半刚性沥青混凝土路面早期破坏及防治

半刚性沥青混凝土路面早期破坏及防治（共10篇）

篇1：半刚性沥青混凝土路面早期破坏及防治

前言

路面早期破坏即道路在使用初期就产生裂缝、沉陷、变形等现象。沥青混凝土路面的破损形式主要有裂缝(包括横、纵、龟、网裂)及变形(包括车辙、推移、波浪、沉陷、松散、剥落、坑槽)，它们对路面的破坏主要是雨、雪水通过面层缝隙进入各结构层，导致各结构层松散、强度散失，从而形成更大面积的破坏。破坏的原因是多方面的，主要包括设计、施工、养护、行车荷载、自然环境，其中施工是主要因素。形成沥青路面早期破坏的原因 设计方面

(1)对交通量估计不准从而导致累积当量轴次计算不准确，如实际值偏大或对交通增长率估计不足，都会造成设计不当．导致路面超荷服务，最终导致早期破坏。

(2)设计中对材料参数取值不准确，如对各结构层抗压回弹模量、抗弯拉强度没作实验而取规范值与实际值不符，如取值偏大．则造成路的整体强度不足，路面就会在行车荷载作用下发生早期破坏。(3)进行路面结构组合时考虑不足，如沥青面层与半刚性基层(特别是二灰类)问未设下封层．由于半刚性基层缩裂．可导致面层出现反射裂缝。

(4)沥青混凝土面层厚度偏小．易形成强基薄面的结构方式．而基层受力特性主要承担行车荷载的垂直压力．无法分担行车对路面的剪力作用．在交通量较大情况下，这种结构方式极易形成路面早期破坏。施工方面

如完全按规范施工是基本上可以避免路面早期破坏的，但由于施工条件、施工人员素质、施工机械等各方面因素限制，使得道路施工不仅在沥青面层上施工不当，易形成路面早期破损．而且在路基、底基层施工中也留下造成路面早期破坏的隐患。

(1)在路基施工中，不同土质不是分层填筑而是混填就会导致路基强度不均，在行车荷载作用下易造成不均匀沉陷，从而导致面层破裂。

(2)各结构层压实度不足会直接影响各结构强度承载能力，在行车荷载作用下，易造成结构层松散，不均匀沉陷，从而导致面层破坏。

(3)在半填半挖路基施工中，坡度为1：5—1：2.5时未挖台阶开蹬处理．则在通车后易导致路基整体滑动．从而形成剪切破坏，面层出现横、纵缝。

(4)挡土墙未按规范施工造成承载力不足．会引起路基下沉，导致面层破坏。

(5)在基层、底基层施工中细料较多，或不经养护通车造成表面松散．形成薄弱地带，导致面层龟裂。(6)拌和半刚性基层材料时，级料配合比未严格控制或未用专用机械拌和．均可造成粒料离析，导致基层强度不均．在粗料多的地方面层就会出现龟裂、网裂．而细料多的地方易产生沉陷．导致沥青面层破坏。(7)在基层施工中用路拌法而出现素土夹层．由于在设计中各结构层考虑为不间断连续体，出现素土层则间断各结构层间联系．不能有效抵抗设计要求的弯拉应力．易造成路面开裂。

(8)基层底基层稳定土施工接缝处理不好，纵、横缝处易形成薄弱地带，导致面层在行车荷载作用下产生网裂。

(9)对半刚性基层(如二灰稳定粒料基层)，如养护期短而铺筑面层开放交通，会导致基层松散形成面层早期破坏。

(10)半刚性基层施工季节气温低，易发生基层冻融破坏．导致路面破损。

(11)在水泥稳定类施工中作业段过长，碾压时水泥已初凝或偷工减料导致水泥、石灰剂量小，都会导致强度不足、减弱，使面层破坏。

(12)在施工中为抢工期盲目加大水泥剂量，从而产生大量收缩裂缝．导致面层形成反射裂缝。(13)在面层施工中沥青用量低，会导致表面松散，石料压碎值未达到要求或面层厚度不够，都会使整体强度不足而导致路面早期破坏。

