水稳碎石基层裂缝成因及防治探讨
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交通世界TRANSPOWORLD收稿日期:2019-10-13作者简介:李海军(1976—),河北承德人,高级工程师,研究方向为公路工程施工及管理。
水稳碎石基层裂缝成因及防治措施李海军(承德市交通运输局,河北承德067000)摘要:在分析水泥稳定碎石基层中的干缩裂缝、温缩裂缝、网状裂缝、纵向裂缝成因的基础上,探讨了具体的防治措施,包括加强原材料的控制、完善施工质量控制、提高养护控制力度、减少车辆通行对施工的影响,从而有效提高水稳碎石基层的稳定性,减少裂缝病害的出现。
关键词:水稳碎石基层;裂缝;防治措施中图分类号:U416.1文献标识码:B1水稳碎石基层裂缝成因1.1干缩裂缝成因在公路施工过程中,水泥和粗细集料搅拌铺设碾压之后,材料之间会因为蒸发以及混合料内部发生水化作用,进而导致混合料之中的水分含量不断下降。
水分的减少会导致吸附作用,从而引起半刚性材料体积收缩。
水分的散失会造成干缩性裂缝,如果是发生在沥青面层摊铺之前,就极易出现横向裂缝。
水稳碎石基层的裂缝成因比较复杂,可以归纳为以下几点。
(1)材料颗粒级配不合理。
级配曲线满足相关标准,但是因为细料较多,从而更容易出现干缩裂缝。
水泥的用量较大造成基层刚度较大,从而容易出现收缩性裂缝。
混合材料含水量过大时,就会因为水分蒸发、未硬化胶体体积缩小造成干缩性裂缝。
(2)材料碾压时混合料之中含有较大水分。
通过碾压之后残留的水分仍然较多,从而导致混合料出现干湿交替的状况。
不同区域、不同层面的材料干缩性不同,在外界环境影响下极易出现裂缝。
(3)压实不够充分。
道路基层密实性不足,空隙率较大。
基层材料的干缩应力较小,进而出现裂缝。
(4)养护期间没有使用透油层进行保护。
水稳基层长期暴露在外,外界环境、交通荷载等因素造成道路基层材料的性能变化。
1.2温缩裂缝成因大多数情况下,公路水泥稳定碎石混合料中水泥占比在5%左右,水泥稳定碎石层比较容易出现热胀冷缩现象。
在混合料初始阶段的硬化过程中,水泥灰发生了水化反应,同时伴随着大量热量的释放,混合材料的温度短时间出现明显上升,从而导致材料内部出现膨胀。
水泥稳定碎石基层产生裂缝的原因及防治措施水泥稳定碎石基层由于它具有良好的稳定性、耐用性等优点,而被广泛运用在公路与城市道路的建设上,成为我国应用最为广泛的一种半刚性的基层材料之一。
水泥稳定碎石存在着缺点,水泥稳定碎石脆性大且抗变形能力弱,当温度和湿度发生变化的时候,就容易产生裂缝。
裂缝的产生会导致路面的耐用性变弱,强度降低,路面会出现不平整的现象,严重影响了路面的美观和行车舒适性。
综合分析公路与城市道路水泥稳定碎石基层的施工技术特点,探析路面产生裂缝的原因,并从中提出有效防治裂缝的方法,保持路面的美观度和行车舒适度,延长道路使用寿命。
水泥稳定碎石基层产生裂缝的原因1、车辆重复性荷载引发裂缝。
车辆反复性荷载性裂缝通常发生在基层的底部。
在车辆重复荷载的过程中,基层面底部会发生拉应力,当拉应力已经超出所用材料的强度极限时,水泥稳定碎石基层的底部就会产生裂缝。
车辆荷载重复作用下,水泥稳定碎石基层的底部裂缝就会慢慢的扩大并延伸到沥青面层,路面就会显现出裂痕。
2、材料温度胀缩性导致裂缝。
水泥稳定碎石基层是一种半刚性质的材料,是由水、胶凝料和集料混合后组成的。
半刚性材料的脆性很大,对温度具有很强的敏感度,容易产生温度性裂缝。
在温度较低的情况下,水泥稳定碎石材料就会产生膨胀收缩的反应,同时出现路面翘曲的现象。
当水泥稳定碎石材料上面的温度较下面的温度低时,由于材料的深度不一样,使得材料的收缩程度也不一样,最终就会导致路面板出现翘曲的现象,引发路面分裂。
路面板并不是导致路面分裂的主要原因,材料温度的热胀冷缩应力才是导致路面分裂的重要因素。
水泥的水化过程会放出很多的热能,而且水泥稳定碎石材料散热能力弱,再加上沥青表层有麻袋等杂物的覆盖,使得水泥稳定碎石材料内部的温度增加,从而产生膨胀的现象。
而水泥稳定碎石材料外部的温度降低就会产生冷缩的效应。
热胀冷缩的不断交替,形成巨大的拉应力,导致水泥稳定碎石表层的开裂。
3、材料水分干缩引发裂缝。
浅谈水稳碎石基层裂缝问题成因及防范措施摘要:水泥稳定碎石基层由于具有良好的强度、刚度和稳定性,属于半刚性结构层,作为道路的主要承重层,在公路建设中广泛使用。
在路面基层施工中,由于施工操作不规范、质量管控不到位等因素,会出现各种常见的质量问题,降低了路面使用寿命,本文重点讨论了水泥稳定碎石路面出现裂缝的原因和预防方法。
关键词:水泥稳定碎石基层;裂缝;成因;防范措施一、水稳基层裂缝质量问题原因分析水泥稳定碎石基层整体性好,承载力高,但由于其相对易受到内外环境的干扰,导致其在水稳基层中出现了微细裂缝,经过长期的发展,这些微细裂缝会逐步发展成为裂缝,并逐步向路面发展,最终导致了路面的早期损坏,从而缩短了公路的使用寿命。
