半刚性基层裂缝防治措施

半刚性基层裂缝处置措施一、主要防治措施：1.加铺土工织物土工织物包括聚丙烯或聚醋织物和聚乙烯、聚丙烯或聚醋无纺织物。

无纺织物厚度为0.4mm-4mm，模量为10MPa-160MPa，临界应力5MPa-20MPa，临界应变40%-140%。

织物的厚度较薄，一般为0.4mm-0.7mm，模量则更高：400MPa-1500MPa，临界应力和应变分别为40MPa-140MPa 和8%-15%。

无纺织物夹层的主要作用与橡胶沥青应力吸收夹层相似，而织物由于模量稍高，可对加铺层起少量加筋作用。

在半刚性基层顶或沥青之间设置各种土工合成材料，可以提高沥青混合料的抗拉强度与抗变形能力。

土工夹层材料对于由于基层水平位移引起的张开型裂缝能起到较好的防裂作用，且能防止路表水下渗，同时土工织物造价低廉、施工工艺简单，但是常用的土工织物抵抗竖向剪切变形的能力较差，抵抗水平向张拉应力的能力也有限。

2.加铺格栅格栅包括聚烯或聚醋土工格栅、玻纤格栅和金属格栅。

土工格栅的厚度为0.8mm-11mm，模量900MPa-2500MPa，临界应力和应变与织物相近。

金属格栅的厚度为2mm-4mm，其模量可达到8000MPa-10000MPa。

刚度大的夹层对于降低加铺层内因温度下降而引起的应力应变的作用不如软夹层，但对于降低荷载产生的应力应变的作用则远大于软夹层，采用复合夹层(下层为应力吸收层，上层为金属格栅)，虽然可以像软夹层那样减少温度引起的反射裂缝，但仍保留了软夹层不能降低加铺层荷载应力的缺点。

因此，不同的材料，不同刚度的夹层所起的作用也有所不同。

从实际的使用效果和经济角度出发，建议采用玻璃纤维格栅，玻璃纤维格栅具有很高的耐热性和优异的耐寒性、强度大、模量高、化学稳定性好、耐腐蚀、膨胀系数低、尺寸稳定性好等优点，能够有效地改善路面结构应力分布，抵抗和延缓路面基层裂缝引起的沥青面层的反射裂缝的发生，但玻纤格栅铺装时，由于其变形受温度变化的影响波动较大，给施工带来诸多不便。

浅谈半刚性基层裂缝形成机理及防治措施摘要半刚性基层在我国高等级公路建设中得到广泛应用，裂缝问题是其主要缺陷。

本文对半刚性基层裂缝形成机理进行了分析，并提出了相应的防治措施。

关键词半刚性基层裂缝形成机理防治措施1．引言由于半刚性基层具有强度高、水稳性和冰冻稳定性好、刚性较大、材料板体性好，利于机械化施工且工程造价低，能适应重交通发展的需要等优点，我国高等级公路建设中越来越多地采用了半刚性材料基层。

国内已建成高速公路使用调查表明，半刚性基层沥青路面通车后一年最迟两年均出现了大量裂缝，裂缝率最高达640m/1000m2面开裂的原因很多，主要分为两大类，即荷载型裂缝和非荷载型裂缝。

非荷载型裂缝又可分为沥青面层自身的温缩裂缝和由基层温缩、干缩、疲劳引起的反射裂缝和对应裂缝。

在上述诸多类型的裂缝中，非荷载型裂缝是最主要的，尤其是由半刚性基层材料温缩和干缩引起的裂缝问题最为严重，所占比例超过50%。

2．半刚性基层裂缝形成机理半刚性基层的裂缝是由其温度收缩、干燥收缩和疲劳荷载作用产生的，而疲劳荷载作用是次要的，主要因素是温度收缩和干燥收缩。

因而，半刚性基层材料的温度收缩机理和干燥收缩机理便构成了半刚性基层裂缝形成的主要机理。

2.1温度收缩机理半刚性基层材料的基本结构是由固相（组成其空间骨架原材料的颗粒和其间的胶结料）、液相（存在于固相表面与空隙中的水和水溶液）、气相（存在于空隙中的气体）组成，因而半刚性基层材料的外观胀缩性是固、液、气三相不同温度收缩性的综合效应，使得基层材料产生体积收缩即温度收缩。