以上简要分析了设计、施工中易引起沥青路面早期破坏的各种因素。不难看出施工因素是引起路面早期破坏的主要。因素．不但沥青混凝土面层施工不当会引起路面早期破损，而且基层及土基的施工不当与面层的早期破损也有直接或间接的关系。沥青路面早期破坏的防治措施 面层施工中的防治措施

首先应结合具体情况完成沥青混合料组成设计．且混合料配比一经确定应在拌和中准确执行。如果混合料性质不稳定，易使摊辅厚度发生变化，如温度过高、沥青用量偏大、矿粉掺量过多都会使铺层变薄影响路面强度，易导致早期破坏。在面层的摊铺碾压过程，摊铺机操作及本身调整对面层质量影响很大．其速度应根据拌和量、运力来确定，一般情况下不可随意变动．否则极易造成路面不平整，从而使面层厚度不均．形成强度薄弱地带。压实是最后一道工序，既不能压实不足达不到强度要求，也不能压实过度导致孔隙率减小，出现泛油和失稳，影响路面的强度和稳定性。在碾压施工时，碾压温度是碾压质量的关键，油料温度偏低则不易碾压成形，从而达不到压实度要求，影响路面强度。基层施工中的防治措施 沥青路面的早期破坏往往与基层施工有直接的关系。道路基层主要承受面层传递的荷载垂直作用力，并把它扩散到垫层和土基中，因此基层应有足够的强度和刚度，且应有平整的表面；以保证面层厚度均匀。从使用材料上可分为结合料稳定类、非粒料类、无机结合料稳定类，又称为半刚性或整体型。由于半刚性基层具有整体性强、刚度大、水稳性好等特点，国内外高等级公路已越来越多地采用半刚性基层。因而熟悉半刚性基层材料的强度形成原理及其特有的缩裂特性，对指导正确施工，避免因基层施工不当造成面层早期破坏，具有重要意义。

(1)石灰稳定类，如石灰土、石灰砂砾土、石灰碎石等。其强度形成是石灰与土发生强烈的化学作用，使土的工程性质发生变化，从而提高土的强度和稳定性。一般来说．粘土颗粒的活性强，与石灰作用后可形成较好的强度．但土质不宜过粘．否则不易打碎、拌和，影响稳定效果，易出现裂缝，导致面层出现反射裂缝，这也是造成路面早期破损的因素之一。石灰土的强度与其密实度有密切的关系，提高石灰土的密实度有着显著的技术经济效果。实践证明．密实度每增减1％，强度变化4％，且密实的灰土其抗冻性、水稳性及抗缩裂性均好。因而在石灰土施工中，一定要达到密实度要求．否则易发生基层强度不足而导致路面早期破损。

(2)水泥稳定类，包括水泥稳定砂砾、砂砾土、碎石土、土等。它的强度形成主要是水泥与细粒土的细粒相互作用。由于要达到规定的强度．水泥剂量就要随粉粒和粘粒含量增大而增加，因此可见其稳定重粘土是不适合的。虽然水泥稳定土强度会随水泥用量增加而增大．但应考虑其温缩、干缩性质及经济性．一般情况下以5％一6％为宜。如为提高基层强度盲目加大剂量．将产生大量缩裂，从而使面层产生反射裂缝，造成路面破坏。

(3)综合稳定类，是指以石灰或水泥为主要结合料而外掺少量活性物质，以提高土的技术性质，如二灰类。其中粉煤灰系空心球体．为缓凝物质，难以在水中溶解．导致二灰混合料中火山灰反应相当缓慢，这也是其早期强度低的主要原因．但其抗冻性比石灰土有显著提高，且温缩系数小得多，对抗裂很有意义。由于其初期抗冻性较差，因而注意在冰冻前应施工完成。

