级配碎石过渡层在旧水泥路面加铺沥青层中防裂机理论文

旧水泥混凝土路面加铺沥青面层反射裂缝的防治
摘要：由于经济迅速发展，交通需要逐年迅速增长。

而现有道路，很多是九十年代修建的水泥混凝土路面，噪音大，灰尘多，路面结构承载力难以满足现在的要求，有相当一部分路面出现损坏，行车舒适性差，车速难以提高的状况。

为了满足地区经济发展的要求，全市兴起对旧水泥混凝土路面加铺沥青面层的改造热潮。

本文在工程实践的基础上对沥青混合料加铺层反射裂缝的各种防治措施进行初浅的探讨。

关键词：旧水泥混凝土路面改造；加铺层；反射裂缝；防治措施
1、前言
采用沥青面层作为旧路面的加铺层，是一种典型的补强方法。

这种路面结构刚柔相济。

旧水泥砼提供了稳定、坚实的基层，沥青路面提供了一个摩阻系数较高、平整度好的面层，大大改善了路面的使用性能，且施工方便快速，对原有交通、环境影响小，因此在道路改造工程得到广泛的应用。

但沥青混合料加铺层反射裂缝的防治问题是旧路改造成败的关键问题之一，其对道路的破坏不是简单的裂缝问题，更严重的是反射裂缝产生后，交通荷载和环境因素的负效应(雨水、氧化)使裂缝迅速扩散，从而缩短沥青罩面层的寿命。

2、反射裂缝的类型、原因
所谓反射裂缝，就是旧水泥混凝土路面上加铺沥青层后，下板的接、裂缝会在加铺层表面反映出来，是种与下板接裂缝相对应的裂缝。

通常分为两种：荷载型反射裂缝和温度型反射裂缝。

在沥青混凝土加铺层中为防止、减轻反射裂缝破坏，延长道路的使用寿命，必须对原有接缝、裂缝进行处理。

在旧水泥混凝土路面与加铺层之间铺设一层专用土工布，使加铺层与旧砼路
面之间形成弹性的间层，能起到缓裂、防裂的作用。

其主要作用机理如下：
（一）土工布减小了加铺层与旧砼路面层间的结合力。

研究表明，有了间层，原来二层界面
处的结合力明显减小，由此使加铺层拉应变减小。

例如广东惠深公路与沪嘉高速公路试验段
测得7～12cm沥青面层底部拉应力较不设间层时减小20%。

虽然界面强度下降，却仍足以防
止界面上下的相对位移而保持连续。

（二）由于土工布具有较高的强度和较大的延伸性，能起到应力吸收夹层的作用。

土工布间
层将反射裂缝应力由垂直方向转为水平方向，并使应力扩展至更宽范围，从而缓解接裂缝处
的应力集中，起到了消散水平应变和传递竖向荷载的作用，并且增强沥青混凝土的整体抗拉
强度，延缓反射裂缝的产生。

（三）防渗作用。

由于土工织物可以充分浸透沥青，能在旧砼路面与沥青加铺层之间形成一
层有效的防水层，即使加铺层出现裂缝，也能防止地表水渗入旧路接裂缝和基层，使基层材
料不受水破坏而影响其性能。

（四）铺设土工织物时一般都先给予预拉，从而可降低其在荷载下的拉应力。

由于土工布能有效地改善加铺层路面结构应力分布，抵抗和延缓由于旧路面接裂缝引起的沥青混凝土路面反射裂缝的发生，从而提高路面的使用寿命。

探究旧混凝土路面加铺沥青面层防反射裂缝方法摘要：现在许多使用了几十年的旧混凝土路面都开始加铺沥青面层来进行修复养护工作，加铺沥青面层是一项很有效的路面修复技术，它具有工期短、造价低廉、对道路交通影响小、路面修复质量高等优点，作为现代主要的旧混凝土路面修复技术被广泛使用。

