最大限度的降低由于施工原因造成的路面裂縫。
2.2.3材料方面。第一嚴(yán)格控制基層、面層材料的質(zhì)量關(guān)，從源頭上消滅質(zhì)量隱患。(1)對(duì)基層而言，采用干縮、溫縮系數(shù)小、抗拉能力強(qiáng)的材料做基層。(2)選用松弛性能好的瀝青做面層，保證瀝青的針入度，可以添加一些外加劑，以改善和優(yōu)化瀝青的性能，溫度敏感性是影響裂縫的重要原因，針入度指數(shù)PI愈大，瀝青的溫度敏感性就愈低。第二加強(qiáng)試驗(yàn)室對(duì)拌和站的油石比及混合料級(jí)配的控制。瀝青混合料的集料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅(jiān)硬、耐磨性強(qiáng)、與瀝青粘附性好的材料。（3）合理選取混合料的集配，使瀝青面層盡可能的達(dá)到最理想的密實(shí)度，從而降低因溫度變化引起的路面裂縫。
2.2.4社會(huì)因素。交通管理部門(mén)要加強(qiáng)對(duì)超限車(chē)輛的管理，避免超限荷載對(duì)公路路面的破壞。
3.結(jié)束語(yǔ)
瀝青路面裂縫影響路容美觀、消弱整體穩(wěn)定性和平整度，并且由于水分的滲透，降低基層與土基的承載力，從而加劇路面破壞，縮短使用壽命。要根據(jù)具體情況，采用不同的措施防治路面裂縫。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料設(shè)計(jì)、厚度計(jì)算和工藝設(shè)計(jì)多方面綜合考慮。但關(guān)鍵的因素還是目前施工的管理技術(shù)水平參差不齊，雖然近年來(lái)施工工藝水平有很大提高，還是有許多因基層質(zhì)量不過(guò)關(guān)而產(chǎn)生了的各種病害出現(xiàn)。所以，設(shè)計(jì)是根本，材料是基礎(chǔ)，施工是關(guān)鍵，只有從設(shè)計(jì)、材料及施工都嚴(yán)格把關(guān)，才能確保工程質(zhì)量，打造精品工程。
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