半刚性基层沥青路面裂缝成因分析及处治措施
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沥青路面裂缝的原因分析及防治措施1.外界环境因素:气候变化是最常见的外界因素。
夏季高温日照下,路面沥青会膨胀,冬季低温下则会收缩,这种温差的频繁变化使得路面沥青易于开裂。
此外,雨水渗入路面裂缝,冻融循环作用也会导致路面开裂。
2.施工质量问题:不合理的施工方式和工艺也是裂缝形成的一个重要原因。
比如施工时沥青材料的温度不能掌控好、路面厚度不均匀、基层处理不到位等问题都会引起路面开裂。
3.车辆负荷:沥青路面经过长期的交通负荷作用,会造成路面断裂、沉陷等现象。
特别是在路口等交通流量大的地方,车辆频繁的刹车和加速过程中,将给路面带来巨大的拉伸和压缩力,导致沥青路面裂缝。
1.加强施工质量管理:合理的施工方式和工艺是防治沥青路面裂缝的基础。
对沥青的温度和厚度进行控制,确保施工过程中的质量,对基层进行适当的处理,提高沥青路面的承载力和耐久性。
2.路面维护保养:定期对路面进行维护和保养,及时修复和处理出现的裂缝。
采用填料或填充材料对裂缝进行封堵,保证路面的平整和连续性。
3.加强路面排水系统:合理设计和维护路面的排水系统,确保雨水能够迅速排除路面,减少冻融循环对路面的影响。
4.使用改性沥青:改性沥青具有更好的抗裂性能和柔韧性,能够有效减少路面裂缝的产生。
在施工中选用改性沥青进行路面铺设,能够提高路面的抗开裂数。
5.加强交通管理:合理分配车辆负荷,减少交通拥堵和交通变道,避免车辆频繁刹车和加速,减少对路面的损害。
综上所述,沥青路面裂缝的原因有多种,需要从施工质量、路面维护和车辆管理等多个方面进行综合治理。
只有加强对路面的质量和维护管理,才能够延长沥青路面的使用寿命,提高交通道路的安全性和舒适度。
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。
沥青路面裂缝产生的原因及处治措施沥青路面是我们常见的公路路面之一,它具有施工周期短、施工成本低、维修方便等优点,因此在建设中十分常见。
然而,沥青路面在使用过程中不可避免会产生裂缝,这些裂缝不仅影响路面的美观度,还会降低路面的安全性和使用寿命。
本文将从沥青路面裂缝产生的原因及处治措施两方面进行阐述,希望可以为相关工作人员提供一些参考。
一、沥青路面裂缝产生的原因1、温度变化沥青路面是由不同材料组成的,不同材料的热胀冷缩系数不同,温度变化会引起路面变形,从而导致裂缝的产生。
特别是在极端温度条件下,沥青路面会出现伸缩变形,同时还会出现龟裂、排水不畅等情况。
2、水分侵入沥青路面在使用过程中,难免会出现细小的孔隙或裂缝,这些缝隙很容易被雨水或其它液体侵入,导致路面松动、膨胀、变形等现象,同时还会破坏路面的结构稳定性,从而产生裂缝。
3、过度负荷在车辆频繁通行的路段,沥青路面的荷载会不断变化,如果车辆重量过大,或者车辆经常停留在同一地点,路面就会产生局部变形,从而引起裂缝。
4、材料老化沥青路面在使用过程中,会受到紫外线、酸雨、高温等环境因素的影响,从而导致材料的老化。
材料老化会使得路面失去弹性,变硬、变脆,不具备抗裂性能,容易出现裂缝。
二、沥青路面裂缝的处治措施1、填充材料修补在路面出现裂缝后,可以通过填充材料进行修补。
常用的填充材料有:沥青封闭剂、聚合物材料、沥青胶等。