一般气相大部分与大气贯通，在综合效应中影响较小，可以忽略。

就组成固相的矿物颗粒而言，原材料中砂粒以上颗粒温度收缩系数较小，粉粒以下颗粒，特别是粘土矿物的温度收缩性较大。

存在于半刚性基层材料内部大空隙、毛细孔、凝胶孔中的水主要是通过“扩张作用”、“表面张力作用”和“冰冻作用”这三种过程对半刚性材料产生较大影响的。

半刚性材料在干燥和饱水状态下有较小的温度收缩值，而在一般含水量下有较大的温度收缩值。

半刚性基层裂缝原因分析及防治措施1、表现特征半刚性基层产生收缩裂缝，主要表现为温缩、干缩和水泥硬化收缩三种裂缝形式，导致沥青路面产生反射裂缝或对应裂缝。

2、原因分析(1)水泥剂量偏大或水泥稳定性差。

(2)原材料塑性指数高，石料含泥量超过规范规定，细集料、石粉塑性指数超标。

(3)混合料拌合计量不准，含水量偏大，成型后因水分散失出现干缩裂缝。

(4)基层强度形成之前，未按要求进行养生。

(5)养护结束后未及时铺筑封层，水泥稳定碎石强度未达到龄期即开放交通。

(6)高温季节施工因结构内部水分急剧散失，强度升高，导致基层内部产生干缩应力，产生体积收缩应变，从而出现横向收缩裂缝。

(7)压实度不够,基层孔隙率大。

3、防治措施(1)混合料的级配设计宜采用骨架密实结构，在满足设计强度的条件下尽量降低水泥用量。

(2)选择合适的原材料并确保料源稳定，水泥初凝时间、细度、比表面积、凝结时间、安定性、抗压强度等指标必须满足规范要求；碎石材料加工生产的同时必须配备振动预筛和除尘装置，以减少集料的含泥量。

(3)严格控制拌和和碾压时的含水量，保证计量的准确，在碾压时混合料含水量宜较试验得出的最佳含水量大0.5%~1%。

(4)压实成形后应及时用透水土工布覆盖，保证在7d内及时洒水保湿养生，严禁在终凝前失水影响强度形成，纵横向施工接缝严格按规范要求进行处理。

(5)严禁车辆在基层强度未达到龄期前通行；在水泥稳定基层养生结束后应及时喷洒透层沥青或做下封层，有条件时应立即铺筑沥青面层。

(6) 地表温度低于2～3℃时不宜施工，严防霜冻。

夏天高温施工时，在摊铺前对下层洒水湿润，摊铺压实施工应连续紧凑。

(8)压实要及时,压实度应满足要求。

减少半刚性基层裂缝的措施有哪些？要求：在沥青面层铺筑前不产生裂缝；1、限制水泥稳定基层材料的强度、水泥剂量及细集料的剂量；尤其在柔性底基层时要注意；强度高，刚度则大，基层材料与底基层材料间模量比增加，从而增大基层底面由行车荷载作用下引起的拉应变或拉应力，容易使基层在行车荷载作用下产生开裂；强度高，基层出现的收缩裂缝间距大，裂缝宽度也大，易在沥青面层上产生反射裂缝。

国外经验：日本：不超过4MPa；前苏联：不超过6MPa；德国：28天不超过12MPa。

2、调整施工时间，不要在太热或太冷季节施工；3、严格控制施工碾压时含水量，控制在《规范》允许的范围之内；4、成型后及时养生，保持混合料的含水量不受损失。

不能让基层曝晒变干而开裂；5、在碾压完成后（最迟在养生结束后），应喷洒稀沥青（或乳化沥青）做成透层或粘层；撒布3-8mm碎石约3kg/m2，不得使用0-5mm碎石；6、透层或粘层完成后，应尽快铺筑沥青面层。

