沥青路面裂缝成因分析及防治措施.docx

沥青路面裂缝成因分析及防治措施 1、前言 我国公路数量多，分布地域广，里程长，其中沥青路面所占比重大，特别是对国民经 济有着重大影响的高等级公路中尤以沥青路面为主要形式，而其中裂缝作为沥青路面常见病 害之一，产生十分广泛。裂缝一旦产生，便会对路面产生一系列较大的危害，首先影响行车 舒适性和路面美观，严重时甚至危及行车安全，其次水容易渗入路面甚至到达基层顶面，在 行车荷载的反复作用下会产生冲刷作用和唧泥、唧浆现象使路面结构承载力下降，同时也会 改变路面设计受力模式，加速路面整体破坏，降低路面使用性能，缩短路面使用寿命。由于 裂缝具有产生普遍、危害性大的特点，因此有必要对裂缝的类型划分、产生机理、预防措施 及修复措施进行研究，对预防沥青路面的早期破坏具有十分重要的意义。 2、沥青路面裂缝类型 按照我国《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ 073.2-2001）中对于裂缝的划分， 裂缝按照外观可划分为横向裂缝、纵向裂缝、龟裂以及不规则裂缝。除次之外还有其他的划 分方法，如按成因可划分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝，按扩展过程又可分为又下而上的反 射裂缝和又上又下的下延裂缝。本文以规范中按照外观的分法，进一补加以叙述。 2.1 横向裂缝 横向裂缝一般与道路中线近于垂直，间伴少量支缝。最初多出现于道路的两侧，逐渐 向路中央发展形成贯通整幅路面的裂缝。按照破坏的轻重程度可进一步划分为轻微和严重两 1 类，轻微是指裂缝边缘无剥落或仅有轻微剥落，无支缝或仅有少量支缝，严重裂缝指边缘有 中等或严重剥落，有较多支缝。 图 1：由温度引起的路表等距离横裂 图 2：由半刚性基层引起的反射裂缝 2.2 纵向裂缝 纵向裂缝一般表现为与道路中线大致平行的长直裂缝，有时伴有少量支缝。由于路基 不均匀沉降引起的纵缝，通常断断续续，绵延很长；由于施工搭接不良引起的纵缝，其形态 特征是长且直；由结构承载力不足引起的纵缝多出现在靠近路基边坡一侧的路面边缘。按照 破坏程度可进一步划分为轻微和严重两类，轻微裂缝边缘无剥落或仅有轻微剥落，无支缝或 仅有少量支缝，严重裂缝边缘有中等或严重剥落，有较多支缝。 图 3 伴随有支缝的纵向裂缝 图 4 长且直的纵向裂缝 2 2.3 龟裂 表现为相互交错的裂缝将路面分割成形似龟纹的多边形小块，随着行车荷载重复作用 次数的增加，平行的纵缝之间出现了横向或斜向连接缝，形成了多边的锐角的网状裂缝。按 照破坏程度可进一步划分为轻微、中等和严重三类。轻微指缝细，无散落，缝区无变形，块 20~50cm，中等指缝较宽，无或轻散落，或拌有轻度变形，块度≤20cm，严重指缝宽，散落重，变形明显，块度≤20cm。 图 5 由于承载力不足引起的龟裂 图 6 块度较小的龟裂 2.4 不规则裂缝 一般表现为多条裂缝以不规定角度相互交叉，在行车荷载及自然条件作用下逐渐发展 并相互连接贯通，一般块度较大。按照破坏程度可进一步划分为轻微和严重两类，轻微指缝 细，不散落或轻微散落，块度大≥100cm，严重指缝宽，散落，裂块小，50~100cm。 3 图 7 块度较大的不规则裂缝 图 8 灌缝后的不规则裂缝 龟裂和不规则裂缝由于外形大多相似，有时也被并称为网裂，两者一个较明显的区别是在块度上不规则裂缝要稍大于龟裂，在路面破损批评价中由于所占权重不同，因此需要对详加区分，不可混淆。 3、沥青路面裂缝成因分析 3.1 横向裂缝 一般的说横向裂缝的影响因素主要表现在以下三个方面： 材料方面：表现为材料本身的应力松弛性能 结构方面：连续板体对收缩变形的约束作用 环境方面：低温及降温速率 按照成因又可划分为温缩裂缝和半刚性路面的反射裂缝。 3.1.1 温缩裂缝 4 温缩裂缝又可细分为一次性降温引起的低温开裂和温度反复作用引起的疲劳开裂。低温开裂是指低温时，沥青劲度模量增大，沥青变脆，沥青混凝土应力松弛不能适应温度应力的增长，温度下降产生的应力超过混凝土的极限抗拉强度而使沥青路面产生开裂，这种开裂一般首先出现在路表，是路表裂缝的一种，并随着温度应力的持续作用向面层下部扩展；其次气温骤降时，混合料劲度模量急剧增大，超过极限劲度而产生开裂，这种裂缝在南方炎热多雨地区常见，夏季路表气温高，由于暴雨骤降，使得沥青混凝土路面温度急剧降低，产生开裂。由于温度引起的疲劳开裂是指温度反复升降产生温度疲劳应力，使混合料抗拉极限变小，劲度模量增高，应力松弛性能下降而开裂，并随路面使用年限增多而增加。总的来说，温度裂缝在外观上多表现为路表等距离的横向裂缝，距离因路面不同从几米到几十米甚至一百米不等，这种裂缝一旦产生，当开裂距离小于路面宽度时便会继续在开裂路段内形成纵向的温缩裂缝，使路面进一步被破坏。 为什么温缩裂缝会首先出现在路表？因为路面结构具有厚度，在面层内便会形成温度 剃度，当在无约束条件下时，路面