半刚性基层沥青路面反射裂缝研究进展

高等级公路半刚性基层沥青路面裂缝生成机理研究摘要：随着半刚性基层沥青路面的大量应用，在实际使用过程中出现了不少问题，尤其是裂缝问题日益突出，并成为该结构的主要缺陷。

国内已建成高速公路使用调查表明，通车后一年最迟两年均出现了大量裂缝，裂缝率最高达600m/1000m2。

就目前的研究现状来看，引起路面开裂的原因有很多，有面层材料方面的、基层材料方面的、设计方面的、施工方面的以及环境方面的，对路面裂缝所采取的防治措施也是分别针对上述几方面的。

关键词：半刚性；沥青路面；疲劳裂缝；强度；刚度；稳定性；温度应力；碳化；干燥收缩；使用寿命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、刚性较大等优点，此外，半刚性基层材料板体性好，利于机械化施工且工程造价低，能适应重交通发展的需要，因而，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和底基层。

目前我国90%以上的高等级公路沥青路面基层和底基层采用了半刚性材料，并且在我国今后高等级公路建设中，半刚性基层材料仍将成为路面基层的主要材料。

2半刚性基层沥青路面裂缝的主要类型沥青路面开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的，影响裂缝轻重的主要因素有:沥青和沥青混合料的性质、基层材料的性质、气候条件、交通量和车辆类型以及施工因素等。

按路面开裂的形式路面裂缝可分为:横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝;但就沥青路面开裂的主要原因而论，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、疲劳引起的面层开裂。

沥青面层自身的温缩裂缝包括低温收缩裂缝和由于温度反复升降导致的温度应力疲劳裂缝。

由基层温缩、干缩和疲劳引起的面层开裂形式主要是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。

3半刚性基层沥青路面裂缝形成机理3．1荷载型裂缝荷载型裂缝主要是由于行车荷载作用而产生的，在车轮荷载作用下，路面回弹弯沉值逐渐增大，半刚性基层的底部产生弯拉应力，当此弯拉应力大于半刚性基层材料的抗弯拉强度时，半刚性基层底部就很快发生开裂，半刚性基层整体结构被打破。

沥青混合料抵抗低温收缩变形的能力成为低温抗裂性，低温裂缝往往是沥青路面各种病害的开始，裂缝的发展将直接影响到路面的使用功能，裂缝的产生不仅破坏了路面的连续性、整体性和美观，而且从会从裂缝中不断渗入水分导致基层甚至路基软化，导致路面承载力下降直至路面早期破坏，尤其在北方（II4）低温地区，沥青混合料路面的裂缝现象比较典型，是值得研究和重视的问题。

沥青混凝土路面层施工过程中经常出现横向、纵向、网裂、反射等不同性质的裂缝；同时伴有车辙和抗滑表层摩擦系数不足等影响行车功能的质量问题，即有施工质量的控制因素问题也有设计理论深度不足的技术问题。

通过工程实践和养护工作的技术总结；得出了设计、施工及养护工作存在的问题和规律，对提高施工质量具有必要的技术意义。

半刚性基层沥青路面的开裂现象与机理分析半刚性基层沥青路面裂缝大致可分为三种：疲劳裂缝、温度裂缝和反射裂缝。

疲劳裂缝主要是由于行车荷载引起的。

在重复荷载作用下，结构层底部产生拉应力，当拉应力大于材料的疲劳抗拉强度时，结构层就会开裂并逐渐扩展。

疲劳开裂的早期现象是路面在纵横向出现间断的裂缝，之后，路面出现龟裂并伴有更多的变形。

这种现象目前主要存在于中低级道路中。

疲劳开裂一般由多种原因引起，如重复的疲劳荷载作用，路面结构设计不合理或厚度不足，排水不畅、施工质量不好等都可能导致出现疲劳开裂。

如果路面在开放交通后短短几年内出现开裂，则可能是路面经受重复荷载的疲劳状态或是运输超载的原因所致。

温度裂缝是由于温度变化引起的。

当外界温度下降；特别是急剧降温的情况下，造成路面材料体积收缩，收缩产生的拉应力超过路面材料的抗拉强度时，沥青路面就开裂。

在一般情况下，由于沥青混合料有良好的应力松弛性能，温度升降产生的变形不致于产生过高的温度应力，但当气温骤降时，由于沥青混合料的应力松弛赶不上温度应力的增长，超过其极限拉伸应变，便产生开裂。