可以防止基层混合料中水分损失而产生干缩裂缝。

在温差大时，也可防止产生温缩裂缝；7、在稳定度满足要求的前提下，应该选择针入度较大的沥青做沥青面层；面层可采用橡胶沥青或聚合物改性沥青；8、一般公路，沥青面层较薄，宜基层上做封层，开放交通半月以上，基层收缩完成后，再铺沥青面层，以减少反射裂缝。

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半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与防治措施摘要：半刚性基层沥青路面在我国公路建设中得到了广泛的运用，但半性基层在运营期间易产生干缩裂缝和低温收缩裂缝，在交通荷载和温度荷载的重复作用下，半刚性基层的这种收缩裂缝很容易扩展到沥青面层而形成反射裂缝。

反射裂缝大大的缩短了路面的使用寿命。

关键词：沥青路面半刚性基层反射裂缝1、前言近年来，随着交通运输业的快速发展，公路等级越来越高，半刚性路面在高等级公路中的应用也日益广泛[1]，随之而来的是裂缝问题。

调查表明，裂缝中有50%以上为半刚性基层先开裂而导致沥青面层开裂的反射裂缝。

道路反射裂缝是沥青路面普遍存在的一种病害现象。

基层反射裂缝是指半刚基层先于沥青面层开裂，在荷载应力与温度应力的共同作用下，在基层开裂处的面层底部产生应力集中而导致面层底部在上方大体对应的位置开裂，然后逐渐向上或向下扩展而使裂缝贯穿。

反射裂缝的产生，往往是沥青路面损坏加剧的开始，导致雨水沿裂缝下渗软化半刚性基层造成基层刚度不足而形成唧浆、沉陷等病害。

2、沥青路面半刚性基层特点半刚性基层指无机结合料稳定类基层，其结合料一般采用水泥、石灰、工业废渣等材料，具有承载力大、刚度大、压缩模量高、板体性能强、弯沉小等优点，但这种材料温缩、干缩变形大，易开裂，属于脆性材料。

由于半刚性基层材料温缩和干缩特性和本身的脆性，所以不可避免地会产生反射裂缝。

首先，当车轮从裂缝的一侧经过到达裂缝的另一侧时，路面所受应力产生突变，并在路面裂缝处产生较大的应力集中，同时在温度应力的反复作用下，导致面层疲劳而产生反射裂缝；再者，由于界面上水的存在改变了层间接触条件，路基路面结构间不再连续，成为半连续甚至光滑接触模式，沥青层底在荷载作用下将出现超过极限拉应力状态，导致沥青面层开裂，承载力降低，产生车辙等病害。

半刚性基层路面的破坏一般从半刚性基层的缩裂开始，然后破坏由基层向面层及向路基延伸，最终发展为整个路面结构的破坏，因此这种路面破坏模式属于路面的结构性破坏，一旦损坏很难进行维修。

半刚性基层裂缝成因分析及防治措施半刚性基层作为沥青路面结构的主要承重层，在目前高速公路及高等级路面中普遍应用。

而半刚性基层的裂缝成为沥青路面早期破坏的主要原因，因此分析半刚性基层开裂原因及寻求有效防治措施十分必要。

标签：半刚性基层收缩裂缝成因分析防治措施半刚性基层具有结构强度高、稳定性好、刚度大、荷载分布均匀、水稳性可靠及施工成本低等优点，因此，广泛用于修建高等级路面的基层。