但是，在加铺沥青面层的时候会出现很多反射裂缝，不仅影响道路美观还将直接影响到交通安全。

本文就对这种反射裂缝的形成原因进行研究并讨论防治的具体办法。

关键词：旧混凝土路面；加铺沥青面层；反射裂缝；防治办法Abstract: urban water supply project planning is in order to adapt to the demand of tap water to the city, through the scientific planning and put forward the construction of urban water supply engineering and near future arrangement, the main content including water, water, water choice forecast, and the pipeline, pumping station construction, etc. In recent years, with the improvement of living standards, residents of the development of knowledge economy, the industrial structure adjustment, and so on, water situation has changed greatly. All of the water supply plan work put forward higher request. This paper probes into the water supply engineering in the planning of city water forecast, water management, engineering plan this a few questions.Key words: the city; Water supply project planning; question我国混凝土路面始建于上世纪60年代，至80年代取得迅速发展。

公路旧混凝土路面加铺沥青层施工中反射裂缝防治措施分析探讨摘要：在公路改造工程中，水泥混凝土路面损坏中加铺沥青施工越来月=越广泛，本文详细对公路水泥混凝土路面发生损坏的主要原因进行分析，并对加铺施工厚度计算方法及加铺沥青层施工中反射裂缝预防与控制措施进行了深入探讨和总结。

关键词：水泥混凝土路面；反射裂缝；加铺厚度；沥青层；防治措施1引言公路水泥混凝土路面损坏已经相当普遍,造成的原因很多,处理的方法也有很多种,其中以加铺沥青及其夹层进行处理效果明显。

然而，旧混凝土的接缝与裂缝处不能承受剪应力和拉应力，在温度应力和荷载应力反复作用下沥青加铺层的相应位置上就受到损伤产生反射裂缝。

因此，其加铺厚度计算及处理后与水泥结合部的裂缝控制特别是反射裂缝控制措施是公路养护施工经常遇到的难题,对其探讨有一定的理论和现实意义。

2公路水泥混凝土路面损坏的主要原因分析及路况评定2.1水泥混凝土路面损坏的主要原因分析水泥混凝土路面损坏的主要有如下几个方面的原因：1）荷载疲劳应力的作用，特别是车辆超载带来的超前破坏作用。

根据《公路水泥混凝土路面设计规范》，水泥混凝土路面设计是以100kn的后轴重作为标准轴载，各级轴载换算为标准轴载的作用次数为ns，ns= 。

若增大，经过16次方，ns将急剧增大。

2）温度疲劳应力的作用3）无机结合料的应力特性决定了水泥混凝土路面形变的迅速发展。

无机结合料的应变特性是当作用应力小于材料的允许疲劳应力时，其形变发展缓慢或基本无发展，当应力超出材料的耐久疲劳应力时，达到一定次数后，形变随应力作用次数增加而迅速发展，最终导致破坏。

无机结合料应力应变规律见图1。

图1无机结合料应力应变规律4）由于路基地下水的作用、地表水的侵蚀造成路基刚度不足，路床发生不均匀沉降，造成混凝土面板弯拉应力集中形成破坏。

2.2旧混凝土路面路况评定路况评定是反映旧路面使用现状的基本资料，也是旧混凝土路面进行设计的依据之一。

混凝土路面常遇到的主要损坏类型可分为四大类：即裂缝或断裂类、永久变形类、表面损坏类、接缝损坏类，每一种类型按损坏程度的轻重划分为轻度、中等和严重三种。

旧水泥砼路面加铺沥青砼面层反射裂缝的防治措施及技术处理方法近年来我市（徐州市）老城区道路拓宽改造工作量逐年加大，与沥青路面相比，水泥砼路面拓宽改造比较困难，设计部门常采用加铺沥青砼面层的方法来修复水泥砼路面。

该方法能有效地改善旧水泥砼路面的使用性能，充分利用旧水泥砼路面，具有造价低、施工方便、且对交通环境影响小，因此在旧水泥砼路面改造工程中应用最多。

但在水泥砼路面上加铺沥青砼面层普遍存在一个问题：环境与交通量因素的负效应常常使水泥砼路面原有裂缝等病害迅速扩散，使沥青砼加铺层受到反射裂缝及其产生的反射应力的影响，严重影响沥青加铺层的使用寿命。