温度收缩开裂主要是横向裂缝。

一般认为低温开裂与路面材料有关，硬的材料比柔的材料更容易出现低温开裂，沥青在环境因素的作用下出现氧化就更容易出现低温开裂。

半刚性基层沥青路面反射性裂缝的成因及控制方法采取一些預防措施和设计理念可以最大限度的减少半刚性基层沥青路面的收缩开裂。

本文针对半刚性基层沥青路面结构特点，对采取合理的施工和养生方案、预裂和在半刚性基层和面层间设置应力吸收层等三种控制半刚性基层产生反射性裂缝的方法进行探讨。

标签：半刚性基层；沥青路面；预裂引言：引发沥青路面出现裂缝的原因有很多，裂缝类型也各不相同。

疲劳开裂或由基层损坏引起的裂缝属于路面结构性破坏。

而水泥稳定碎石基层产生的反射性裂缝虽然并不影响路面的路用性能，但如果裂缝宽度较大（>6mm），最终会对路面使用性能造成影响。

材料特性、施工工艺、交通荷载和层间接触状态都是相关影响因素。

相比于无结合料基层而言，水泥稳定类基层具有强度高，整体性和水稳性好等特点，其荷载分布的范围更大，从而可为沥青路面提供良好的支撑。

水泥稳定土、水泥稳定碎石基层和全深式再生技术的应用可以减少基层和路基间层分离引起的路面开裂。

由于水泥稳定基层可以减小沥青路面的弯沉和层底拉应变，因而能够有效降低路面结构中出现的疲劳开裂开裂的程度。

水泥稳定基层还可以将水分阻隔在基层之外，提高了路面结构的抗冻性能，进而可以减少基层破坏和由此引发的路面开裂及坑槽等损坏类型。

此外水泥稳定基层可以将荷载分布在更大的范围内，因此可以跨越不良路基，减少路基破坏。

但半刚性基层也有其自身的缺点，半刚性材料容易在温度变化及水分散失时产生很大的收缩变形，进而会形成基层的收缩裂缝，并通过基层反射到沥青面层上。

反射性裂缝产生三个必备条件：基层中的宽裂缝造成沥青面层出现应力集中；应力集中无法缓解；沥青脆性大，应力集中导致表面开裂。

1.影响路面产生裂缝的主要因素路面产生裂缝的主要原因有材料特性、施工步骤、交通荷载和层间接触状态。

在材料特性方面，裂缝的产生主要由于水泥稳定基层的干缩现象。

一般来说半刚性基层的干缩程度受集料类型、压实度、养生、水泥含量和温湿度等因素的影响。

半刚性基层沥青路面反射裂缝足尺试验研究总第81期内蒙古公路与运输Highways&TransportationinInnerMongolia5文章编号:1005—0574一(2003)04—0005—03半刚性基层沥青路面反射裂缝足尺试验研究丁一军王润全王亚军.(1.呼包高速公路项目办公室,内蒙古O10020;2.内蒙古交通设计研究院有限责任公司.内蒙古呼和浩特01001O)【摘要】通过反射裂缝足尺试验来评价纤维增强沥青混合料和玻璃纤维土工格栅对抑制反射裂缝的效果,对抑制机理作了分析.试验证明,在普通沥青混合料中加人聚酯纤维以及使用改性沥青可使脆化点温度降低,增强低温抗裂性,加人聚酯纤维和在基层与面层之间铺设玻璃纤维格栅可有效抑制反射裂缝. 【关键词】半刚性基层沥青混凝士路面;足尺试验;反射裂缝;增强机理;研究中图分类号:U416.223文献标识码:AAbstract:BasedontheresultoffuIl—scaletestonthereflectioncrack,thisarticleevaluatestheeffectivenessofcon—trollingthiscrackwiththefiberreinforcedasphaltmixtureandglassfibergeogrid.Ithasbeenp roventhatthepolyester fiberisaddedtOthenormalasphaltmixandthebitumencanlowerthetemperatureofbrittlepoi nt,andenhancethecrackresistance.Whenthepolysterfiberisusedortheglassfibergeogridcanbeplacedbetwee nthebasecourseandsurfaee.thereflectivecrackscanbecontroIledeffectivelY.Keywords:asphaltpaxrenaentwithsemi—rigidtypebase;full—scaletest;reflectioncrack;mechanismofreinforcing;study半刚性基层沥青路面以其优越的路用性能成为我国高速公路路面结构的主要形式,但路面的低温开裂一直是影响其使用品质的重大问题.