1.1、水泥稳定碎石基层裂缝的主要成因1.1.1、收缩性裂缝:水稳基层压实后,由于结构内部水分的不断蒸发及水泥水化作用,使水稳基层中的水分不断减少,从而引起压实体的体积收缩而形成收缩裂缝。
裂缝宽度为1-3毫米,横向贯穿或半贯穿,垂直深度约为0.3-0.5倍水泥稳定基层厚度。
1.1.2、内应力裂缝:水泥稳定碎石路面因其本身的干燥收缩及温度变化而引起的张应力大于其本身的抗拉承载力,从而在其强度较弱的部位发生破坏。
其特征为:横向裂隙较多,纵向裂隙较少,裂隙较规整,上、下贯穿而下不发生垂向错位。
1.1.3、荷载性裂缝:水稳基层在道路建成通车后,受车辆荷载的影响,在基层内部产生裂缝,随之迅速发展,反射到沥青面层,造成路面产生沉陷、坑槽、松散等破坏。
特别是要加强对超载超限车辆的管控,此类车辆荷载对基层结构破坏是致命性的。
二、水泥稳定碎石基层裂缝防治措施2.1 做好原材料的选取及严格控制级配2.1.1、水泥:水泥作为胶凝型材料,在水稳基层骨架结构中起到充分把砂石材料紧紧的结合作用。
水泥的用量对混合料的品质有很大的影响,用量太小,会对混合料的强度造成影响,用量太大,水泥的水化热会导致基层内外出现温差,从而导致路面出现开裂现象。
水稳基层裂缝的成因可能有多种,包括以下几个常见原因:
1. 土质收缩和膨胀:土壤中的含水量变化引起膨胀或收缩,导致基层出现裂缝。
2. 不均匀沉降:基础承载能力不均导致基层沉降不均匀,进而引发裂缝。
3. 施工工艺不当:施工过程中的振动、温度变化、材料性质不符等问题,导致基层产生应力集中从而形成裂缝。
4. 外力作用:地震、地下水涌入、冲刷等外力作用也可能导致基层发生裂缝。
针对水稳基层裂缝的处置方案可以根据具体情况采取以下措施:
1. 加强水分控制:通过合理的排水系统和土壤改良手段,控制基层土壤水分含量,减少土壤膨胀和收缩。
2. 增加基础支撑:通过加固基础、增加基础支撑面积或改善基础结构以提高基层的承载能力。
3. 补强基层:使用适当的材料进行基层补强,如土壤固化剂、加筋材料等,以增加基层的强度和稳定性。
4. 修复裂缝:对已经形成的裂缝进行修复,可以采用填充材料、胶凝材料或其他合适的方法来恢复基层的完整性和稳定性。
5. 定期检测和维护:对于水稳基层,定期进行检测和维护是非常重要的,以及时发现并处理裂缝问题,防止进一步扩大和破坏。
需要根据具体的工程情况和场地条件来确定最适合的处置方案。
因此,在实际操作中,建议咨询专业的工程师或相关领域的专家,以获取准确的评估和建议。
水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝的原因分析及处治措施水泥稳定碎石基层是一种常见的路面基层材料,它由水泥、石子和水等成分混合而成。
然而,在使用过程中,往往会出现纵向裂缝的问题,给路面使用带来不便和安全隐患。
下面将针对水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝的原因进行分析,并提出相应的处治措施。
一、产生纵向裂缝的原因分析1.基层结构问题:水泥稳定碎石基层的施工工艺和材料选择对纵向裂缝的形成有重要影响。
若基层的密实程度不够,会导致基层变形,同时也会增加裂缝的产生。
2.作用环境的变化:路面基层会受到来自车辆和气候变化等因素的影响,在重载下会造成基层变形,形成裂缝,也可能是因为干湿循环而引起基层收缩膨胀变化,导致纵向裂缝的产生。
3.混凝土固化过程中的收缩变化:在水泥浆混凝土固化过程中,随着水泥的固化,会产生一定的晶体收缩,这种收缩变化有可能导致纵向裂缝的形成。
4.不当的施工方式:基层施工时,如果没有控制好水泥浆混凝土的密实度,或者施工速度过快,也容易造成纵向裂缝的产生。
二、处治措施1.提高材料的质量:在材料选择方面,可以采用合适的石子和水泥混合比例,并选择高质量的材料来制作水泥稳定碎石基层,以提高基层的抗裂性能。
2.加强基层的施工工艺:在施工过程中,可以加强基层的压实与振动,提高基层的密实度,以减少基层的变形,从而降低纵向裂缝的发生概率。
3.采用控制浇筑方式:在混凝土固化过程中采用适当的浇筑方式,控制浇筑的速度,以减少水泥固化过程中的收缩变化,减少纵向裂缝的产生。
4.加强养护措施:在水泥稳定碎石基层施工完成后,应及时进行养护。
在夏季高温天气下,可以采用浇水降温的方式,降低温度对基层的影响,减少纵向裂缝的产生。
5.对已产生的纵向裂缝进行及时修复:若基层已经产生纵向裂缝,应及时进行修复,可以采用填充材料或加强固结的方式进行修复,以降低裂缝的扩大程度。
综上所述,水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝的原因有很多,可以从材料、施工工艺和作用环境等方面进行分析。
浅谈水稳碎石基层裂缝成因及防治措施近年来,水泥稳定碎石(SMA)作为一种新型路面材料被广泛使用。
