沥青混凝土路面裂缝产生原因与分布规律

沥青混凝土路面裂缝产生原因与分布规律

李长锋于龙

李长锋于龙

（广西壮族自治区林业勘测设计院，530011）

【摘要】半刚性基层沥青路面是我国公路的主要路面结构形式，它具有与柔性路面完全不同的结构特征。半刚性基层材料尤其是水泥稳定碎石类材料由于脆性，对温度、湿度敏感性较强，在强度形成及使用过程中，因温度变化产生温度收缩裂缝和因含水量变化而产生干缩裂缝。文章基于此，对沥青混凝土路面裂缝产生原因与分布规律进行分析。

【关键词】沥青混凝土；路面裂缝；分布规律

一、沥青混凝土路面裂缝的分类

裂缝是沥青路面最主要的结构破损形式之一，裂缝在沥青路面上十分常见，其成因各种各样，从表现形式看可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种类型。按其成因不同，又可分为荷载型裂缝与非荷载型裂缝两大类。荷载型裂缝是路面承载能力下降，强度不足以承担车辆荷载或者反复循环荷载作用引起的疲劳所产生的。由于路面结构设计不当、材料配合比不当、或施工质量低劣，或者由于车辆严重超载，致使半刚性基层沥青路面在反复的交通荷载作用下，沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而断裂。由结构层底面拉应力引起的疲劳破坏首先从底基层底面开始，并逐渐向上延伸，接着半刚性基层产生疲劳破坏，在车辆荷载的反复作用下，裂缝逐渐向上扩展至表面。也可能因为下层开裂造成顶面应力集中而引起开裂，或上下同时延伸而开裂。

二、沥青混凝土路面裂缝成因

1．标准过低

公路在进行初始设计时，路的表面和基础层及其它方面的比例不符合实际情况，如果水泥标号不够，沥青中参杂其它东西，或者由于对于交通繁忙程度考虑不周，公路沥青面的刚性不足，都容易出现裂痕。

2．施工材料

如果施工材料，特别是路面表面的施工材料达不到要求，抗低温效果较差，或者种原材料的结合不恰当，对于不连续面或者预留缝隙处理不好，就有可能出现这种情况。

3．天气变化

如果在冬季或者夏季温度极端变化，特别是在温度大幅降低的时候，并且超过十天以上都维持这种温度;或者由于温度剧烈的上下反复变化都有可能对路面形成非常严重的损坏，造成与路面伸展方向垂直的破坏性的裂隙。

4．建筑原因

一是由于路面的基础层处理不够到位，路基硬度不够，造成沉降使表面出现裂隙。二是在公路修筑基础层时，没有及时维护保养，或者养生结束后没及时洒铺封层或透层油，造成填充物的干燥收缩，形成收缩性的裂隙。三是公路的基础层的填充物搅拌不充分，没有夯实、夯紧基础层，或者由于比例不合理，形成基础层负荷较小的情况，如果车辆过往比较频繁，且吨位较大的情况下，容易产生裂隙。四是由于施工的时候偷工减料，造成路基强度不够，间隔处理不好，因而容易形成指向路面伸展方向的裂隙。五是路面表面的材质暴露时间超过标准，形成外层温度不高，而内部的温度较大，如果再用压路机进行碾压，就会形成人为的不连续面。六是对于路面的不连续面或者预置的裂隙填充或者密闭不严形成的。

5．车辆吨位过大

一是由于目前车辆超载严重，特别是大吨位的车辆更是如此，并且车辆通过量比较大，超过了路面的承受能力，就会引起路面或者基础层的下沉，形成裂隙。二是由于过往的交通工具在通过时还附带产生规则的颜动对路面形成较大的冲击，并且吨位较大的车辆在做剧烈运动时如突然加速、转向、刹车时也会对路面形成一种切剪力。

