唐山市國省干道裂縫的成因及處理措施

【摘 要】 唐山市國省干線公路數量比較多，里程長，對經濟發展有著重大影響，其中瀝青路面所占比例非常大，但是隨著交通量日益增加，軸載的增大和高等級公路上行車速度的提高，路面出現了嚴重的損壞現象，瀝青路面常見的病害有：泛油、波浪、擁包、裂縫、坑槽、松散等，一直困擾著養護、施工人員。

瀝青路面裂縫問題是公路工程中常見的病害之一，產生非常廣泛。裂縫一旦產生，就會對路面產生一系列較大的危害。從裂縫產生的原因入手，結合唐山市的地質特點，對裂縫的類型劃分、產生原理、預防及修復措施進行了較詳細的研究。

【關鍵詞】 瀝青 裂縫 原因 預防 修復

引言

由于瀝青路面具有造價低、行車舒適、噪音小、施工和養護維修方便等優越性，使其在國省干線公路中成為了首選的路面類型，但是不容忽視的問題是，由于使用年限的延長和動載次數的增加，瀝青路面的破壞越來越嚴重，其中瀝青路面裂縫問題是公路工程中常見的病害之一，產生非常廣泛。

1 瀝青路面裂縫的各種類型

《公路瀝青路面養護技術規范》中按外觀將裂縫劃分為橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂。本文按照規范中以外觀劃分，全面分析裂縫現象。

1.1 橫向裂縫

橫向裂縫基本與路中心線近于垂直，并伴有少量支縫。最初多出現于路面的兩側，逐漸向路中間發展形成貫通路幅的裂縫。縫寬不等，幾毫米或者更寬，深度也不一樣，輕微裂縫邊緣無剝落或者是僅有輕微的剝落，僅有少量支縫或者無支縫，嚴重裂縫邊緣有剝落或者有嚴重剝落，并伴有較多支縫，裂縫數量與寬度隨路齡的增長逐漸增多。

1.2 縱向裂縫

縱向裂縫一般表現為與路中線大致平行的長直裂縫，并且伴有少量支縫。縱縫產生原因可以分為很多種，路基沉降引起的縱縫通常會斷斷續續，延綿很長一段；結構承載力不足引起的縱縫多出現在靠近路基邊坡一側的路面邊緣；施工搭接處理不好或結構承載力不足引起的縱縫，其形態特征是長并且直。

1.3 龜裂

表現為相互交錯的裂縫將路面分割成形似網狀的或者龜紋的多邊形銳角小塊，龜裂有輕、中、重三個層次，輕的龜裂縫細無散落無變形；中的龜裂裂塊明顯縫較寬并且伴有輕度變形；重的龜裂裂塊破碎，縫寬且變形明顯。

2 瀝青路面裂縫的形成原因

2.1 橫向裂縫的形成原因

一般的說橫向裂縫產生的原因多種多樣，材料及結構方面表現為材料本身的應力松弛以及連續板體對收縮變形的約束作用，另外低溫和溫度反復作用也是產生裂縫的因素。

2.1.1 溫縮裂縫

溫縮裂縫指的是瀝青混凝土在溫度作用下的收縮，可分為一次性降溫引起的低溫開裂和溫度反復作用引起的疲勞開裂。瀝青混凝土是一種熱脹冷縮型的材料。

2.1.2 反射裂縫

唐山市普通干線公路路面廣泛采用水泥穩定碎石作為基層的半剛性瀝青路面，因而反射裂縫是唐山市國省干線公路極為普遍的一種裂縫形式，這種裂縫不能避免，只能采取措施降低其產生的危害，這里將簡單介紹其產生原因。

一方面，在基層修筑過程中，材料失水造成收縮從而形成有規律的橫向裂縫。另一方面，基層材料因溫度下降從而產生收縮，致使出現橫向裂縫。

2.2 縱向裂縫的形成原因

縱向裂縫產生的原因多種多樣，特別是新建公路改建公路產生裂縫的原因噶不形同，經過歸納總結，主要可分為如下幾個方面：

2.2.1 瀝青質量原因

瀝青作為瀝青混合料的膠結材料，對混合料的抗裂性起著重要的作用。瀝青本身延度偏小或者由于老化后瀝青變脆，含蠟量偏高等原因，均會降低瀝青混合料的抗裂性能。

2.2.2 基層壓實不均勻

這種情況多見于新建公路，由于新建公路路基情況各不相同，路基處理方式不同造成基層壓實讀不同或者密實度不均勻，在行車荷載反復作用下形成不均勻沉陷，造成受力不均逐步發展成縱向裂縫。