但是,在使用的过程中,不可避免地会出现裂缝现象。
本文将从水稳碎石基层裂缝成因、防治措施等方面进行浅谈。
一、水稳碎石基层裂缝成因水稳碎石基层裂缝形成的原因主要有以下几点:1.材料的质量问题。
如果在选材或施工中存在某些不合格的因素,则水稳碎石基层最终会出现开裂现象。
2.不良施工质量。
例如,在太热的天气下,水稳碎石基层的施工质量很可能不会达到理想效果。
3.环境条件。
高温、高湿度等恶劣的气候条件也会影响水稳碎石基层的质量和稳定性。
4.外力因素。
例如,在交通流量较大的路段上,水稳碎石基层受到的外力也会增加,从而导致开裂。
二、水稳碎石基层裂缝防治措施1.科学选材。
在施工之前,必须科学选择符合标准的水稳碎石材料,并进行实验性施工。
2.严格施工。
为了保证水稳碎石基层的质量和稳定性,必须在施工前仔细制定方案,确保施工过程中每一环节的合理性。
3.注意环境。
需要在水稳碎石基层施工前预留充足的时间,了解当地的气候和环境条件,并在选择施工时间时需要考虑到环境因素。
4.聘请专业施工人员。
水稳碎石基层的施工需要严格按照合理的规范进行。
因此,需要有经验丰富的专业施工人员参与进来,以确保施工质量。
5.定期检查、养护。
对水稳碎石基层进行定期的检查和养护非常重要。
如果发现开裂或裂纹出现,需要及时采取措施进行维修和处理。
三、总结水稳碎石基层裂缝防治需采取措施,从选材到养护都要注意及时查看,防止质量过差,以及外力因素造成的影响,避免水稳碎石基层出现开裂的现象,从而保障交通安全和减少维护成本。
水泥稳定级配碎石基层裂缝成因分析及防治措施水泥稳定级配碎石基层是道路工程中最为常见的路面结构之一,它具有承载能力和稳定性较好的特点,大大提高了道路使用寿命和安全性能。
然而,在实际使用过程中,水泥稳定级配碎石基层还是会产生各种各样的问题,其中最为严重的就是裂缝问题。
一、裂缝成因分析水泥稳定级配碎石基层裂缝产生的根本原因是由于它所处的环境和承载能力不断变化,从而导致了内部应力的变异,最终导致了裂缝的发生。
更具体地说,以下是裂缝产生的一些重要原因:1. 基层质量不合格水泥稳定级配碎石基层的施工质量对其使用寿命有着非常重要的影响。
如果基层施工质量不合格,就会导致基层内部出现各种问题,例如坍塌、起翘、空洞等,这些问题会加重基层的变形和应力,最终导致裂缝的产生。
2. 大温差及其他气候因素水泥稳定级配碎石基层的使用环境是非常恶劣的,尤其是在一些气候条件不好的地区,例如高寒地区和多雨地区,它很容易受到大温差、高温、低温和雨雪的影响而产生裂缝。
3. 车辆荷载和频次水泥稳定级配碎石基层一般都是用来承受车辆荷载的,因此,高频率和过重的车辆荷载都会对基层的稳定性造成很大的影响。
在长期的车辆荷载下,基层会逐渐出现变形,并且会加重基层内部的应力,最终导致裂缝的产生。
二、裂缝防治措施了解了水泥稳定级配碎石基层裂缝的成因,我们就需要采取相应的措施进行防治了。
以下是一些常见的防治措施:1. 采取合理的施工质量为了避免水泥稳定级配碎石基层在施工过程中出现问题,我们必须要采取合理的施工质量标准,例如要确保基层的材料质量合格、压实度符合标准等。
2. 采取适当的调整及防御策略在高寒地区和多雨地区的道路上,我们应采取相应的防御措施来避免大温差和雨雪对水泥稳定级配碎石基层的影响,例如可以在基层表面进行涂层加固,以防止雨水渗透导致基层内部结构的破坏。
3. 加强养护工作对于水泥稳定级配碎石基层,加强养护工作也是非常关键的。
例如及时清理道路,修补裂缝,进行灰尘控制等措施,可以有效地延长水泥稳定级配碎石基层的使用寿命及防止裂缝的产生。
浅议⽔稳基层产⽣裂缝的原因及预防2019-06-12在公路建设中⽔泥稳定基层以其良好的⼒学性能、⽔稳性以及抗冻性等优点被⼴泛地应⽤于各等级公路的路⾯基层或底基层。
为此,有必要对⽔稳基层产⽣的裂缝进⾏研究和分析,并采取极有效的预防措施,确保基层具有良好的路⽤性能和使⽤品质。
⼀、⽔稳基层裂缝形成的机理⽔泥稳定类材料属半刚性基层结构,⽽半刚性基层材料的主要缺点是抗裂性能差,易产⽣收缩裂缝。
分析其裂缝形成的过程,⼤致分为:1、收缩裂缝。
此种裂缝产⽣的主要原因是压实后的⽔稳基层⽔不断蒸发和⽔泥⽔化作⽤使⽔分不断减少,产⽣吸附作⽤、⽑细管作⽤等,使⽔泥稳定基层压实体积收缩,从⽽形成裂缝。
这种裂缝⼀般在⽔稳定层完⼯后20d左右产⽣,缝宽多为1-3mm,横向贯通或半贯通。
2、内应⼒裂缝。
内应⼒裂缝产⽣是由于⽔稳基层⾃⾝材料⼲缩和温差应变胀缩产⽣的拉应⼒超过⾃⾝的极限抗拉强度,导致⽔稳基层从强度薄弱断⾯处断裂⽽产⽣裂缝,它是⼯程上发⽣最多的裂缝。
对于含⼟或含矿料的细粉料较多的材料产⽣的裂缝主要以⼲缩为主;对于含集料较多的材料产⽣的裂缝主要以温缩为主。
3、荷载外⼒裂缝。
内应⼒裂缝基本形成后,随着路⾯使⽤时间的延长及受⾃然因素变化的影响,横向裂缝在不断增加,缝宽在不断增⼤。