本课题作为高等级公路沥青路面开裂研究与防治的室内研究部分.以半刚性基层及沥青混合料为研究对象,通过足尺疲劳试验,对纤维沥青混合料和玻璃纤维土工格栅抑制裂缝的效果和机理作了探讨.以期指导工程实践.水泥,石灰,粉煤灰稳定类的半刚性基层不可避免地产生收缩(温缩和干缩),或者半刚性基层已经开裂.或者在已经开裂的旧沥青路面或水泥混凝土路面上加铺新面层后,原先的裂缝或接缝会在加铺层相同的位置出现,这种由于基层或下层裂缝引起了上方面层底部的开裂,并逐渐向上传播直到表面所形成的裂缝称为反射裂缝.尽管断裂力学和有限元方法能给分析反射裂缝提供理论基础,指导设计,但由于路面结构的复杂,材料参数的变异等,仅理论分析解决不了反射裂缝课题.在应用断裂力学分析时,材料参数,特别是断裂力学参数是很难测定的,这是由水泥混凝土,沥青混凝土等路用材料固有的力学物理特性所决定的.所以.就目前来讲,长期的理论分析研究并未为应用提供好的设计方法,而加入纤维和土工格栅使问题更为复杂化.因此.注:课题项目来源:内蒙古交通厅(2001).项目名称:《内蒙古高等级公路沥青路面开裂研究与防治》.3￡垒￡:鲁￡垒型￡拄9￡￡罐r篚￡￡:刍臣三9￡旺望定3俄罗斯地域相邻,气候相似,俄罗斯泡沫塑料应用研究为我国北方季冻区隔温层设计提供了良好的依据;⑤在以弯沉为设计指标的路面结构计算方法中,当在拥有较大回弹模量的层间夹有泡沫塑料板(软弱夹层)时,应进一步完善该类道路结构的强度计算方法.8参考文献[1夫?依?鲁温斯基.俄罗斯道路建设中采用泡沫塑料的有效性[M3.徐广彬.译.陈东丰.徐雷.校.莫斯科:运输.1996.[2夫?依?鲁温斯摹.饿罗斯道路"泡沫翅料"隔温层没计施工手册[s:.王晓珂,陈东丰.译.王树森.季景义.校.莫斯科:运输.2000.原稿收稿日期:2003—07—05修改稿收稿日期:200309—08竖望箜望一～—一.一∽ⅢⅢl/一¨.删¨加一胁一…㈣¨～肌帕～e)～m一讯川唧.内蒙古公路与运输Highways&TransportationinIn—nerMo—ngolia2003年第4期6根据室内试验结果来评价各种新型材料的止裂效果,以及采用什么试验方法来评价显然十分重要.对于剪切破坏的Ⅱ型裂缝模式,国内外研究人员应用弯曲试验,板式剪切试验等方法作出了评价,本课题结合内蒙古地区寒冷气候特点,主要考虑由温度变化引起的反射裂缝,进行了室内足尺试验,在有接缝的水泥板上铺筑沥青?昆凝土,在水泥混凝土板上施加水平向的等幅交变荷载,以模拟水泥混凝土板随温度变化而产生的周期性张开一闭合运动(I型裂缝),根据沥青面层反射裂缝贯通时产生的荷载作用次数来评价各种新型材料抑制反射裂缝的效果.试验在西安空军工程大学柔性道面实验室进行,进行了水泥混凝土路面上7cm厚沥青混凝土加铺层裂缝开展的足尺疲劳试验.1沥青路面反射裂缝足尺试验1.1试验目的对比O℃条件下,直接加铺沥青混凝土层?加人GoodRoadⅡ纤维后直接加铺沥青混凝土层与设置玻纤格栅防裂加铺层的疲劳特性.1.2试验方案①原沥青混合料直接加铺,加GoogRoadⅡ聚酯纤维混合料直接加铺以及设置玻璃纤维土工格栅防裂层0C各试验一次;③沥青昆凝土加铺层厚度7cm.哥l0cm1.3试验过程试验开始,使接缝水平位移稳定在1mm,调整加载频率,使其稳定在40~/min,试验正式开始.通过降温设备的观察镜,先观察是否产生首次裂缝,一观察到首次裂缝,记录荷载作用次数,并取下降温罩,以便于随时将出现裂缝时的荷载疲劳作用次数标绘在裂缝扩展的位置上.由于低温下荷载疲劳作用次数较少,试验过程不长,取下降温罩后虽然路面表面温度略有升高, 但仍在o'c左右,路面中面温度和表面温度则保持不变.试验中随着疲劳荷载作用次数的增加,接缝水平位移也增大.到裂缝完全贯通时试验停止.1.4试验结果①直接加铺原沥青混凝土试验,加载67次时出现首次裂缝,加载100次时裂缝上升到顶部,加载154 次时裂缝贯通.