淺談路基路面開裂成因

馬玉梅

【摘 ?要】本文首先闡述了路基路面成型后裂縫形式，接著分析了路基路面開裂的成因，最后對(duì)路基路面開裂防治措施進(jìn)行了探討。希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員提供有益的參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】路基路面;開裂成因

引言

路基路面開裂是道路中常見的病害性問題。施工單位要結(jié)合具體工程背景，對(duì)路基路面開裂原因進(jìn)行分析，采取正確的方法對(duì)其進(jìn)行維修，繼而將后期養(yǎng)護(hù)工作落實(shí)到位，避免裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大，影響車輛及行人安全。同時(shí)，也要依據(jù)具體工程部署，將路基施工中的排水工作落實(shí)到位，使路基具備較好的穩(wěn)定性，確保道路工程時(shí)刻處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。

1 路基路面成型后裂縫形式

（1）橫向裂縫。該裂縫形式在高速公路瀝青路面中較常見，主要由于半剛性基層開裂而導(dǎo)致路面反射裂縫。該過程也會(huì)出現(xiàn)溫縮裂縫。若雨水沿著裂縫滲透到高速公路路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部，會(huì)使路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度翩雪，影響道路的使用年限。

（2） 縱向裂縫。該裂縫形式可被細(xì)分為表面裂縫和接勞裂縫2種，前者自上而下開裂，后者則相反。縱向裂縫主要由路基不均勻沉降所致，若路基施工時(shí)壓實(shí)度不夠，通車后，會(huì)長(zhǎng)期受車輛荷載的作用，增加路基壓實(shí)固結(jié)度，產(chǎn)生縱向裂縫。

（3）網(wǎng)狀裂縫。高速公路基層局部強(qiáng)度不足，沒有足夠的膠結(jié)料或集料離析等，或路基與面層強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，出現(xiàn)變形或沉降量較大時(shí)，在車輛荷載的作用下，面層會(huì)產(chǎn)生斷裂形成裂縫。網(wǎng)裂是相互交錯(cuò)的疲勞裂縫，形成一系列多邊形小塊組成的網(wǎng)狀開裂，它的初始形態(tài)是沿輪跡帶出現(xiàn)單挑或多條平行的縱縫，而后，在縱縫間出現(xiàn)橫向和制向連接縫，形成縫網(wǎng)"。

2. 路基路面開裂的成因

（1）原材料配比不當(dāng)引起的裂縫。混凝土是公路路面施工中常用的材料，而水泥是混凝土的主要原料，水泥的比例不科學(xué)是導(dǎo)致裂縫的一個(gè)主要因素。如果水泥的比例過大，就會(huì)造成較大的收縮強(qiáng)度，引起裂縫;而如果水泥的用量過少，就可能會(huì)造成混凝土的離析現(xiàn)象，使得混凝土結(jié)構(gòu)的承載力降低，也會(huì)形成裂縫。所以，原材料科學(xué)的配比對(duì)于工程的施工質(zhì)量有著重要的影響。

（2）荷載型裂縫。荷載型裂縫，即主要由于行車荷載作用而產(chǎn)生的裂縫。瀝青面層在車輛荷載的作用下，其受力狀態(tài)是：車輪直接作用下的面層受到壓應(yīng)力，輪載邊緣外的區(qū)域受到拉應(yīng)力，這兩種不同性質(zhì)的應(yīng)力形成一個(gè)合應(yīng)力。在這個(gè)合應(yīng)力的長(zhǎng)期反復(fù)作用下，瀝青混凝土路面發(fā)生疲勞效應(yīng)，其抗彎拉強(qiáng)度降低，彈性模量減小，發(fā)生疲勞開裂。這種疲勞裂縫反映在面層上，往往不是單獨(dú)的、稀疏的或較有規(guī)則的裂縫，而是稠密的、有時(shí)互相聯(lián)系的裂縫，甚至是網(wǎng)狀的裂縫。

（3）溫度原因。如果道路溫度比較低或溫差大容易形成低溫裂縫或溫度驟變裂縫。低溫裂縫的形成原因是路面溫度低，使施工材料發(fā)生收縮，加之，車輛碾壓。區(qū)域性溫度較低，且外部性天氣惡劣，容易產(chǎn)生低溫裂縫。該類裂縫以橫向裂縫居多，最初是道路表面出現(xiàn)裂縫，繼而不斷向路面內(nèi)部延伸。如果外部天氣比較寒冷，路面溫度比底層溫度低，各個(gè)路面層收縮量也各異。如果收縮量比路面材料可承受拉伸應(yīng)力大，也會(huì)使路面出現(xiàn)裂縫。溫度驟變裂縫的形成原因是長(zhǎng)時(shí)間受太陽(yáng)照射，并且晝夜溫差比較大。區(qū)域性溫度比較高，道路在應(yīng)用過程中，長(zhǎng)期被太陽(yáng)光暴曬，增加地表溫度，而夜晚溫度降低，路面溫度也逐漸降低。白天與夜晚路面呈現(xiàn)兩個(gè)溫度極端，會(huì)增加溫度應(yīng)力，如果該應(yīng)力比路面拉伸強(qiáng)度高，會(huì)使道路表面發(fā)生開裂。