同时,横向裂缝在不断附⽣纵向裂缝的产⽣,最终形成⽹裂⽚区。
在车辆荷载作⽤下,⽔稳定基层板块不断产⽣断裂,且裂缝发展速度快,宽度⼤,进⽽发展到结构性破坏。
并可反射到⾯层,将严重影响到路⾯的使⽤功能。
4、⼲缩裂缝。
⽔泥与各种⾻料加⽔拌合并经过摊铺及碾压成型后,⽔分的蒸发及混合料内部发⽣⽔化作⽤,使原本较潮湿的达到密实状态的基层集料结构逐渐通过⽔泥的固化作⽤趋于⼲燥,由于混合料⽔分的减少⽽发⽣的⽑细管作⽤、吸附作⽤等引起基层材料体积在⼀定程度上趋于减⼩⽽收缩,收缩量偏⼤则会使基层出现较严重的拉裂现象直⾄产⽣裂缝。
5、温缩裂缝。
基层材料内部的、不同的矿物颗粒组成的固相、液相和⽓相在降温变化过程中相互作⽤的结果,使基层材料产⽣体积收缩。
浅析水稳碎石基层裂缝的成因及对策随着城市的不断发展,道路建设也逐渐成为城市建设中的一个重要方面。
而作为道路建设的基础,水稳碎石基层的质量对于道路的使用寿命和行车安全有着至关重要的影响。
然而,在使用过程中,水稳碎石基层裂缝的出现不仅会影响其承载能力和密实度,还可能对行车安全造成影响。
那么,这些裂缝是如何形成的?我们又该如何去解决这一问题?一、裂缝的成因1. 施工工艺:在水稳碎石基层的施工过程中,如果振捣过度或沥青浓度不当,都有可能导致基层内部产生空洞,从而形成裂缝。
2. 土壤条件:底层土壤的不均匀沉降或滑动也是裂缝形成的原因之一。
在土壤沉降或滑动的过程中,水稳碎石基层也会受到不同程度的变形。
3. 温度变化:水稳碎石基层是一种膨胀性和收缩性的材料,对温度的变化非常敏感。
当温度发生变化时,水稳碎石基层就会产生收缩和膨胀现象,从而导致裂缝的形成。
二、对策1. 施工工艺:为了避免裂缝的产生,施工过程中需要加强对沥青浓度、振捣强度的监测和控制。
在施工的过程中,要求严格的质量监督和施工规范,避免施工过程中所产生的缺陷。
2. 基础处理:水稳碎石基层下接地基土壤的处理也是非常关键的。
为了增加地基土壤的承载力和稳定性,同时防止地基土壤产生沉降和滑动,可以对地基土壤进行加密、加固或加厚等处理。
3. 路面保养:定期对水稳碎石路面进行维护和保养也非常重要。
较为常见的方法是通过补漏沥青的方式来修补路面,去除路面上的损坏部分,再重新铺设水稳碎石。
综上所述,水稳碎石基层裂缝的产生是由多种因素共同引起的。
了解裂缝的成因对于我们指导水稳碎石基层的施工和维护有着重要的意义。
在今后的道路建设和维护中,需要加强质量管理,提高工作效率,不断完善工程质量,以保障人民出行的安全和便利。
水泥稳定碎石裂缝产生的原因分析与防治措施分析了水泥稳定碎石基层裂缝产生的机理及类型,并从原材料与施工工艺等方面提出了裂缝防止的基本方法,针对已经出现的裂缝,探讨了相应的处理技术与施工工艺,可供广大技术人员借鉴。
标签:主桥;加固工程;有限元;材料参数;结构验算1.概述水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料,以一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙,按嵌挤原理摊铺压实的结构类型。
由于其整体强度、刚度、水稳性较好,目前高等级公路大多采用水泥稳定碎石来做基层。
水泥稳定碎石基层是一种半刚性结构。
易产生裂缝的问题是一直困扰着施工单位的一大难题。
如何避免或减少水稳基层裂缝是一直想方设法研究解决的难题。
这种裂缝一般在基层顶面横向每隔10~20米一条,缝宽0.5~3mm左右。
较早时在水稳基层摊铺完成后一个月内就开始出现,晚的在沥青砼路面通车后一至两年内开始出现,这是由于基层裂缝反射上来造成的。
基层裂缝的危害有二个方面:一是使水稳基层的整块变为多个小块,降低基层的整体强度。
二是反射后面层裂缝,若不及时修补,雨水从裂缝内向下渗透,水稳的表面软化,强度变低。
沥青砼和基层之间产生水膜,在车辆荷载反复冲击下,会使沥青面层底部与水稳基层表面反复受力,就会使沥青砼中粘附在碎石表面的沥青剥离,基层的的表面碎石强度破坏随着时间的推移,病害越来越严重,裂缝越来越宽,越来越深,最终会出现坑洞、条状下沉、网状碎裂、松散等,影响使用寿命。
影响路面行车的安全性和舒适度。
2.裂缝产生的原因根据现场调查,水稳基层裂缝有多种特征,但产生的原因大致有两种:2.1 干缩性裂缝从水泥稳定碎石压实成型到摊铺沥青砼面层这段时间存在干缩裂缝。
水泥稳定碎石压实成型到正常养护期期间,由于混合料本身拌和、养护时用水,水分蒸发以及混合料内部水化反应等发生的毛细管作用、分子间吸附作用力和碳化收缩作用等,引起基层混合料体积在一定程度趋于减小而收缩,出现拉裂的现象。
从基层养护期满后到施工沥青封层、摊铺沥青砼面层这段时间,如果间隔较长,温度变化较大,或雨天和晴天交替,则基层料从“较干燥→饱水状态→较干燥→饱水状态”反复循环,多次重复干缩过程,积少成多,必然会在薄弱地方产生裂缝。