三、沥青混凝土路面裂缝分布规律

沥青路面裂缝的形式有很多种，路面裂缝产生的原因也不尽相同，熟悉沥青裂缝的分布有助于强化施工前处理薄弱环节，防治裂缝发生于未然。本次沥青主要观察了A路下沙段的路面状况，根据A路沥青路面出现早期裂缝病害的调查，认为裂缝病害主要有以下特点：（1）沥青路面早期裂缝病害主要是以纵向裂缝为主。并基本上沿着公路中心线上出现。路基的路基高度越高，出现的纵向裂缝越宽和越长。（2）防止沥青路面纵向裂缝的产生可以采取对路基边坡采取护坡道加固处理等形式。（3）沥青路面早期横向裂缝病害主要是在路基填挖交界处、桥头位置、结构物端部。公路上出现的横向裂缝主要是在填方路段、桥头和半填、半挖路段，大部分横向裂缝之间的间距基本上相等，是由于温差、伸缩、沉陷而产生温缩裂缝、沉降裂缝。挖方地段和填挖交界地段出现的横向裂缝较少，不同裂缝宽度出现的数量基本相等，填土高度对横向裂缝数量的产生影响不大。

我们根据裂缝的特点得出了裂缝产生的原因，分析了其主要机理，由此在这里进行裂缝分布总结，在实际道路中间，对于裂缝的分布是有规律、有特点的。首先我们对裂缝进行分类，以裂缝产生的原因分为“主观裂缝”和“客观裂缝”。意义为裂缝产生的自身因素或是其外界因素。就好比是实际原因与环境温度原因。

在路面设计中其各项应力是能满足要求的，然而由于外界种种因素及施工单位的偷工减料等等造成的路面破坏却不可避免。因此，对路面裂缝的分布观测能够给设计施工带来有利的资料和经验。在这里一一列出主要的分布地点:

1）人行道附近。由于人行道周围并未全部设有交通信号灯，因而在行人密集处，行驶车辆常常的制动给地面带来了很大的水平方向的作用力，裂缝基本上会随车道数的增多而加长，随而发展成为一条甚至多条横向裂缝。2）检查井四周。由于沉降原因，四周路面会出现若干条裂缝，并逐步扩展开来，形成网状，并逐渐的有裂缝会开始向外侧延伸，最终会将其引起破碎。3）超高内侧，由于超高，车辆行驶的时候将会产生超重，超过了路面的极限承载力，导致裂缝的产生。4）路面坑洼处，由于路面有坑，使车辆经过时候跳车，重力加速度的影响，裂缝会沿着坑洼地段形成，并不断扩大，如这个检查井。5）交通信号灯周围，即十字交叉路口。交通信号能改变车辆的行驶状态，制动与加速是裂缝产生的很大一个因素。6）填挖方交界处，由于路面的路基不同，导致受力特性不同，裂缝也在次分界点产生。7）纵坡变化处，所谓纵坡变化处，即如桥头跳车一般，使车辆经过时会有重力加速度产生，而成为裂缝产生原因。8）.转弯地段。转弯处的向心力与车速成正比例，速度越大，向心力就越大，也对路面施加了水平力，导致裂缝的产生。如下是一转弯裂缝。

其他一些特殊的场合也会有裂缝的分布，在正常的路面上是不容易产生裂缝的，然而路面不可能一直都是平直的，这也不符合路面设计要求。只有掌握裂缝的分布规律，在裂缝易生成的地方多加防范，及时修护。这样才能把路面的状态达到满意的水准。

四、小结

通过文章分析可知，沥青混凝土铺路已经得到广泛应用，但是这种方式也存在一定的问题，这就需要我们根据道路建筑材料本身的特点，在实际的道路建设过程，结合建设地方经济发展情况、对于运输的需求量、建设单位的资质情况、可获得的材料的质量等条件，使出避免半刚性基层沥青路面结构开裂的预裂缝技术方案和相关的保障技术，防止路面出现损害，增加公路使用寿命，从这些方面来说都是非常有意义的，并且可以获得更多投资的回报，无论对于建设方还是使用方来说都是具有十分重大的现实意义。

参考文献：

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[2]高维军,史连春.浅谈沥青混凝土路面早期破坏的成因及控制[J].黑龙江交通科技.2004（06）

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