（4）路基沉降產(chǎn)生裂縫。部分公路的路基為土質(zhì)路基，土質(zhì)路基親水性好。如果道路排水不暢，雨水侵入路基內(nèi)部，會(huì)導(dǎo)致路基彎沉值增大。在外力的作用下，很容易造成路面路基斷裂，反應(yīng)到面層之后，雨水還會(huì)順著裂縫繼續(xù)浸泡路基。在車輛的荷載反復(fù)作用下，路基路面的網(wǎng)狀裂縫和坑槽難以避免。

（5）設(shè)計(jì)或施工不當(dāng)。路面開裂也可能因路面設(shè)計(jì)的某些缺陷，或某層或多層路面結(jié)構(gòu)的施工不當(dāng)而引起：第一，當(dāng)老路拓寬時(shí)，由于基礎(chǔ)承載力的橫向變化，經(jīng)常在老路邊緣處出現(xiàn)縱向裂縫，尤其當(dāng)車輛輪跡主要集中在老路邊緣時(shí)。第二，縱縫出現(xiàn)在道路加寬處且原有結(jié)構(gòu)與加寬部分之間的施工連續(xù)性沒有保證的地方，這樣的裂縫通常是直線裂縫且往往相當(dāng)密。

3. 路基路面開裂防治措施

（1）嚴(yán)格控制路基路面施工質(zhì)量。公路路基路面建設(shè)強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)或者路面施工中存在問題，導(dǎo)致后期受外部因素或車輛碾壓等出現(xiàn)開裂問題。施工單位要依據(jù)具體設(shè)計(jì)情況，嚴(yán)格控制路基施工質(zhì)量。第一，對(duì)路基施工材料進(jìn)行合理選擇，以確保道路強(qiáng)度符合具體工程要求，并對(duì)材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。第二，完成路基的填土施工后，檢測(cè)它的壓實(shí)度。壓實(shí)度與路基強(qiáng)度具有直接相關(guān)性，檢測(cè)壓實(shí)度能夠?qū)Σ槐匾馁|(zhì)量問題進(jìn)行嚴(yán)格控制，并使路基強(qiáng)度及路面穩(wěn)定性得到保障。第三，控制地下水位。路面施工中，部分路段地勢(shì)比較低，地下水與地表距離比較近，增加了路基施工難度，因而需要應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料對(duì)其進(jìn)行填充，或采用換填法對(duì)地下水位進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保路基整體強(qiáng)度，并保障其穩(wěn)定性。

（2）合理控制路基厚度。在建設(shè)路基基層時(shí)，適當(dāng)增加其厚度可大大提高路基的承載性能。通過試驗(yàn)可知，將路基半剛性基層厚度從10cm增加到25cm后，路基的承載力可提高3倍。因此，在實(shí)際施工時(shí)，適當(dāng)增加路基厚度可大大減少路面開裂情況的出現(xiàn)。

（3）修筑防裂路面。研究表明，面層反射裂縫明顯地受瀝青面層厚度的影響，厚度超過15cm的面層可以有效的防止受拉疲勞所產(chǎn)生的裂縫，還可以降低車輛荷載引起的剪應(yīng)力。國(guó)外資料介紹，在貧混凝土上鋪筑10cm的瀝青面層時(shí)，在形成反射裂縫前可累積通過標(biāo)準(zhǔn)軸載10*10次。如果瀝青面層加厚到15cm，則可通過20*10次，如瀝青面層加厚到17.5cm則可放心使用。

（4）及時(shí)切縫，保證切割質(zhì)量。切縫的目的在于把混凝土面板內(nèi)部應(yīng)力適時(shí)釋放，但是在切縫的時(shí)候又必須保證面板混凝土具有一定強(qiáng)度（碎石混凝土約6MPa～12MPa，卵石混凝土約9MPa～12MPa）。高溫季節(jié)施工，又是在覆蓋升溫的情況下，水泥混凝土強(qiáng)度提高較快，應(yīng)加強(qiáng)觀察提前進(jìn)行切縫，使混凝土內(nèi)部的拉應(yīng)力釋放在切縫端。水泥混凝土路面施工后一般都要在16h～18h后才可以切縫，按照經(jīng)驗(yàn)，面板混凝土凝固后，用指甲在混凝土路面上劃痕，如果沒有出現(xiàn)痕溝，只出現(xiàn)灰白色劃痕時(shí)即可進(jìn)行切縫。

（5）后期混凝土面板養(yǎng)護(hù)工作。首先，混凝土面板終凝后應(yīng)按照設(shè)計(jì)或規(guī)范要求盡快噴灑養(yǎng)護(hù)劑或覆蓋養(yǎng)護(hù)薄膜加水養(yǎng)護(hù)。保證水泥混凝土路面強(qiáng)度正常增長(zhǎng)，防止早期收縮裂縫。其次，水泥混凝土路面使用中的注意事項(xiàng)：第一，定期維護(hù)清理道路排水渠道，保證道路排水系統(tǒng)通暢，具有完好使用功能。第二，在道路使用過程中及時(shí)更換損壞的脹縮縫填充材料，重視路面養(yǎng)護(hù)工作。第三，加強(qiáng)早期病害水泥混凝土路面維修，發(fā)現(xiàn)裂縫病害及時(shí)處理，防止水泥混凝土道路路基與路面的病害進(jìn)一步擴(kuò)大。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，公路路基路面成型后仍會(huì)因各種原因出現(xiàn)裂縫問題。建設(shè)單位要合具體工程情況，深入分析裂縫類型和成因，并從材料、設(shè)備及施工過程控制等多個(gè)方面，提出具體的路基路面裂縫處理方法，保障公路整體質(zhì)量和性能，達(dá)到良好的使用效果。

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