图1为裂缝状况示意图.图中括弧内的数字即为裂缝扩展到此时的疲劳荷载作用次数.②直接加铺GoodRoadⅡ聚酯纤维沥青混凝土试验,加载112次时出现首次裂缝,加载131次时裂缝A~I-NNN,加载498次时裂缝贯通.图2为裂缝状况示意图.③设置玻璃纤维土工格栅防裂层试验,加载116次时出现首次裂缝,加载537次时裂缝贯通.图3为裂缝状况示意图.B板一==足I2●遘''-_l'耋～'-;=:0一1l,,一一-r:5一■～32,'一一A板岳8l0cm图l直接加铺原沥青混凝土裂缝扩展图B板曩=敬:三JllI,'5●一1l'一l-卜\'l1'Lt,孽耋v守,e宣',,\\1●_一焉:=—,—-,一gj一'A板图2直接加铺GoodRoadI聚酯纤维沥青混凝土裂缝扩展图总第81期丁一军等:半刚性基层沥青路面反射裂缝足尺试验研究7 岳l0emB板盅=一,乒譬一l2{4j'—r,曼7'一,4j室2I=\ij掌\,:专00一,^—,,\'—,～妻/,,..\/A板岳《图3设置玻璃纤维土工格栅防裂层沥青混凝土裂缝扩展图各种状态下的疲劳试验结果列于表 1.间的格栅,可相对较早地加入到抑制裂缝发展的工作表1疲劳试验结果中,从而收到良好的止裂效果.2试验结论从荷载疲劳作用次数上看,原沥青混凝土裂缝贯通时,荷载疲劳作用次数为154次,加入GoodRoadⅡ后为498次,提高约3.2倍.设置土工格栅防裂层后,荷载作用次数为537次,提高约3.5倍.从裂缝扩展图上还可以看出,加入GoodRoadⅡ后和设置玻璃纤维土工格栅防裂层后,裂缝在一定宽度范围内分散,说明两者在一定程度上降低了接缝处的应力集中现象,使疲劳荷载作用次数比直接加铺时有所提高.而后者更为明显一些.①玻璃纤维格栅抑制反射裂缝的机理.集料穿过玻璃纤维格栅结构,形成了一个复合的力学嵌琐体系.玻纤格栅纵横向的网孔结构,使格栅对网孔内的混合料起了一个"箍固"作用,可使沥青混凝土内颗粒位移受到均匀的限制.因此,当其下面的水泥板出现裂缝并作张拉运动时,格栅的存在改变了裂缝尖端的受力状况,使裂缝处上层面板的张开变形受到了限制,从而抑制裂缝上传.此时,格栅横向筋受混合料向外的推挤力,纵向筋受拉力作用,当推挤力逐渐增大使格栅变形达到一定程度,即格栅遭到破坏时,纵向筋的强度成为抑制裂缝扩展的关键,如果格栅的网孔尺寸较稳定,格栅本身的拉伸强度较大,则可使此阶段持续较长时间,从而起到抑制裂缝发展的作用.同时格栅网孔结构的稳定性由于与沥青混合料相互填充而得到增强,因此格栅本身的抗拉强度是抑制裂缝发展的主要原因.而铺设在水泥板与沥青面层之另外,用断裂力学理论进行分析可知,设置土工格栅能有效降低加铺层内裂缝尖端的应力强度因子幅值,使裂缝不会很快失稳扩展到加铺层表面,从而延缓了反射裂缝的出现.②纤维沥青混凝土抑制反射裂缝的原因.GoodRoadⅡ聚酯纤维在低温下仍呈柔性,具有较高的抗拉强度,且各向同性,按照混合料总重0.2259/6的比例加入纤维,纤维均匀且以多向丝样分布于混合料中,沥青混合料中大约有超过l8亿根/m.分离的纵横交错的GoodRoadⅡ纤维,为混合料提供了巨大的内聚力,对混合料起到"桥接"和"加筋"作用,阻碍了裂缝的产生,提高了混凝土的抗拉强度,从而延缓了反射裂缝的产生.综上所述,室内足尺试验表明,纤维增强沥青混凝土以及加铺土工格栅沥青混凝土可有效抑制低温状态下反射裂缝的产生.2001年1O月,已将该项研究应用在呼包高速公路新建一幅(修建了3km试验路),实际路用效果将另文阐述.3参考文献[1沙庆林高等级公路半刚性基层沥青路NEM].北京:人民交通出版社.1998.[2张登良.沥青路面[M].北京:人民交通出版社,1999.[3]周富杰.防治反射裂缝的措施及分析口.上海:同济大学,1998.[4]陈华鑫.纤维沥青混凝土路面研究[].西安:长安大学,2002.[5]郭忠印.土工网在防治路面反射裂缝中的应用[J].石油沥青. 1995.(4).[6]杨军.邓学军.格栅沥青混凝土性能研究[J].中国公路.1997.(3).?[7]杨成忠.陈万祥.基于半刚性基层的沥青路面反射裂缝分析与防治[J2.公路.2002.(4).(编辑李新生)原稿收稿日期:2003—09—16修改稿收稿日期:2003一l1—18。