填充材料的优点是简便、快速,适合对局部裂缝进行修补,但其缺点是对裂缝的处理效果不稳定,需要经常维护,耗材较多。
2、镶嵌法处理镶嵌法处理是在路面裂缝处钻孔,然后嵌入专用的防裂材料,使得材料与路面完全融合。
这种方法对于面积较大、深度较深的裂缝进行处理效果较好,但是需要相对较长的维护周期和较高的成本。
3、热补法处理热补法处理是通过将沥青材料加热融化,然后倒入路面裂缝处,经过高温压实,使得材料与路面完全融合。
这种方法处理效果较好,具有持久性和耐候性强的优点,但其也需要较高的成本和较长的维护周期。
沥青路面裂缝的原因分析及防治措施随着国民经济的快速开展,交通量日益增大,道路承受车辆反复荷载、重载和超载现象日益突出,路面面临严峻的考验。
裂缝是沥青路面的常见病害,它的危害在于从裂缝中不断进入水分使基层甚至路基软化,导致路面承载才能下降,加速路面破坏。
随着施工技术和机械化施工程度的进步,开裂导致路面迅速损坏的现象虽有所改善,但沥青路面裂缝危害至今未能铲除。
本文从沥青路面裂缝的形式入手,分析裂缝产生的原因,从而总结出沥青路面裂缝的防治措施。
1.沥青路面裂缝的形式沥青路面的开裂表现形式是多种多样的,主要有横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝、反射裂缝和车辙。
1.1横向裂缝裂缝与路中心线根本垂直,缝宽不一,缝长有的贯穿整个路幅,有的贯穿部分路幅,裂缝弯弯曲曲、有枝有叉。
横向裂缝中的唧浆导致裂缝两侧凹陷,桥头跳车处的路面横向裂缝,在路面积水的作用下加速跳车开展的速度,同时会对路基造成冲刷。
裂缝走向根本与行车方向平行,裂缝长度和宽度不一。
一般都发生在高填方的路基上。
纵向裂缝容易形成沿行车方向呈台阶状,影响行车舒适性。
1.3网状裂缝网状裂缝又称龟裂,裂缝纵横交织,将面层分隔成假设干多边形的小块,一般缝宽1mm以上,缝距40cm以下。
网状裂缝导致沥青路面松散或槽,严重影响沥青路面的综合效劳程度。
1.4反射裂缝基层产生裂缝后,在温度和行车荷载作用下,裂缝将逐渐反射到沥青外表,路外表裂缝的位置形状与基层裂缝根本相似。
对于半刚性基层以横向裂缝居多,对于柔性路面上加罩的沥青构造层,裂缝形式不一,主要取决于下卧层。
1.5车辙车辙变形是在行车荷载重复作用下,路面产生累积永久性的带状凹槽,外表为沿行车带出现横向高差,也常伴有以纵向为主的裂缝。
2.沥青路面裂缝的成因2.1路基、基层施工不当造成路面裂缝路基、基层既为车辆在道路上行驶提供根底条件,也是道路的支撑构造物,对路面的使用性能有重要影响。
路基应稳定、密实、均质,对路面构造提供均匀的支承,即路基在环境和荷载作用下不产生不均匀变形。
【技术】半刚性基层沥青路面病害原因及维修对策随着我国经济的迅速发展,半刚性基层沥青路面已经成为我国高等级公路沥青路面的主要结构类型。
它具有较高的强度和承载能力,并具有一定的抗弯拉强度。
然而随着半刚性沥青路面的大量使用实践证明,由于半刚性路面设计理论还不完善、施工水平参差不齐、质量控制标准不一,致使此类路面质量水平差异性较大,如果面层不够厚,路表面会很快产生裂缝,加速沥青路面的破坏,影响沥青路面的使用性能。
1半刚性基层沥青路面结构性病害产生原因及表现形态为了节约投资和避免车辙,我国以往修建沥青路面通常采用强基薄面的路面结构组合设计,这种路面结构的整体抗拉强度大,沥青面层的层底应力也多是处于受压状态,理论上路面几乎不会过早出现结构性破坏,然而实际使用已表明,我国半刚性基层沥青路面除了出现泛油、横向开裂、车辙外,也出现松散、唧浆、沉陷、坑槽和龟裂等路面结构性破坏,使路面强度降低,结构承载能力下降,需要进行较频繁的维修。