因此如何控制反射裂缝产生和扩散是我们必须解决的关键问题。

作用机理：反射裂缝是指下层混凝土板的接逢或裂缝，由于温度和湿度的不断变化与车辆荷载的反复作用，沥青混凝土加铺层处于复杂的三维应力作用的状态下。

车辆通过不连续的板体时，沥青混凝土加铺层由于接缝、裂缝的两侧相邻板块产生了纵向的位移差而出现了较大的剪应力，它是产生反射裂缝的主要原因。

沥青混凝土路面开裂的原因，可分为两大类，即荷载型裂缝和非荷载型裂缝。

通常是由于旧水泥混凝土路面接缝、裂缝处的竖向和水平位移所致。

竖向位移是接缝、裂缝两侧板面由于车辆荷载作用产生的垂直方向的相对位移。

水平位移是由于温度或湿度变化引起的水泥混凝土板的胀缩产生的水平方向的位移。

水泥混凝土板产生的水平位移，使沥青加铺层在接缝、裂缝处产生较大的拉应力，当拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时，即出现开裂。

在温度、湿度应力和车辆荷载的综合作用下，裂缝不断向上发展，反射到加铺层表面。

因此，需要对沥青混凝土面层反射裂缝进行综合防治。

砼面层裂缝：除正常的接缝如纵缝、横缝、工作缝以外，由于近年来老城区重型车辆出入量大，水泥混凝土路面现状路面存在破碎、断板、板底脱空、开裂、沉陷、错台等较多病害，影响了道路的使用功能，面临着修复工作。

施工前对旧路面弯沉进行了测定，以判断弯沉值是否满足要求，对弯沉值未达标部分采取挖补处理，下节有论述。

旧水泥路面加铺沥青砼反射裂缝的成因及防治措施摘要：本文简要分析了加铺沥青路面反射裂缝的成因、扩展模式，进而介绍了几种常见的防治措施，对水泥混凝土路面的改造具有一定的借鉴意义。

关键词：沥青加铺层；反射裂缝；防治措施；应力吸收层中图分类号：U416.26 文献标识码：A水泥混凝土路面是一种强度高、抗变形能力强、耐久性好、反光性好、养护费用低、建筑材料易取的路面结构，在高等级、重交通的道路上有着广泛应用。

但随着交通量的大幅度增长和超重轴载的破坏作用，许多路面出现了路面断板、角隅断裂、错台等病害，已不能满足交通运输服务的需求，需要对其进行维修改造。

在旧水泥路面上加铺沥青层被公认为是一种可行且有效的恢复路面使用性能的措施，既充分利用了原有水泥路面的剩余强度，且具有造价低、施工方便、对环境和交通影响小等优点。

但由于旧路面板存在着接缝和裂缝，改造后的路面在温度变化和行车荷载的反复作用下，沥青加铺层极易产生反射裂缝。

反射裂缝的存在，不仅破坏了路面结构的整体强度，而且一旦地表水沿反射裂缝向下渗透，在行车荷载作用下将很快导致裂缝的破碎和扩展，致使沥青面层逐渐失粘脱落，路基强度降低，严重影响了路面的使用寿命。

1.沥青加铺层反射裂缝形成机理一般认为，反射裂缝形成的过程可以分为两个阶段：反射裂缝的产生阶段和反射裂缝的扩展阶段[1]。

1.1 反射裂缝形成原因1.1.1 温度型反射裂缝温度变化会导致路面结构产生两种变形[2]：（1）由于昼夜温差的存在，接缝处的沥青加铺层及水泥混凝土路面板将随着温度的变化分别产生收缩，从而引起反射裂缝的产生。

（2）路面暴露在大气中，受气温周期性变化的影响，致使各结构层中温度分布不均匀，又由于不同材料的热膨胀系数不同，造成水泥混凝土板及沥青加铺层收缩、翘曲，进而导致沥青加铺层产生反射裂缝。

1.1.2 荷载型反射裂缝交通荷载主要引起沥青加铺层的剪切型反射裂缝。

由于接缝、裂缝的存在，旧水泥混凝土路面作为基层的整体强度降低，而且在外力作用下，沥青加铺层处于三维应力状态。

沥青路面的裂缝及预防论文沥青路面的裂缝及预防论文沥青路面在使用期开裂是世界各国普遍存在的问题，且不论其基层是柔性的还是半刚性的，都存在此问题。

路面裂缝的危害在于从裂缝中不断进入水分，使基层甚至路基软化，导致路面承载力下降，产生唧浆、台阶、网裂等病害，从而加速路面破坏。

一、沥青路面开裂原因1.沥青路面开裂的主要原因可分为两大类：一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝，一般称之为荷载型裂缝;另一种主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝，一般称之为非荷载型裂缝。