水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因及预防措施
1.基础材料的选择:基层材料的选择不当,比如水泥稳定碎石中粒径分布不均匀、过多的细粒子存在等,会导致基层的强度和稳定性不够,从而容易产生裂缝。
2.施工工艺:施工工艺不当也是裂缝产生的原因之一、比如施工速度过快,导致基层材料没有充分浸湿和养护,会使其强度发展不良,易出现裂缝。
此外,如果施工过程中的仪器设备不当,也可能会产生振动引起裂缝。
3.负荷荷载:基层承受的荷载超过了其承载能力,导致基层变形,进而产生裂缝。
这种情况通常出现在道路承载交通荷载过于集中或过重的地方。
为了预防水泥稳定碎石基层裂缝的产生,可以采取以下措施:
1.合理选择材料:选择合适的水泥和稳定碎石材料,要求其粒径分布均匀,配合比适宜,以保证基层的稳定性和强度。
2.注意施工过程:控制施工速度,避免过快或过慢,确保基层材料充分浸湿和养护。
此外,在施工过程中要注意使用适当的仪器设备,避免振动对基层产生不良影响。
3.合理设计荷载:根据实际道路使用情况,合理设计道路的结构和荷载,以确保基层的承载能力不会超载,从而避免裂缝的产生。
4.加强养护工作:施工完成后,要进行适当的养护工作,包括及时浇水、维护道路排水系统、防止强阳光直射等,以保护基层材料不受外界因素的影响。
总之,水泥稳定碎石基层裂缝的产生与基层材料的选择、施工工艺和荷载荷载等因素有关。
通过合理选择材料、控制施工工艺、合理设计荷载和加强养护工作,可以有效预防和减少基层裂缝的产生。
水稳碎石基层裂缝成因及防治措施探讨在道路施工中,对于路面的要求质量较高,那么在道路施工结构中,水稳碎石基层处于底基层与路面的中间部位,承载来自路面的荷载,同时将荷载传递到底基层,所以对其质量要求极高。
由于水稳碎石结构具有较高的稳定性,所以在道路施工中广泛的应用。
但是由于其对施工工艺的要求较高,同时需要有良好的施工环境,所以在很多不具备这些条件的工程中出现了裂缝,对道路的质量产生了严重的影响。
文章对于水稳碎石1 裂缝产生原因分析1.1 干缩裂缝干缩裂缝主要是由于水稳碎石失水造成的,在基层施工完成后,由于受到环境中的温度影响,随着混合料的凝结,大量的水分蒸发流失,水稳碎石的体积由于缺水而变小,并且呈现阶段性的变化,在此种变化下,就会产生干缩裂缝。
干缩裂缝主要和混合料中的原材料有密切的关系,水泥所占的比例越大,其所消耗的水分就越多,干缩现象越强烈。
此外,集料中的细料对于水分的消耗也较大,所以细料占据的比例越大,所消耗的水分也就越多。
在施工的过程中,如果含水量过大的话,那么在冷却蒸发阶段也会消耗大量的水分,促进干缩裂缝的产生。
1.2 温缩裂缝水泥稳定碎石由于混合料中有5%左右的水泥,所以具有热胀冷缩的性质,在混合料硬化初期,水泥水化放出较多的热量,但散热较慢,因此其内部温度较高,使内部体积膨胀。
而外部如遇气温急剧降低则冷却收缩,内胀外缩相互制约,产生较大的应力。
一旦应力超过其极限抗弯拉强度,将产生温缩裂缝。
温缩裂缝多数是横向分布。
1.3 网状裂缝网状裂缝也叫“龟裂”,它是由于局部弯沉太大,在外力作用下产生结构性破坏的裂缝,它是一种破坏性较大的裂缝,如遇下雨,则渗水,在外力作用下引起翻浆。
初期时仅为网状细裂纹,随着时间的推移,裂纹处基层内部的水分继续蒸发,裂纹逐渐发展成为发散形裂缝。
在外力作用下,基层呈塌陷状。
1.4 纵缝如果水泥稳定碎石基层在施工早期产生纵缝,一定是施工控制方面引起的。
其原因应归结为局部土基压实度或基层压实度没有达到规范要求。
水泥稳定碎石层碾压成型后裂纹产生原因及防治措施水泥稳定碎石层作为一种常见的路面结构,其主要作用是加固路面,提高路面的承载力和稳定性。
但是,在施工和使用过程中,水泥稳定碎石层经常会产生裂纹,这会降低路面的使用寿命和承载能力。
本文将就水泥稳定碎石层裂纹产生的原因及防治措施进行分析和阐述。
1.施工质量不佳:水泥稳定碎石层的质量受到施工工艺和施工操作的影响。
如果施工质量不佳,如水泥稳定碎石层的浇筑不均匀、振捣不充分等,就会导致水泥稳定碎石层内部存在空隙和不均匀压实,从而引起裂缝的产生。
2.材料质量问题:水泥稳定碎石层的质量受到材料的影响,如水泥的质量、砂石的质量等。
如果水泥的质量不合格或者砂石的粒径分布不合理,就会导致水泥稳定碎石层的强度不均匀,从而引发裂纹。
3.环境因素:路面作为一个暴露在室外的结构,受到环境因素的影响较大。
例如,气温变化引起的温度变化,地基的沉降变形等都会对水泥稳定碎石层产生应力,导致裂纹的产生。
为了防止水泥稳定碎石层裂纹的产生,可以采取以下措施:1.提高施工质量:要严格按照施工规范操作,确保水泥稳定碎石层的浇筑均匀、振捣充分,避免在施工过程中产生空隙和质量不均匀的情况。
2.选用优质材料:要选择质量可靠的水泥和砂石,确保其符合相关技术标准要求,并且要注意砂石的粒径分布,避免出现不均匀的情况。