但半刚性基层沥青路面最大的缺陷之一，是随温度和湿度的变化容易产生收缩裂缝，然后自基层向上扩展到沥青表面形成反射裂缝。

反射裂缝是由于受拉疲劳、受拉屈服与剪切屈服单独或联合作用的结果。

在荷载作用特别是重车的反复作用下，使沥青结构层产生拉应力超过材料的疲劳强度，底面先裂并逐渐向上扩展到路表面，当行车通过时，基层裂缝两端之间产生竖向位移，在面层中引起面层剪切搓动和剪切疲劳破坏而导致开裂，随着大面积的使用，人们逐渐发现半刚性基层在强度形成过程中及运营期间容易产生干缩和温缩裂缝进而使沥青面层过早开裂，并引起路面早期破坏。

1 实例分析某路面工程，水稳碎石基层设计厚度20cm，设计强度3.0MPa（7d无侧限抗压强度），水泥计量4.0%，摊铺机摊铺，重型振动压路机+大吨位胶轮压路机组合碾压。

当天施工温度为16～20℃，采用薄膜养生；一周后施工透层和改性乳化沥青稀浆封层，封层厚5mm，做渗水试验，满足规范要求；二周后温度下降10℃，低温天气持续一个星期。

裂缝调查：1道/30米（封层施工前），1道/20米（封层施工两周后），所有裂缝均为横向裂缝。

相关参数如下表：■上述实例表明：水稳碎石基层在施工后一周内已出现了收缩裂缝，主要表现形式是基层顶面出现规则的横向裂缝；封层施工后，随着气温骤降，裂缝数量增多，并继续发展，已反射到封层上。

2 半刚性基层裂缝成因机理分析半刚性基层形成裂缝的直接原因是：材料收缩产生收缩应力，当收缩应力大于材料的抗拉强度时出现裂缝。

半刚性基层裂缝成因分析与防治对策摘要：鉴于半刚性基层裂缝是造成路面早期损坏的主要原因之一，从裂缝的类型入手，着重对裂缝产生的机理和内在原因进行了分析，并针对配合比设计、水泥用量、混合料含水量等关键因素提出防治对策。

关键词：基层裂缝成因分析配合比设计施工控制引言半刚性基层沥青砼路面结构在我国各等级公路建设中得到广泛应用，但是路面裂缝确是困扰公路建设与养护的顽症之一。

路面裂缝多属于基层反射裂缝，一般缝距在20～50米不等，严重者在10米左右。

表面水通过裂缝进入路面结构内部，在行车作用下形成内部动水压力，是造成路面唧泥、坑槽、龟网裂、沉陷等早期破坏的主要原因。

因此对半刚性基层裂缝的成因进行分析研究，提出解决对策具有一定的现实意义。

1、裂缝类型半刚性基层材料的裂缝是由收缩变形引起的收缩裂缝，主要表现为因温度变化而造成的温度收缩、因含水量变化而造成的干燥收缩和因水泥水化作用引起的硬化收缩三种形式。

2 、机理分析水是影响材料温缩的最主要因素，特别是在非饱水状态时影响较大，研究表明，当温度在t＝0～-10℃时，在最佳含水量附近总出现最大的温缩系数。

干缩的基本原理是由于水的蒸发而发生的毛细管作用，吸附作用及分子间的作用和材料矿物品体或凝胶体间水的作用，碳化收缩作用等而引起的整体宏观体积变化。

集料龄期增加，强度提高，干缩降低，可见初期养生不良或含水量太大必将导致很大的干缩变形。

3、裂缝的成因分析3.1 混合料的级配设计规范规定的级配范围太宽，且多数为悬浮密实结构，细集料含量偏高。

片面追求强度指标，增加保险系数，造成水泥掺量偏多。

试件成型采用静压法，室内试验与现场施工条件不匹配。

3.2 原材料塑性指数高原材料生产加工不规范，石料含泥量太大。

特别是细集料、石粉塑性指数严重超标。

3.3 混合料含水量偏大混合料在拌和生产通过水的流速和时间计量加水数量的方法不科学，导致混合料含水量偏大，成型后因水分散失出现干缩裂缝。

3.4 养生养生工作重视程度不够，基层强度形成之前，养生洒水过多造成浸泡或表面忽干忽湿。