(4)半刚性基层材料的缺点是抗变形能力低．在温度或湿度变化时易产生开裂．当沥青面层较薄时易形成横向裂缝。由于土的收缩系数(温度每降低1℃时单位长度的收缩量)较干系数(含水量每减少1％单位长度的收缩量)要大4—5。倍。所以缩裂多发生在冬季，且土的粘性愈大，结合料剂量越高，裂缝愈多愈宽。因而我们在基层与面层施工上应尽量做到越冬施工．这样可减少或消除半刚性基层缩裂对沥青面层的影响。在选择材料上应尽量用粘性不太大的土。除此之外在施工中还应注意

①控制压实度含水量，因为在大于最佳含水量下压实．会使基层具有较大的缩裂性质。②为避免沥青面层开裂，可在半刚性基层上铺筑碎石过渡层1 5--27cm。

③对石灰土可掺加粗粒料．如砂、碎石、碎砖、煤碴(<50％)，这样即可节约石灰．又可改善碾压时拥摊现象。

④设置收缩缝于半刚性基层．5—10mm宽，厚为层厚的0.5-1倍，内填砂、沥青或油毛毡。

⑤对二灰稳定粒料类基层，虽然它的后期强度高．隔温性及水稳性均好．但其早期强度低，在重交通道路上常因基层早强不足导致路面早期破坏，而在低温条件下其强度增长率更低．这就要求二灰类半刚性基层施工应在冰冻前完成。

⑥还应强调的是，由于在用弹性层状理论体系进行结构层设计时假设各层紧密连续．因而在施工中使各结构层间边界紧密连续就显得非常重要，如出现夹层，将使整个道路结构保证率大大降低，导致路面早期破坏．这也使得厂拌成为大势所趋。路基施工中的防治措施

路基可以说是整个道路工程质量的关键。在整个道路的质量保证中，路基质量占有举足轻重的位置。它是路面结构的支承体，车轮荷载通过路面结构的整体传至土基。路面结构损坏除它本身原因外，主要是由于土基变形过大所引起的，由此可见土基的荷载——变形特性对路面结构的整体强度和刚度有很大影响。土基变形包括塑性和弹性变形两部分。过大的塑性变形将导致各种柔性路面结构产生车辙和纵向不平整．约占路面结构总变形的70--95％。路基的温度状况变化也是影响路面结构强度与稳定性的重要因素。值得注意的是，路肩以下路基湿度的季节性变化对路面的下路基也有影响，通常在路面边缘以内1 m左右湿度开始增大，直至路面边缘处与路肩的湿度相当．因而对路肩的处治一定要注意以防止雨水渗入为主，从而使路面下的土基湿度趋向稳定。路基施工相对来说是比较简单，只要注意分层填筑，碾压充分达到压实度要求，路基质量是可以保证的。结论

影响沥青路面早期破损的因素很多．以上主要从设计、施工角度出发对应注意的问题作了简要的分析，可以看出只要设计得当、规范施工，就可以消除和减少不利因素的影响．从而避免沥青路面的早期破坏。（文/吕占民）

篇2：半刚性沥青混凝土路面早期破坏及防治

沥青混凝土路面早期破坏原因分析及防治措施

沥青混凝土路面的`早期破坏极大地影响了路面的使用年限,本文对沥青混凝土路面早期破坏的几种主要形式进行了总结,并分析了产生这些破坏的主要原因.