3.合理设计路面结构:在设计水泥稳定碎石层时,要根据路面的使用条件和承载要求进行设计,合理确定水泥的用量和砂石的比例,以保证水泥稳定碎石层具有足够的强度和稳定性。
4.监控和维修:定期进行路面巡查,发现裂纹和破损要及时进行维修和处理,避免裂纹扩大和进一步损坏。
5.加强养护管理:水泥稳定碎石层的养护管理是防止裂纹产生的重要措施,要保持路面的清洁和干燥,避免水沉积和外界环境因素对路面的影响。
6.适当增加伸缩缝的设置:在水泥稳定碎石层的设计中,可以适当增加伸缩缝的设置,以减轻温度和变形引起的应力集中,从而减少裂纹的产生。
水稳碎石基层裂缝成因及防治分析摘要:伴随我国交通业的迅速发展,越来越多的路面工程投入施工。
水泥稳定碎石基层在当前的路面工程范畴来讲具有着强度高、稳定性好、使用寿命长等优点。
其是根据水泥、碎石和水按一定比例,进行配制的路面结构层承重结构。
作为高等级路面的基层,在当前得到了越来越广泛的应用,并且取得了较为丰富的经验。
但是由于在施工过程中存在着诸类不合理的情况因素,致使路面出现大面积裂缝,严重影响了公路的使用寿命。
本案就当前公路水泥稳定碎石基层产生裂缝的原因进行了系统的分析,并针对性的提出了相关裂缝的防治措施。
Abstract: with the rapid development of transportation in our country, more and more road construction projects. Of the cement stable macadam base in the current pavement engineering category speaking has high strength, good stability, long service life etc. It is according to the cement, gravel and water according to a certain proportion, carries on the preparation of the pavement structure layer bearing structure. As the highway base, in the current have been applied more and more, and achieved rich experience. But because the existing in the construction process with the kind of unreasonable situation factors, the pavement appear large area crack, the serious influence the service life of the highway. This case is the current highway of the cement stable macadam base of reasons caused the cracks were systematically analyzed, and countermeasures were put forward relevant crack prevention and control measures.关键词:水稳碎石基层;裂缝成因;防治方法;分析Keywords: water stable macadam base; Fracture cause; Prevention and cure; analysis水稳碎石基层裂缝出现的原因分析(一)干缩性裂缝:水泥稳定碎石在干燥空气中硬化时.随着水分的减少.体积将收缩变形,每隔一段距离产生均匀的干缩裂缝。
公路水稳碎石基层裂缝成因及防治措施公路水稳碎石基层是公路路面结构中的重要组成部分,它承担着车辆荷载的传递和分散作用,是保障公路路面性能和使用寿命的重要部分。
由于各种因素的影响,水稳碎石基层在使用过程中可能出现裂缝的问题,严重影响了公路的使用安全和舒适性。
了解公路水稳碎石基层裂缝的成因及防治措施具有重要的研究意义和实际应用价值。
1. 材料质量问题水稳碎石基层的裂缝问题很大程度上源于其材料的质量问题。
水稳碎石基层的主要材料包括碱性烫灰、碎石、砂子和粘土等,如果这些材料中存在着一些质量问题,比如含泥量过高、颗粒形状不理想、含有有机物等,都会导致水稳碎石基层的力学性能和抗裂性能下降,从而易发生裂缝。
2. 设计施工问题公路水稳碎石基层的设计和施工质量对裂缝的形成也有很大的影响。
水稳碎石基层的厚度不足、石子质量不均匀、摊铺压实不到位、缺乏适当的基层排水措施等都可能导致水稳碎石基层的变形和开裂。
3. 荷载影响公路水稳碎石基层会受到不同程度的车辆荷载作用,尤其是重型车辆的通过,都会对水稳碎石基层造成较大的荷载影响。
