半刚性基层路面裂缝的影响因素及防治措施

譬恿　文０韩鹤仙（吉林省梅河口市公路建设管理办公室梅河口）　摘要：根据半刚性材料收缩特性及半　刚性基层缩裂的影响因素，提出具体防治　措施　羹垂　四．半刚性基层缩裂的影响因素　（一）半刚性材料的干缩特性影响　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（细粒土、中粒土和粗粒　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　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。　（二）施工温度控制　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　半刚性基层路面裂缝钓影响因素及防治措施　关键词：半刚性基层路面；裂缝的影　响因素；防治措施　深入了解半刚性材料的特性及半刚性　基层路面裂缝的影响因素，采取切实有效　的技术措施防止或延缓裂缝的产生，并对　已发生的裂缝进行治理，使半刚性基层路　面真正体现“强基薄面”的路面结构组合　原则，使其在技术上更合理、经济上更有　效，以适应我国高等级公路大交通量、重　载交通对道路的要求是十分必要的。　一　半刚性基层的相关术语　半刚性基层是采用水泥、石灰和粉煤　灰等无机结合料与土拌和、摊铺，在最佳含　水量时压实后形成的无机结合料稳定土结　构层；在半刚性基层上铺筑一定厚度沥青　混合料面层的沥青路面结构称为半刚性基　层路面。　半刚性材料是用无机结合料做结合料　所得混合料的一个广义名称。它既包括用　无机结合料稳定细粒土（粒径小于９　５　ｍｍ，　且其中小于２．３６ｒａｍ的颗粒含量不少于９０％。　如：河砂、砂土和粘性土），也包括用无机　结合料稳定中粒土（粒径小于２６．５ｍｍ，且　其中小于ｌ９ｒａｍ的颗粒含量不少于９０％。如：　砂砾土、碎石土和级配碎石）和无机结合料　稳定粗粒土（粒径小于３　７．５ｍｍ，且其中小　于３１．５ｍｍ的颗粒含量不少于９Ｏ％。如：砂　砾石、碎石土和级配碎石）。　二　半刚性材料收缩特性　（一）半刚性材料的干缩特性　半刚性材料经拌和、压实后，无机结　合料与土（包括细粒土、中粒土和粗粒土）　发生一系列的物理、化学作用，其中由于　水分蒸发和混合料内部的水化作用，使混　合料内部水分不断减少，由此而引起的体　积收缩称为半刚性材料的干缩特性。伴随　着干缩而产生的裂缝称为干缩裂缝。　（二）半刚性材料的温缩特性　温度降低时，无机结合料稳定土收　缩，当收缩被阻时产生的拉应力超过无机　结合料稳定土的抗拉强度而出现的裂缝称　为半刚性材料的温缩特性。伴随着温缩而　产生的裂缝称为温缩裂缝。　三，半刚性基层缩裂的两种反射裂缝　形式　半刚性基层的缩裂一般表现为干缩和　温缩的综合作用，伴随着综合作用根据基　层上铺筑面层厚度的不同往往产生两种不　同的反射裂缝形式。一种反映在较薄沥青　面层上，当基层产生收缩裂缝后，裂缝起　始于面层底面，逐渐向上扩展，通过沥青　面层出现在表面，是通常意义上的反射裂　缝；另一种反映在较厚的沥青面层上，在　某种条件下，基层裂缝促使沥青面层先开　裂，并逐渐向下扩展与基层裂缝相连，被　称为对应裂缝，这两种裂缝都称为反射裂　缝。　交通部科学研究所沙庆林通过研究表　明，半刚性基层路面的表面裂缝大多数是　沥青面层的温度裂缝，反射裂缝仅占一定　数量。在同一地区，影响面层裂缝数量的　重要因素是沥青的质量。　ｌ５０　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。　（二）半刚性材料的温缩特性影响　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　（山砂）做底基层。　六、防治半刚性基层路面缩裂的措施　（一）改善粒料土的种类选择适宜　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　５ｉｉｌｍ的方孔筛，以提　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（如：级配　碎石、级配砾石）基层时，混合料中粒料的　比例应大于８　０％，同时粒料需具有良好的级　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　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。　（三）控制施工碾压时的含水量和　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％。　（四）加强养生及交通管制　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　须严格控制非施工车辆通行。为了缩短控　制交通时间，可在基层混合料中掺入１％　一２％水泥，提高其早期强度。养生结束　后，要及早铺筑面层，使基层含水量不发　生大的变化，以减轻干缩裂隙。　（五）半刚性基层预切缝　铺筑沥青面层之前，先在半刚性基层　表面横向切缝，间距８　ｌ　５　ｍ、缝的深度为　基层厚度的２／＇３、缝的宽度为５　ｌ２ｍｍ。然　后在切缝中灌入沥青，上铺土工织物宽　１　０　０Ｃｍ，可以极大的减少反射裂缝的产生　和路面的裂缝数量，并使裂缝顺直美观。　（六）选用ｓ　Ｍ　Ａ混合料做面层　对高速公路等承受繁重交通的重大工　程，宜采用改性沥青和Ａ级道路石油沥青　拌制的ｓＭＡ混合料做面层，搞高路面面层　的抗裂性能。　结论　半刚性基层路面在各种因素的作用下，　尽管裂缝现象十分普遍，其实是一个比较　复杂的问题，涉及到工程设计和施工过程　中的每一个环节。只要因地制宜，精心设　计，规范施工，就能避免或减少裂缝的产　生，使其具有足够的强度、刚度、稳定性和　耐久性，从而延长路面的使用寿命。　参考文献　［１］《公路路面鲞县施工技术规范》（ＪＴＪ　０５４－＿２０００）　［２］沙庆林，《高等级公路半刚性基层沥青路　面》，人民交通出版社，１　９　９　８年９月。