2.由于我国现行沥青路面设计规范中规定或推荐沥青路面采用半刚性基层。

所以还存在着因为半刚性基层的温缩裂缝或干缩裂缝引起沥青面层产生的反射裂缝或对应裂缝。

此类裂缝主要是非荷载型的，在某些情况下也可能是由温度和荷载共同完成的。

二、沥青路面裂缝应力分析(一)结构性破坏裂缝1.沥青路面的结构性破坏裂缝主要是由于行车荷载引起的。

在车轮荷载作用下，大于半刚性基层材料的抗拉强度时，半刚性基层的底部就会很快开裂。

在行车荷载的反复作用下，底部的裂缝会逐渐扩展到上部，并使沥青面层也产生开裂破坏。

影响拉应力主要因素有面层的厚度、基层本身的厚度、基层的回弹模量和下承层的回弹模量。

选取不同的沥青面层厚度和半刚性基层厚度，通过试验数据可以验算出沥青面层的厚度以及半刚型基层的厚度。

2.在半刚性基层下采用半刚性材料做底基层，可使基层底面由行车荷载产生的拉应力明显减小，甚至还小于半刚性底基层底面产生的拉应力，这对半刚性基层承受行车荷载的反复作用是十分有利的。

(二)温度裂缝沥青面层上的非荷载型裂缝主要是温度裂缝。

温度裂缝有两种：一种是低温收缩裂缝或简称低温裂缝;另一种是温度疲劳裂缝。

1.低温裂缝。

沥青材料在较高温度条件下，具有良好的应力松驰性能，温度升降产生的变形不致于产生过大的温度应力，但当气温大幅度下降时，沥青材料逐渐发硬并开始收缩。

此时半刚性基层的底部将产生拉应力，当拉应力沥青混合料的应力松驰赶不上温度应力增长，混合料劲度急剧增大。

旧水泥路面加铺沥青面层后产生的反射裂缝的防治措施与方法[摘要]本文针对旧水泥路面加铺沥青面层后产生反射裂缝的原因进行了分析，并提出了几点防治措施，以达到有效防止、延缓反射裂缝的产生，延长路面使用寿命的目的。

【关键词】旧水泥路面；沥青加铺层；反射裂缝；防治水泥路面是采用水泥混凝土作为面层材料的一种路面，它具有刚性大、强度高、使用耐久和日常养护工作量小的优点。

因此，许多公路修建了水泥路面。

早期修建的水泥路面有相当一部分已接近或超过设计年限，有的虽未达到设计年限，但由于城市的发展，带来交通量剧增，同时由于设计及施工等方面的原因，出现了路面损坏、使用品质下降等情况。

从而导致旧水泥路面行车舒适性差、噪音较大等问题，这也是目前急需解决的问题。

经过实践，采用沥青混凝土加铺层改造旧水泥路面是行之有效的方法。

这种沥青混凝土盖被技术是一种对旧路面的补强技术，它以强度高、平整性好、安全经济等优点越来越受到重视。

但加铺的沥青面层常常会出现反射裂缝，进而导致面层的开裂和剥落，使表面水下渗，基础软化，造成路面损坏。

为解决这一问题，就必须对旧水泥路面加铺沥青面层后反射裂缝的产生原因进行分析，进而找出防治措施和方法，以达到有效防止、延缓反射裂缝的产生，延长路面使用寿命的目的。

一、反射裂缝的成因分析反射裂缝是指下层混凝土板的接缝或裂缝，由于环境（主要是温度和湿度）的不断变化与外力荷载的反复作用，在沥青加铺层的相应位置上产生的裂缝。

包括：荷载型反射裂缝和温度型反射裂缝。

1、荷载型反射裂缝由于接裂缝的存在，旧水泥路面作为基层的整体强度降低，而且在外力荷载作用下，沥青加铺层处于复杂的三维应力状态。

当车辆经过不连续的板体时，沥青加铺层中由于接缝两侧相邻板块产生竖向的相对位移，而出现较大的剪切应力，这种剪切应力就是产生荷载型反射裂缝的原因。

2、温度型反射裂缝由于路面暴露在大气中，受气温和湿度变化影响，沥青加铺层和旧水泥路面板都会产生膨胀，引起水平位移，而出现较大的温度应力。