一些超载车辆的频繁通过和超速行驶也会导致水稳碎石基层的变形和裂缝,从而影响路面的使用性能。
4. 自然环境因素自然环境因素也会对公路水稳碎石基层的裂缝形成产生影响。
气温的变化、雨水的浸润等都会导致水稳碎石基层内部的应力变化,从而促使裂缝的形成和扩展。
1. 提高原材料质量为了避免水稳碎石基层的裂缝问题,可以从原材料的选取和管理入手。
尽可能选择质量良好的碎石、砂子和烫灰等原材料,并加强原材料的质量管理,确保原材料的质量符合要求。
2. 加强设计施工管理在公路水稳碎石基层的设计和施工中,要加强施工管理,确保水稳碎石基层的厚度、材料质量、布设密实度等达到设计要求,并加强基层排水措施的设计和施工,减小水稳碎石基层受水分侵蚀的影响。
3. 加强维护养护对已经建成的公路水稳碎石基层,要加强维护养护工作,及时修补裂缝、破损和坑洞等问题,确保路面的平整度和强度。
公路水稳碎石基层裂缝成因及防治措施公路水稳碎石基层是公路路面结构中的重要一环,其质量直接影响着公路的使用寿命和安全性。
在公路使用过程中,经常会出现水稳碎石基层裂缝的现象,严重影响着道路的使用效果。
研究公路水稳碎石基层裂缝的成因及防治措施显得尤为重要。
1. 基层材料质量不佳:在基层材料的选取和施工过程中出现质量问题,比如材料中的粉砂含量过高、填充密实性不足等,都会导致基层容易出现裂缝。
2. 基层结构设计不合理:基层的厚度、材料的选用、施工工艺等设计不合理,都可能导致基层裂缝的发生。
3. 长期受到车辆荷载作用:公路是供车辆行驶的道路,长期受到车辆的荷载作用会导致基层材料发生变形,从而产生裂缝。
4. 天气因素:温度变化、雨水浸泡等天气因素对基层材料也有一定的影响,特别是在极端天气条件下,基层容易产生开裂。
5. 施工工艺不当:施工工艺不当、振捣不充分、界面粘结不牢固等问题,也会导致基层裂缝的产生。
1. 选用优质基层材料:在基层材料的选取和施工过程中,应该选用优质的沥青、碎石等材料,并严格按照标准进行施工,确保材料的质量。
3. 加强基层维护管理:加强公路基层的维护管理工作,及时发现裂缝问题,并采取相应的修复措施,以防止裂缝进一步扩大。
4. 提高基层的抗压性能:通过合理的混合比例和施工工艺,提高基层的抗压性能,在一定程度上减少基层的裂缝产生。
5. 加强道路排水设施建设:在公路设计和施工过程中,应该加强对道路排水设施的建设,避免雨水长期浸泡基层,导致裂缝的产生。
6. 实施定期养护检查:建立健全的公路养护体系,定期对公路基层进行检查和维护,发现裂缝及时采取修复措施。
在对公路水稳碎石基层裂缝的成因及防治措施进行研究的基础上,可以更好地指导公路建设和养护工作,提高公路的使用寿命和安全性。
对于公路基层裂缝问题的研究也需要在施工材料和工艺、设计标准、维护管理等方面动态调整,不断提高公路基层的质量和稳定性,为公路交通的发展和安全保障作出更大的贡献。
水稳碎石基层裂缝成因及防治探讨
水泥稳定碎石基层是根据水泥、碎石、砂和水按一定比例进行配制的路面结构层承重结构,也是底基层与路面两层的中间结构,它具有强度高、水稳定性好的优点。
但它和水泥砼路面一样施工工艺要由于水泥稳定碎石具有强度高且水稳定性好的特点,水泥稳定碎石结构作为高等级路面的基层,得到了越来越广泛的应用,且取得了较为丰富的经验。
但由于其结合料为水泥,施工工艺要求较高,而且需要较好的施工管理环境,否则就极易产生早期裂缝。
从原材料、施工及养护管理等方面的提出了综合的防治措施,以保证公路路面的正常使用。
标签:高速公路;水稳碎石;基层裂缝;防治
1 裂缝产生原因分析
1.1 干缩裂缝
水泥稳定碎石在干燥空气中硬化时,随着水分的减少,体积将收缩变形,每隔一段距离产生均匀的干缩裂缝。
水泥稳定碎石产生干缩裂缝的原因与其水泥、水和碎石集料都有很大的关系。
一方面混合料在凝结硬化过程中,水泥与水起水化反应,消耗大量的水分。
水泥含量越高,则消耗的水分越多。
另一方面,碎石集料表面也要吸附水,集料中的细料成分越多,表面吸附的水分就越多。
再者,基层施工过程中,含水量越大,蒸发散失的水分就越多。
因此就越易产生干缩裂缝。
1.2 温缩裂缝
水泥稳定碎石由于混合料中有5%左右的水泥,所以具有热胀冷缩的性质,在混合料硬化初期,水泥水化放出较多的热量,但散热较慢,因此其内部温度较高,使内部体积膨胀。
而外部如遇气温急剧降低则冷却收缩,内胀外缩相互制约,产生较大的应力。
一旦应力超过其极限抗弯拉强度,将产生温缩裂缝。
温缩裂缝多数是横向分布。
1.3 网状裂缝
网状裂缝也叫“龟裂”,它是由于局部弯沉太大,在外力作用下产生结构性破坏的裂缝,它是一种破坏性较大的裂缝,如遇下雨,则渗水,在外力作用下引起翻浆。
初期时仅为网状细裂纹,随着时间的推移,裂纹处基层内部的水分继续蒸发,裂纹逐渐发展成为发散形裂缝。
在外力作用下,基层呈塌陷状。
1.4 纵缝
如果水泥稳定碎石基层在施工早期产生纵缝,一定是施工控制方面引起的。