半刚性基层沥青路面反射裂缝形成试验及扩展机理研究利维康道让旧路更具价值摘要基于应变水平进行道路结构起裂层位预估并应用断裂力学理论阐述裂缝形成及扩展原因，采用室内试验测试沥青路面各结构层的极限弯拉应变，研究荷载作用下半刚性基层沥青路面裂缝形成及扩展机理。

在试验路段的各层位布设XYJ-2型应变传感器，监测道路结构的应变规律。

结果表明：土基回弹模量较低时，原始开裂点在基层及底基层发生；裂缝尖端的应力强度因子均高于材料的断裂韧度，原始裂缝将会由于荷载作用而持续扩张，直至形成贯通裂缝。

关键词：沥青路面；半刚性基层；反射裂缝；起始层位；应变水平；裂缝扩展；应力强度因子；断裂韧度引言半刚性基层沥青路面在我国广泛应用[1]，如水泥稳定碎石、水泥稳定砂砾、石灰粉煤灰稳定碎石、石灰粉煤灰稳定沙砾、石灰稳定土等[2]。

水泥稳定碎石及石灰粉煤灰稳定碎石具备较高的抗压强度，并具备一定的水稳定性，广泛应用在道路结构的基层和底基层[3]；石灰稳定土等可自成板体，且具备一定抗压强度，广泛应用在底基层中[4]。

采用半刚性材料的高等级公路一般选用15～20 cm面层材料，包括上面层、中面层及下面层；25～40 cm基层材料，15～30 cm底基层材料[5]。

该种路面结构由于半刚性基层具备较大的刚度，所以道路结构承载能力较强，路面车辙现象较轻[6]。

调查发现：在使用2～3年，路表开裂病害就开始出现，且随应用年限增长，开裂病害更严重，与实际路面设计寿命不一致[7]。

半刚性基层沥青路面设计过程中采用弹性层状体系理论进行道路结构力学计算。

在该种理论体系下，半刚性道路结构多数层位为受压状态，个别层位承受较小的拉应力。

按照应变疲劳破坏或者应力疲劳破坏的基本准则，道路结构开裂的几率较小，使用寿命将会很长，而这种结果显然与道路实际使用状况有很大差别[8]。

当前，有学者采用黏弹塑性有限元数值模拟技术得到的计算结果与采用弹性层状体系计算的结果有一定的差别，交通荷载作用下，半刚性基层道路结构原始开裂点存在争议[9]。

半刚性基层沥青路面反射裂缝形成机理论文【摘要】半刚性材料的温度收缩及干燥收缩是造成沥青面层开裂的重要原因，针对这一问题，通过分析研究得出由于半刚性材料中粉粒以下的颗粒及胶结物具有较大的温缩特性，在温差作用下，反复产生一定的温度应力，是造成半刚性基层温缩开裂的主要机理；而半刚性材料中由水蒸发引起的毛细管张力作用、吸附水及分子间力作用、干燥收缩的层间水作用、碳化脱水作用是造成半刚性基层干缩开裂的主要机理。

1 引言半刚性材料作为路面基层具有较高的结构强度、刚度，良好的板体性、稳定性和一定的抗冻性，能够大幅提高路面的承载能力，同时利于施工机械化且工程造价低，但是随着半刚性基层沥青路面的大量应用，在使用过程中也逐渐暴露出一些问题，尤其以裂缝问题较为突出，并成为该结构的主要缺陷。

2 半刚性基层沥青路面裂缝主要类型半刚性基层沥青路面裂缝按照开裂的形式可分为：横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝。

而以引发沥青路面开裂的主要原因来进行分类，可分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝两大类，其中非荷载型裂缝具体又包括沥青面层本身温缩导致的裂缝和由于基层的温缩、干缩和疲劳导致的沥青面层开裂。

沥青面层自身的温缩裂缝又可分为低温收缩产生的裂缝和由于温度反复升降导致的温度应力疲劳裂缝。

由基层温缩、干缩和疲劳引起的面层开裂形式主要是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，尤其以半刚性基层材料温缩和干缩引起的反射裂缝问题最为严重。

3 半刚性基层沥青路面的反射裂缝通过对半刚性基层沥青路面上钻取的芯样观测表明，很大一部分的裂缝为半刚性基层首先开裂而后引发沥青面层开裂的反射裂缝，且这类裂缝通常在各级公路中所占的比例达50%以上，而在高等级公路上所占的比例则更高。

在严寒地区或冰冻地区，因温缩或干缩而导致已开裂的半刚性基层在由温度变化引起的膨胀作用和收缩作用下会产生水平位移。

当有车辆荷载作用时，基层裂缝的两端之间会引起下卧路面结构在裂缝处产生竖向位移差，且在面层中引发面层的剪切搓动，致使基层的裂缝反复收缩、伸张，并产生剪切疲劳破坏导致开裂，半刚性基层沥青路面的反射裂缝示意如图1所示。

浅析半刚性基层的沥青路面反射裂缝形成原因与防治
摘要：路面裂缝不仅影响路面美观﹑减低平整度，而且会削弱路面的整体平整度。

特别是路面开裂后水份通过裂缝渗到路面基层﹑低基层甚至土层，削弱基层﹑土层的强度，从而加剧路面的破坏，缩短路面的使用寿命。

文章主要针对半刚性基层的沥青路面反射裂缝形成与防治进行了分析与探讨。

关键词：半刚性路面,反射裂缝,防治
一、反射裂缝的形成原因
对于半刚性基层沥青路面，反射裂缝指由于半刚性基层在温度梯度和湿度变化下产生收缩开裂，此种基层材料先开裂而后沿开裂基层向上方反射到沥青面层而形成的裂缝，或者在行车荷载作用下，裂缝沿已开裂半刚性基层向上扩展而形成的裂缝。