2.2.3 新舊路面銜接不當

這種情況基本只出現在改擴建公路中，改擴建公路新老路面搭接處，由于處理不當，新老路基壓實度不均造成不均勻沉陷從而出現斷裂，造成搭接處出現縱縫，嚴重時出現滑坡。

2.2.4 軟基處理不當，造成承載力不足

由于軟基加固處理不當，導致路基濕軟，造成承載力不足，邊緣出現下陷形成啃邊，也可以導致路面出現縱向裂縫。

2.2.5 路堤滲水

由于水分的進入降低了瀝青和基層的粘結力，而且水分進入后的基層膨脹干燥形成的一伸一縮，產生縱向裂縫。

2.3 龜裂的形成原因

產生龜裂的原因主要有：基層整體強度不高，瀝青路面老化在行車的作用下形成龜裂或者不規則裂縫；瀝青面層薄弱，交通量超過設計能力，從而造成龜裂；瀝青面層在溫度的反復作用下產生熱脹冷縮，造成龜裂。

總的來說，產生瀝青路面裂縫的原因有很多，對同一條裂縫的產生很大程度上并不是由某種單一的原因引起，而是由多種原因綜合影響下逐漸產生并擴展的，如一條橫向裂縫有不僅僅是由于半剛性基層反射引起的裂縫，同時還有可能受到溫度下降影響。因此，在路面實際調查中應該充分分析各種可能的原因，全面綜合考慮各種原因的影響，找出其中主要的原因并釋以相應的處理對策，有放矢，才是上策。

3 瀝青路面裂縫的預防措施

瀝青路面裂縫的預防主要有以下幾個方面：優化筑路材料、優化設計結構、以下將進行詳細的介紹。

3.1 優化筑路材料

選擇瀝青面層材料時，盡量選用對溫度不敏感，勁度模量低的密集配瀝青混凝土，有條件時可選用SBS、SBR改性瀝青，避免瀝青本身開裂造成的裂縫出現；在瀝青和基層接觸面選擇表面粗糙，與瀝青粘附性好的石料，避免由于瀝青與石料粘附性不好而產生被拉裂現象出現，基層采用干縮系數小，抗刷性好且抗拉能力大的半剛性材料，避免采用酸性材料。

3.2 優化設計結構

3.2.1 增加瀝青面層厚度

增加瀝青層厚度可以有效降防止受拉應力產生的反射裂縫，可以有效的降低車輛荷載所帶來的影響，但是由于調整瀝青面層厚度將造成投資的大幅度增加，因而其性價比值得考慮。

3.2.2 配合比設計

優化基層的配合比，采用偏粗的級配骨架，細集料一定要潔凈，碾壓盡量 用大噸位多遍壓實；面層橫向裂縫主要為疲勞裂縫和低溫裂縫，這兩個裂縫的形成都與瀝青的品質、瀝青用量、路面壓實度有關，即采用指標好的瀝青，瀝青用量不能太低，壓實度要足夠。

4 瀝青路面裂縫的修復措施

4.1 處理方法、工藝

路面裂縫一經發現，不論嚴重與否，都應該馬上進行相應的處理措施，進行修復，修復越是及時，對路面造成的影響越小，效果越好，成本也相應月低，裂縫處理按照嚴重與否可分為：裂縫密度低和中，可以采用裂縫處治以及裂縫修補；路面裂縫密度高，則采用路面表處和路面銑刨。

4.2 材料選擇

如果要求所使用的材料具有適度的柔韌性，和高的抗車轍性和耐磨性，并能快速施工，則可考慮選用橡膠瀝青。如果施工項目要求材料粘附性好、抗磨、施工快速、養生期短，則可考慮選用瀝青橡膠或橡膠瀝青。

選用材料時，必須考慮材料在現場的實際使用性能。在填封充分，施工質量符合要求的情況下，非活動性裂縫的填縫材料一般能維持1～4年，活動性裂縫的封縫材料，一般能維持2～6年。建議養護計劃人員及時掌握各類材料在現場的實際使用性能的信息。

結論

對于瀝青路面的裂縫，只要能夠認真分析產生原因，了解其作用機理，采取有針對性的預防、治理措施，便能夠將裂縫的危害降低到最小，保證公路正常的使用性能和壽命。

參考文獻

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