其原因应归结为局部土基压实度或基层压实度没有达到规范要求。
但城市道路基
层7d养护期满后,如果管理维护不到位,也会产生纵缝。
由于基层较厚,采用分层碾压作业。
第一层摊铺碾压成型时,其厚度较薄,一般在15cm左右,尽管养护期满,但其承载能力较低。
1.5 路基不均匀沉降产生裂缝
如果水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝,多是由于局部土基及底基层压实度达不到规范要求引起,在重车的作用下产生的反射裂缝,有时显弧状分布,且表面形成一定的高度差。
2 裂缝防治
2.1 原材料控制
水泥:为保证水泥稳定碎石基层施工时有足够的时间运输、摊铺和压实,应对水泥的终凝时间有限制,一般需要6~10h。
夏季施工时,气温较高,表面层的凝结硬化速度较快,水泥终凝时间应尽可能达到10h;春秋季施工时水分蒸发较慢,终凝时间可缩短至6h。
水泥标号不能太高,最好不要超过32.5R,采用普通硅酸盐水泥。
剂量控制范围为5% 左右。
因为水泥剂量太低,强度难以满足要求;而剂量过高时,混合料的收缩系数增大,裂缝增加。
故水泥剂量一定要经过试配并结合现场调试合适之后确定;石料:石料的粗细直接影响水泥稳定碎石基层的强度、平整度和裂缝的产生。
水泥稳定碎石的粒料越粗,强度越高,稳定性越好,预防温缩、干缩裂缝的能力越强。
但粒料过于粗糙,则粒料间的粘接力不足,一旦车辆上路,表面层极易跑散,使得基层的平整度难以达到验收标准要求。
如果粒料偏细,基层强度难以合格。
而且石粉含量偏多时,水泥稳定碎石的收缩性增大,裂缝也就增多。
2.2 施工控制
压实度:水泥稳定碎石混合料压实度的控制是保证强度达到标准要求的重要手段之一。
尽管面层将采取钢筋加固补强措施,但基层的压实度保证仍不能松懈。
为保证压实度达到标准,检查井周围混合料的摊铺厚度可比正常路段薄一些,水泥的含量增加1% 左右,使用小型机具夯实多遍。
再配合路面的井圈加固,以保证井圈周围的路面的工作寿命。
由于基层材料来源的生产企业规模相对较小,机械化程度不高,石料加工质量普遍不够稳定,存在粒径不均匀现象,骨料时而偏粗,时而偏细。
因此水泥稳定碎石混合料的最大干密度呈变化状态。
在压实度的检验中,如果采用同一干密度指标作为标准,很容易出现压实度不合格或超过100%的现象。
因此施工中采用灌砂法进行压实度检验时,应对集料筛分,以确定粗骨料的含量,分别选用不同的密度标准;水量:水泥稳定碎石是水泥与集料的水化凝结硬化的产物。
含水量的控制影响到压实度的保证和裂缝的产生。
考虑到混合料在运输、碾压过程中还有水分散失,尤其夏季施工时水分蒸发快,施工过程中对水的含量应控制在比最佳含水量大1% 左右。
含水量过小时,基层表层松散,碾压容易起皮,难以压实;含水量过大碾压时粘轮,表面起拱,而且基层成型后水分散失愈多,形成的裂缝愈多。
所以施工过程中含水量要控制适宜;施
工接头:基层在施工过程中留有接头是难以避免的。
但接头处往往是应力的集中区,在温度应力、基层收缩应力和交通荷载的反复作用下,容易诱发为裂缝,从而导致沥青面层产生反射裂缝。
2.3 养护控制
水泥稳定碎石基层碾压成型后应及时覆盖洒水养护。
由于水分参与了水泥的水化反应,水分的散失将影响其正常的反应,从而影响凝结硬化后形成的强度,特别是夏季施工,气温较高,基层表面的水分蒸发更快,极易产生均匀的裂纹。
养护的方法可以采用草袋、麻袋或塑料薄膜覆盖,保证基层不直接暴露在外。
冬季施工时,要及时采取防冻措施。
因为强度未形成的混合料中的自由水在气温0℃以下时结冰,体积膨胀,使基层结构变得松散,达不到设计强度要求。
2.4 外力影响
水泥稳定基层是半刚性路面结构,只有2.5~3Mpa 的强度,在不铺面层时,严禁超重车辆通行,过早通过超重车辆会使水稳基层的结构强度受到破坏,产生不规则的细小裂缝。
车辆超载是造成沥青路面损坏的主要原因,路政管理部门要加重、加大对超载、超重车辆的处罚和监管力度。
而设计人员在进行路面结构设计时,要亲自对路线的交通量及车辆组成进行调查,充分考虑到超载车辆的影响,避免出现反射裂缝。
2.5 管理维护及施工协调控制
基层摊铺碾压成型到喷洒透层油铺筑沥青面层的这段时间的管理维护工作非常重要。
由于各种工程管线相继进场施工,道路的施工作业面将被占用。
特别是第一层成型后,一旦现场管理维护不及时,各种工程管线和构件集中堆放在基层上,基层将受到极大的破坏。
这时应严禁堆放重物,不允许车辆上行。
第二层7d 养护期满后方可开放交通,但仅允许部分施工车辆放行。
各种工程管线施工时,应与道路施工协调配合。
尤其开挖管线沟槽时,严禁将周围水泥稳定碎石基层下部基础掏空。
基层施工完毕后,为保证水泥稳定碎石结构不继续失水,减少干缩裂缝产生,最好在一星期后即喷洒透油层或进行下封层施工,尽早铺筑沥青面层。
参考文献
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