很显然，反射裂缝的产生主要是刚性基层已先开裂，再经行车或温度、湿度变化而引起沥青面层裂缝。

1.反射裂缝产生的主要类型与原因
(1)温度型反射裂缝。

温度型反射裂缝有两种，一种是在开裂基层(或老路)上铺厚沥青面层后，在冬季突然降温过程中，基层(或老路)的裂缝会由于温度收缩而继续拉开，它将给产生温度收缩的新铺沥青面层增加一个附加拉应力;两个拉应力叠加一旦超过沥青混合料抗拉强度，新沥青面层的表面在基层(或老路)裂缝的上方开裂，并逐渐向下延伸，直到与老路的裂缝相连，这样形成的裂缝通常称为低温收缩裂缝。

另一种裂缝主要发生在昼夜温差比较大的地方。

在开裂基层(或老路)上铺薄沥青。

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。

河南科技上裂缝分析与防治青路面我国高等级公路经过十几年的建设,积累了丰富的经验,在路面结构方面形成了一种主流模式———半刚性基层沥青路面,但半刚性材料之一沥青材料对温度和湿度变化比较敏感,在其强度形成过程中以营运期间会产生干缩裂缝和低温收缩裂缝。

因此,探讨反射裂缝的形成机理,对采用优质的路面材料、合理的结构层次,压缩沥青路面面层厚度,采取切实有效的技术措施防止或延缓沥青路面开裂的产生,并对已发生的裂缝进行治理是十分必要的。

使半刚性基层沥青路面真正体现“优面强基稳定土层”的路面结构组合原则,以适应我国公路事业迅速发展的需要。

一、半刚性基层材料的性能用水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土或处治碎(砾)石以及用各种水硬性材料结合料的工业废渣修筑的基层叫半刚性基层。

通常包括石灰土、石灰粉煤灰(简称二灰)、石灰粉煤灰(简称二灰土)、水泥土等以细颗粒组成的材料和以石灰土、石灰粉煤灰、水泥等结合料组成的材料。

1.热胀特性。

半刚性基层材料的宏观热胀性是其固、液、气三相热学性质相互作用综合效应的外观表现。

原材料除粉土矿物外,一般具有较小的胀缩系数,而新生胶结合物具有较大的热胀系数。

各种形式的水通过扩张作用,毛细管压力作用和冰冻作用,对其冻胀性产生相当大的影响。

当含水量接近最佳含水量时,半刚性基层材料的温度收缩系数呈现最大值。

2.干燥特性。

半刚性基层材料的干燥收缩主要是通过毛细管张力作用,吸附水及分子间力作用、层间水作用和硫化作用4个过程而引起整体宏观的收缩。

半刚性基层材料处于相对湿度和温度不断变化的环境,而相对温度又与湿度成反比。

因此,半刚性基层的李强1崔艳晓2( 1.许昌市交通局交通工程定额质量监督站;2.许昌市公路局第二工程处)R7与地电位连通,V O =0V 。

总之,V A 限定在+0.7V ～+5.7V 之间,经过D3的+0.7V 压差补偿后,V O 输出限定在0～5V 之间,即称为用于单片机单极性调理电路。

半刚性基层沥青路面反射裂缝的处治技术探讨摘要：我国的交通体系也在逐渐完善。

但是，在公路的实际应用中，由于车辆受到车流的压力以及使用受到的损耗，都会导致公路出现裂缝。

公路出现裂缝问题难以治理，极易出现反复性。

所以，为了解决困扰公路质量的裂缝，就要针对裂缝因素进行分析。

本文主要对半刚性基层沥青路面反射裂缝处治技术进行研究与探讨，希望能够提出解决措施，更好地进行公路养护，规避裂缝问题出现。

关键词：半刚性基层沥青路面；反射裂缝处置技术；公路养护社会的发展，离不开交通的支持。

所以，为了提供更为便捷的交通环境。

反射裂缝是目前公路出现的主要通病之一，公路主要应用沥青原料，一旦沥青原料出现反射裂缝，就会导致路面的雨水以及污水迅速渗透。

再加上公路车流量大，在车流的压力下，逐渐形成动水压力对路面以及路基进行反复的冲刷。

此种问题，会导致路面受损，使裂缝问题加剧。

这些问题会降低公路的抗性，降低其承载能力，进而引起更多沥青路面通病问题出现。

1.半刚性基层沥青路面反射裂缝出现的主要原因1.1半刚性基层沥青路面变形能力差半刚性基层沥青路面，其主要特征就是刚度与强度较高。

但是，半刚性基层沥青的刚度与强度高，也导致沥青路面变形能力差，在发生环境以及温度的变化时，其抗性较低。

这也导致沥青路面出现断裂处，由于路面与路基相互连接，当路面断裂到一定程度时，就会产生细小的裂缝，最终引起反射裂缝问题出现。

这些裂缝看起来是小问题，但是，随着路面的应用，路面需要承担较大的荷载力，裂缝问题不断加剧，反射裂缝一旦出现，污水以及雨水，就会沿着公路裂缝处向下渗透，雨水与污水一旦达到路基处，就会导致公路逐渐出现松散、塌陷等问题。

1.2受到外界气候因素影响反射裂缝产生的主要原因，归根结底还是气候以及环境的影响，反射裂缝为动态裂缝，受到外界因素影响，随着温度差异提升、荷载力加大，都会导致裂缝问题不断加剧。