1.1产生原因半刚性基层沥青路面结构性病害的产生与路面施工有直接联系。
在摊铺时,由于沥青混合料一旦接触到基层即出现迅速降温,使沥青面层与基层之间出现一个相对疏松的近层状欠压层;另外,在沥青混合料施工时,由于粒径较大、摊铺方式、人工扰动等因素造成的粒度离析,以及各种原因可能导致温度离析,都会影响沥青混合料的压实并导致其部形成大小不一、形状各异的欠压区域。
这里的欠压区域和前述的欠压层构成了潜在的“储水腔”,而多数半刚性基层本身的透水性很差,结果在路面内部由储水腔和截水层构成潜在的积水系统。
强基薄面的路面结构从两方面促使路面开裂;一是强度高的半刚性基层容易产生收缩开裂并导致较薄的沥青面层出现反向裂缝;二是基层相对刚度大使较薄沥青面层的剪应力变大,而且在高温、低温和沥青面层老化的情况下应力状态更不利,最终导致道路表面出现很多剪切裂缝。
结果是,路面积水系统的进水通道被打开,为路面处于内部积水状态创造了条件。
半刚性基层沥青路面反射裂缝的成因与防治近年来,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,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。
1 路面开裂的类型沥青路面按裂缝成因可将其分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝两类。
荷载型裂缝主要指剪切型裂缝,由于行车荷载作用下沥青面层产生较大的剪切应力,当产生剪切强度超过路面材料的极限抗剪强度就会发生剪切开裂,这种裂缝在初始阶段一般是路表纵向开裂,随着荷载的反复作用逐渐发展为网状裂缝。
非荷载型裂缝主要是指温度裂缝,沥青混凝土与其它材料一样也具有热胀冷缩的性质,这种裂缝不仅与荷载作用下产生,而且与环境因素也有很大关系。
一般认为沥青混凝土的低温开裂有两种形式:一种是由于气温骤降造成面层温度收缩,在有约束的沥青层内产生温度应力超过沥青混凝土的抗拉强度时造成的开裂。
此类裂缝多从路表面产生,向下发展。
温度开裂的另一种形式是温度疲劳裂缝,这是由于沥青混凝土经过长时间的温度循环,是沥青混凝土的极限拉伸应力变小,应力松弛性能降低,将在温度应力小于其抗拉强度时产生开裂。
这种裂缝主要发生于温度变化频繁的温和地区,无论是低温荷载裂缝、冻胀裂缝还是反射裂缝都是在外因作用下由于沥青混合料老化所致,而低温缩裂则是温度下降时内部应力所致,属于材料问题。
另外,由于半刚性基层材料本身固有的收缩特性使沥青路面存在着严重的反射裂缝问题,半刚性基层开裂之后,沥青面层与半刚性基层之间存在受力薄弱点,在温度、荷载、外界环境作用下,沥青面层底部出现应力集中现象,面层底部开裂,在荷载反复作用下裂缝向上扩展,直至路表面。
半刚性基层沥青路面裂缝成因分析及防治措施发布时间:2021-04-06T12:57:23.837Z 来源:《基层建设》2020年第29期作者:张兴佳[导读] 摘要:半刚性基层是最常见的一种沥青路面基层形式,其特点为抗压强度高、稳定性好、施工成本低等,因此,在公路工程建设中得到了广泛应用。
