瀝青混凝土路面裂縫產生的原因及防治

舒 敏 歐蓮花

（1、贛州市公路管理局直屬分局，江西 贛州 341000 2、江西通威公路建設集團有限公司，江西 贛州 341000）

1 路面裂縫的類型

裂縫是瀝青混凝土路面最主要、最常見的一種破損形式，它的危害在于水分通過裂縫不斷下滲，損壞基層路基，導致路面承載能力下降，加速路面破損。

1.1 橫向裂縫

橫向裂縫可分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類。荷載性裂縫是由于路面設計不當和施工質量低劣，或由于車輛嚴重超載，至使瀝青面層或半剛性基層內產生的拉應力超過其疲勞強度而產生裂縫。非荷載性裂縫是橫向裂縫的主要形式，它有兩種情況:瀝青面層溫度收縮性裂縫和基層反射裂縫。

1.2 縱向裂縫

縱向裂縫產生的原因有三種可能性:一種是瀝青面層分幅攤鋪時，兩幅接茬處未處理好，在行車荷載的作用下逐漸開裂；第二種是由于路基壓實度不均勻或由于路基邊緣受水浸蝕產生不均勻沉陷而引起的；第三種是路基加寬工程中新、老路基存在施工縫、壓實度和強度不均勻而引起的整個施工路段裂縫。

1.3 不規則裂縫

這種裂縫主要是由于路面的整體強度不足而引起的。其原因可能是路面結構設計不合理，路基路面壓實度不足，路面材料配合不當或拌和均勻等，也可能是由于路面出現橫向或縱向裂縫后未及時封填，致使水分滲入下層，尤其在融雪期間凍融交加，加劇了路面的破損。瀝青老化也是導致瀝青面層形成不規則裂縫的原因之一。

2 路面裂縫產生的因素

2.1 瀝青路面材料

(2)從混合式教學在中小學領域研究文獻的關鍵詞可視化分析可以看出，研究的熱門關鍵詞為“混合式學習”、“混合式培訓”、“中小學教師”、“教學設計”、“混合式教學”等，但是詞與詞之間的結構不是很緊密，詞之間的關聯性也不夠，形成的緊密度也不高。

瀝青混合料性質是瀝青路面產生裂縫的主要因素。

2.1.1 瀝青質量的優劣與瀝青路面的使用品質有著密切的關系，直接影響到瀝青路面的使用性能。由于近幾年交通量急增，修建的里程也相應增加，有些施工單位購買不到十分理想的路用瀝青，便用普通瀝青代替，這種瀝青大多數含蠟量高、延度小、溫度敏感性強，使得許多瀝青面層結構在遠小于設計使用年限內出現損壞。這都是由于這種瀝青中含蠟量高，導致瀝青的延度小，與石料的粘結力較差，瀝青混合料的低溫抗裂性能和高溫穩定性不好，就造成縱橫向裂縫、不規則裂縫。

2.1.2 礦料。礦料質量的好壞直接影響混合料的強度，也是瀝青路面早期破壞的主要影響因素。碎石的壓碎值、磨耗值不符合要求將造成瀝青混合料的穩定度偏低。瀝青混合料一般使用堿性礦料。礦料組成級配也與開裂有一定關系，一般來說油量偏低、礦粉含量高易產生裂縫。

2.2 路面基層

2.2.1 路基產生不均勻

路基填土機械壓實不足，填筑材料含水量較大，路基交工后沉降時間不夠，交工通車后在車輛荷載的作用下，半剛性基層的底部將產生拉應力，當拉應力大于半剛性基層材料的抗拉強度時，半剛性基層的底部就會很快開裂，并在行車荷載的反復作用下，底部的裂縫會逐漸擴展到上部，并使瀝青面層也產生開裂破壞。