虽然目前已有裂缝处治方式。

但是，其实际的修复、养护效果并不高。

半刚性基层沥青路面反射裂缝的防治措施研究摘要：介绍了半刚性基层路面的优缺点以及反射裂缝的产生原因，对半刚性基层沥青路面的反射裂缝的防治措施进行了研究。

关键词：半刚性基层反射裂缝防治措施1概述近几年我国高速公路建设飞速发展，截止到2010年年底，其高速公路总里程已经达到7.4万公里，其中90%以上采用半刚性基层沥青路面，但是由于半刚性基层在温度梯度和湿度变化下容易产生收缩开裂，然后经过车辆荷载和温湿条件反复循环的作用使得裂缝向上反射到沥青面层，产生严重的反射裂缝问题。

国内外的道路研究者针对反射裂缝问题提出了一些理论研究方法及防治措施，并且取得了一定的效果。

本文也主要从反射裂缝的产生原因和防裂措施两个方面进行论述。

2半刚性基层沥青路面的优缺点由于半刚性基层沥青路面具有强度高、行车舒适、维修养护较方便以及对新建路基变形的适应性比水泥混凝土路面强等特点，成为了我国绝大多数高速公路普遍采用的路面结构形式。

半刚性基层的主要优点有：（1）整体性好，有很高的承载能力和抗变形性能；（2）能充分地利用当地地方性材料，做到就地取材；（3）较经济，能节约投资；（4）有良好的抗冻性，能有效地治理季节性冰冻地区的翻浆。

但不可避免的是，通过多年的使用性能观察，半刚性基层沥青路面的缺点也是十分明显的。

特别是半刚性基层沥青路面通车不久即出现大量的纵横向裂缝，主要有：（1）半刚性基层的温缩裂缝与干缩裂缝，从而导致沥青面层的反射裂缝是一个普遍存在的问题。

（2）由于半刚性基层的强度主要处决于结合料的剂量和严格的压实，半刚性基层本身非常致密，基本上不透水;由于半刚性基层的致密，半刚性基层与沥青层的联结是一个问题;易导致沥青面层与半刚性基层的层间滑动，从而出现过早的疲劳裂缝或剪切疲劳裂缝。

（3）半刚性基层较柔性基层热容量小，与沥青面层的附着性能差(透层的渗透效果差)，再加上半刚性基层本身收缩(干缩与温缩)的附加影响，因此即使不计反射裂缝，沥青路面的温缩裂缝也会明显增加。

关于半刚性基层沥青路面反射裂缝的防治摘要：随着现代公路建筑工程施工技术以及材料性能的开发，半刚性基层路面成为近年来所广泛应用的道路工程施工技术。

由于受诸多客观因素制约，半刚性基层的沥青路面也会发生不同程度的路面病害而影响路面服务性能。

针对半刚性基层沥青路面的反射裂缝进行分析，探究其施工预防措施，利于提高路面安全性能。

关键词：沥青路面半刚性基层反射裂缝防治措施前言：近年来，采用无机混合料稳定土作为公路基层铺筑施工技术，以其较高的刚度特征以及一定的抗弯性强度性能，在当前沥青路面结构中发挥着较强的荷载扩散功能。

受温度湿度变化影响，半刚性基层施工材料在施工运营过程中形成的干缩或温缩裂缝通常会在交通荷载反复作用下扩展到沥青路面面层之上，形成反射性裂缝，给沥青路面行车安全舒适性带来不同程度的影响。

1.半刚性基层及其反射裂缝机理分析半刚性基层是指采用无机混合料稳定土铺筑的具有一定抗弯强度的板结体基层结构，主要对路面起到结构承载作用，通常具有较高的刚度和较强的荷载扩散能力。

半刚性基层致密性强、渗透性弱，其内部排水性较差，由于其基层施工材料一般具有很好的板结性能，因此半刚性基层的整体性较强。

整体上看，半刚性基层具有一定的抗拉、抗疲劳强度性能以及良好的水稳性，能够有效保障公路路面受力稳定性能。

相对于半刚性基层沥青路面结构来说，反射裂缝是由于构成半刚性基层的施工材料在温度和湿度变化下导致基层产生收缩性开裂，在行车荷载作用下沿开裂部位向上延展并反射到沥青面层之上而形成的裂缝。

反射裂缝的形成机理主要包括低温收缩、湿度干缩和疲劳性裂缝机理。

由于半刚性基层沥青路面在使用过程中对重载车辆具有较大的轴载敏感性，构成沥青路面半刚性基层的相关施工材料，对外界温度和湿度变化反应也相对强烈，特别是半刚性基层材料的强度、模量在使用过程中，由于自然气候的干湿冻融循环侵蚀以及交通荷载作用而产生疲劳性衰减，导致基层局部强度低于基层材料相应产生的拉应力矩，形成不同程度的收缩性缝隙开裂，当基层在长期受到路面行车荷载的反复作用时，半刚性基层的干缩裂缝和收缩裂缝会扩展到沥青路面面层形成反射裂缝。