江苏鸿海建设工程有限公司江苏盐城 224000摘要:半刚性基层是最常见的一种沥青路面基层形式,其特点为抗压强度高、稳定性好、施工成本低等,因此,在公路工程建设中得到了广泛应用。
然而,在实际应用中发现,由于半刚性基层具有较大膨缩系数,很容易出现收缩裂缝,从而产生面层反射裂缝,当基层渗入水后很难及时排出,甚至会损坏路基路面。
在外界自然环境的长期作用下,半刚性基层强度将大幅下降,引发大量病害问题,严重危害行车舒适性和安全。
为此,必须重视半刚性基层沥青路面裂缝问题,根据工程实际情况,合理选择处理措施,保证工程施工质量。
关键词:半刚性;沥青路面;裂缝我国沥青路面的主要结构形式为半刚性基层沥青路面,而半刚性基层沥青路面的开裂是现阶段主要的养护难题。
通常在半刚性基层路面结构中,新建路面在通车3-5年后即会发生开裂,根据交通部对我国公路的抽检调查数据显示,路面裂缝是我国公路最主要的病害形式。
如果不能及时、准确的修补裂缝,开裂路面会在环境作用下产生结构性破坏,直接导致路面寿命的缩短。
因此,本文通过对半刚性基层沥青路面的开裂机理进行总结分析,以期对裂缝的防治提供思路。
1 半刚性基层裂缝产生机理 1.1 水泥稳定碎石基层开裂机理半刚性基层是由多种材料混合碾压而形成的板体结构,主要材料包括无机结合料、骨料、细集料等。
因为混合料自身材料存有一定缺陷,内部材料分布不均,在外界荷载和自然因素等作用下,很容易出现受力不均现象,此外还会产生疲劳应力。
在应力集中位置便会出现微裂缝,随着公路使用年限的不断增加,裂缝将进一步发展,最终形成贯通整个基层厚度的裂缝,引起基层开裂。
沥青路面裂缝产生的原因及防治措施和处理方法1.材料老化:沥青作为一种胶结材料,具有一定的使用寿命。
随着时间的推移,沥青会发生物理和化学变化,变得硬化和脆化,导致路面裂缝产生。
2.环境因素:路面裂缝的产生与外界环境条件有关。
例如,温度变化、水分渗透和紫外线的辐射等都会导致路面材料发生膨胀和收缩,从而引发裂缝。
3.施工质量:施工过程中如果出现疏漏或错误操作,会导致沥青路面质量不达标,容易产生裂缝。
例如,材料的配比不正确、压实不充分、施工温度不适宜等都会对路面质量产生不良影响。
针对沥青路面裂缝问题,可以采取以下一些防治措施和处理方法:1.路面维护:定期对路面进行维护,包括清洗、打扫和补充新的沥青材料。
及时清理路面上的灰尘和杂物,以防止它们对路面的腐蚀。
同时,根据路面情况,选择合适的时间补充新的沥青材料,填补已有的裂缝。
2.选择优质材料:选择高质量的沥青材料,以提高路面的耐久性和抗裂性。
优质材料能够更好地抵抗外界环境因素的侵蚀,减少裂缝的产生。
3.控制施工温度:在施工过程中,要控制好沥青温度,避免温度过高或过低对路面质量产生不良影响。
合适的施工温度能够确保沥青材料充分熔化和压实,减少裂缝的产生。
4.加强质量管理:加强对施工质量的管理,严格控制各项施工参数,确保沥青路面的质量达到设计要求。
包括合理配比沥青材料、充分压实路面、合理控制施工温度等。
5.采取预防措施:预防是最有效的方法。
可以采取预防性的措施,如在路面施工前进行地基加固和排水处理,减少外界环境因素对路面的影响,从而减少裂缝的产生。
总结起来,沥青路面裂缝的产生与多种因素有关,包括材料老化、环境因素和施工质量等。
通过定期维护、选择优质材料、控制施工温度、加强质量管理和采取预防措施等方法,可以有效地预防和控制沥青路面裂缝的产生,提高路面的使用寿命和稳定性。