2.2.2 路基凍漲裂縫

由于路基含水量大，冬季土體凍漲將路面拱起而斷裂。

瀝青材料在較高的溫度條件下，具有良好的應力松馳性能，溫度升降產生的變形不致于產生過大的溫度應力，但當氣溫大幅度下降時，瀝青材料逐漸發硬并開始收縮。首先，由于瀝青混合料的應力松弛速度不及溫度應力的增長，混合料勁度急劇增大；其次，由于瀝青面層在路面中是受到約束的，面層中產生的收縮拉應力或拉應變一旦超過瀝青混合料的抗拉強度，瀝青面層就會開裂。在這種瀝青面層與基層的附著力不夠好的情況下，裂縫就容易發生；再有，由于瀝青路面寬度有限，收縮受路面結構的相互約束小，所以低溫裂縫主要是橫向的。

2.2.4 溫度疲勞裂縫

一方面，由于溫度反復升降導致瀝青面層溫度應力疲勞，使瀝青混合料的極限拉伸應變小，加上瀝青的老化使瀝青勁度增高，應力松馳性能降低，最終達到極限抗拉強度使路面層的增厚而增加，面層內的應力隨深度而很快減少，同時面層的表面一旦開裂，隨著持續低溫或另一次降溫，在裂縫尖端會產生較大的應力集中，使裂縫向下延伸并逐漸穿透整個瀝青面層，由于面層底部與基層表面的粘結作用，裂縫呈現上寬下窄現象。

2.2.5 基層反射裂縫

基層反射裂縫多出現在半剛性基層中，半剛性基層反射裂縫通常有垂直位移和水平位移2種。垂直位移是由行車荷載引起的下臥路面結構在裂縫處的差動位移；水平位移是由溫度變化或水分變化引起的差動位移；水平位移是由溫度變化或水分變化引起的膨脹和收縮。在冬季或寒冷地區，在結合好的瀝青面層下，開裂的半剛性基層的水分位移使裂縫面層內產生大的拉應力或拉應變。在較低溫度下瀝青面層通常較硬，它只能承受小的拉應力或拉應變，因此容易被拉裂，并且裂縫的擴展途徑是由上至下的。

2.3 路面面層

采用同一種瀝青混合料，面層厚度大的要比薄的裂縫率要小。但采用質量好的瀝青即使鋪筑較薄的路面其橫向裂縫也可能少于質量較差但厚度大的瀝青路面。

2.3.1 對原材料檢驗不嚴，對瀝青混合料的配合比控制不夠，特別是礦粉和瀝青用量不準，使瀝青路面早期出現裂縫。

2.3.2 瀝青混合料加熱溫度過度，一般礦料加熱溫度過高，當瀝青和礦料拌和時，瀝青便被礦料的高溫灼焦，瀝青老化，使路面強度不足產生裂縫。

2.3.3 施工季節不合理。雨季施工，又未采取有效的保護措施。低溫度季節施工，又不能及時成型穩定，導致了瀝青路面產生裂縫。

2.4 施工因素

優良的施工質量，特別是各結構層的壓實度達到規范要求，穩定性優良，排水性能好，面層接縫處理完善是保證瀝青混凝土路面不出現裂縫的前提條件。

3 防治措施

3.1 應選用材料強度高、水穩性好的基層和底基結構，并保證一定厚度。

3.2 應合理確定瀝青路面結構，保證瀝青路面最小厚度。選用符合重交通道路石油瀝青技術要求的瀝青，控制瀝青用量，精選礦料，準確組成級配，均可有效減少裂縫的產生。

3.3 應加強瀝青路面的防水設計。要設置瀝青面層防水，設置瀝青下封層，搞好硬路肩排水設計。

3.4 應精心施工，確保各結構層的壓實度，達到規范要求。對半剛性基層的養生要達到良好、防止其產生的裂縫反射到面層。

3.5 進行科學的養護管理，加強路面保潔，確保排水性能良好，免受雨水對路面、路基的長時間浸蝕，嚴禁超載車輛通行，發現裂縫及時處理，避免病害的進一步擴展。

4 結束語

瀝青混凝土路面的病害產生在所難免，只有精心設計、精心施工、精心養護才能把損失降低到最小程度，才能更好地發揮公路的社會效益和經濟效益。

[1]吳文東.瀝青路面裂縫修補技術探討[J].城市道橋與防洪，2010-03-15.

[2]姚元波.瀝青路面裂縫處治工藝綜述[J].北方交通，2009-02-28.