半刚性基层沥青路面反射裂缝处治新方法探讨反射裂缝是半刚性基层沥青路面质量通病之一。

沥青路面一旦发生反射裂缝，雨水会迅速渗入基层，在车辆荷载作用下形成动水压力反复冲刷基层，引起基层损坏、路面唧浆、路面网裂沉陷等病害，路面状况迅速恶化。

反射裂缝属于动态裂缝，受气温、荷载等因素作用，裂缝宽度会不断变化，且在车辆荷载作用下路面剪应力增加，缝边强度降低，导致基层及沥青面层逐步碎裂、掉粒。

按照JTJ073.2—2001《沥青路面养护技术规范》规定的裂缝处治方法对半刚性基层沥青路面反射裂缝进行处治只是短期有效，随着使用时间延长，裂缝会再次反射到路面上，发生唧浆、网裂等病害。

因此，为了对反射裂缝进行彻底处治，本文尝试将半刚性基层沥青路面反射裂缝按照严重程度的不同，分别采用不同的处治方法，探寻处治半刚性基层沥青路面反射裂缝长期有效的方法。

半刚性基层沥青路面反射裂缝处治失效原因半刚性基层沥青路面的特点是基层强度和刚度较大，变形能力较差，在温度或湿度变化时易产生开裂。

由于面层与基层相互联结，基层开裂到一定程度时，沥青面层会在基层裂缝对应位置发生底部开裂，在车轮荷载的不断作用下，进而不断向上发展就形成反射裂缝。

反射裂缝一旦形成，雨水就会沿裂缝渗至基层和路基。

因荷载反复作用形成动水压力而基层产生切割的抽唧作用，致使基层逐步松散、路基软化，从而降低基层和路基的承载能力，引起沥青面层出现网裂沉陷和唧泥等病害。

JTJ073.2—2001规定采取封缝的方法处治沥青路面裂缝，但其不能根本解决反射裂缝问题，原因主要有以下几方面：1)封缝虽然能在短期内防止路表雨水下渗，但不能排除已经渗入基层及其层间和路基中的自由水，病害隐患依然存在；2)在车辆荷载作用下半刚性基层沥青路面反射裂缝缝壁处竖向剪应变大幅增加，同时温度变化引起其水平方向产生拉应变，结果将导致已经灌缝的裂缝再度拉开，并导致路表雨水再度下渗；3)灌缝材料大多数是柔性材料，由于刚度差异缝壁仍为自由边，在车辆荷载作用下自由边会掉粒或开裂，引起裂缝继续发展。

某干线公路半刚性基层反射裂缝防治研究摘要：半刚性基层反射裂缝的防治研究，对于深入认识沥青路面在热-水-力耦合作用下的疲劳损伤破坏具有重要意义。

通过展开橡胶沥青应力吸收层路用性能试验，结合试验段应用，分析不同应力吸收层防裂效果。

结果表明，橡胶沥青SAMI 较玻纤格栅、聚酯玻纤布夹层的残留劲度百分比分别增加了19.04%、13.40%，抗剪强度分别提高了129.41%、73.33%，拉拔强度提高2.8-3.0倍、1.1-1.2倍；铺设橡胶沥青SAMI路面状况较好，无明显裂缝出现，较其他防裂措施效果好。

因此，可广泛应用于干线公路半刚性基层反射裂缝防治。

关键词：干线公路；半刚性基层；反射裂缝；橡胶沥青SAMI1 引言近年来，随我国公路建设迅速发展，沥青路面已成为公路路面主要结构形式，半刚性基层因其具有较高强度和承载能力被广泛应用于路面结构[1]，由于基层水硬性材料的理化性质，易引起干缩和温缩[2-3]，导致产生裂纹。

荷载-温度-水的耦合作用下，裂纹尖端产生应力集中，导致裂纹扩展，逐渐形成贯通面层的裂缝，即反射裂缝[4]。

早在20世纪60年代就已开始反射裂缝的防治研究，如美国Kohc（科氏）公司通过理论与试验相结合的方法，对应力吸收层进行大量研究[5]，提出经济有效的科氏路面防裂解决方案；Ceylan H、郑建龙等[6-7]对不同路面温度应力作用下反射裂缝的萌生、扩展进行研究；T.Krauthammer、周富杰等[8-9]基于有限元分析，研究了复合路面结构裂缝的传荷作用。

尽管对基层反射裂缝的研究日益深入，但由于其沥青面层处于复杂的三维应力状态，其材料特性有较大的差别，理论计算模型过于理想化，很难与实际状况相吻合[10]。

因此，研究半刚性基层反射裂缝的防治研究对提高路面耐久性，促进我国公路交通健康可持续发展具有重要意义。

本文在橡胶沥青SANI路用性能试验基础上，通过对比不同防裂措施防治效果，分析橡胶沥青SAMI防治基层反射裂缝的适用性。