作 者：韩国雄 作者单位：湖北工业大学刊 名：科技信息英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(2)分类号：U4关键词：沥青路面 水损害 原因 防治措施

篇3：半刚性沥青混凝土路面早期破坏及防治

沥青混凝土具有良好的力学性能行车舒适性，适合于各种车辆的通行，并且坚实、耐久。在作为路面材料使用时，具有良好的平整度、抗滑、防渗、耐疲劳以及抵抗高温开裂的温度稳定性等优点。在发展路面沥青混凝土的同时，应积极防治路面沥青混凝土出现的病害，做足预防和保护措施，延长路面沥青混凝土的使用寿命，提高经济效应、节约能源。以下针对路面沥青混凝土的早期破坏进行分析，并提出积极有效的预防措施。

2 沥青路面早期破坏的类型

路面沥青混凝土因直接承受行车荷载的垂直力、水平力和振动力的作用，并受到大气降水、季节和温度变化等自然因素的直接影响，受到各种破坏的现象日益显现，其主要破坏类型有泛油、波浪、雍包、滑油、裂缝、沉陷、松散、车辙、啃边等。

3 路面沥青混凝土早期破坏的主要原因

3.1 路面沥青混凝土的原材料性能达不到使用要求

由于交通量的剧增，一般石油沥青的材质已不能满足沥青路面结构的需要。落后的沥青炼制工艺流程等特点致使我国部分路用沥青大多数含蜡量高，延度小，温度敏感性强。从而导致许多路面沥青混凝土面层结构早期破坏。碎石与沥青材料的粘附性不好也对沥青混合料的强度和耐久性影响极大。同时，在工作中常发现路面沥青混凝土中常用的碎石等粗集料，经常有压碎值、磨耗值和级配等性能达不到使用要求的情况，而碎石中石粉含量则可以导致沥青和粗集料易于剥离;加以矿粉的质量难以保证，混合料级配控制不严，从而导致沥青混合料的内摩阻力、内聚力和粘结力下降，使沥青混凝土整体性能下降，不能达到设计使用要求，造成沥青混凝土路面极易发生早期破坏。

3.2 路面结构设计不合理的因素

高速公路，一级公路等高等级公路的沥青面层组合不尽合理，沥青混凝土面层过厚，使路面产生车辙;路面结构设计不合理导致的渗水等现象造成路面早期出现龟裂，破碎;设计参考资料与实际情况相差较大，岩石路段类型确定有误等因素也导致路面沥青混凝土早期破坏严重。

3.3 路面沥青混凝土不合理施工造成的问题

路基压实度不够，路基排水不畅或地下水位高，边坡不稳定，路基填挖接茬处未认真处理和压实，路堤填料不当;基层、底基层、路面表面清底不干净，因操作原因造成不够，延迟压实和碾压过度，基层找平不当等造成处于路面最上层的沥青混凝土存在早期破坏的隐患。在沥青混凝土施工中，对原材料检验不严，对沥青混合料的配合比控制不严;沥青混合料加热过度，碾压温度过高，施工机械设备配套不完善，沥青混合料摊铺超厚以及在不适合铺摊沥青混凝土的季节和天气情况施工常导致路面沥青可能他早期破坏

3.4 养护做得不够

路面沥青混凝土在铺摊施工后，应及时进行养护。当养护不及时或养护方法不当时也常导致沥青混凝土早期破坏严重。

4 对路面沥青混凝土早期破坏的预防和保护措施

4.1 更合理化沥青路面的结构设计

加强路面的结构排水和防水设计，在现阶段的设计中考虑还不够充分，应加强以下几方面：设置沥青面层防水层，设置沥青下封层，做好硬路肩排水设计，软地基与高填土路基的横坡排水设计，中央分隔带的排水设计;选用合理的基层和底基层结构，并保证一定厚度;可酌情减薄沥青混凝土面层设计厚度，高速公路、一级公路的沥青混凝土面层合理厚度可比《公路沥青路面设计规范》推荐厚度酌情减薄，如为9～12cm。

4.2 选用达到使用要求的俄原材料、优化沥青混凝土配合比设计

1)原材料选用：选用重交通沥青，或将优质沥青按照对沥青混凝土路用性能的特殊要求进行改性处理。为提高沥青的温度稳定性和抗老化性能，一般用混融法掺入SBS进行改性，掺入量为沥青的4%～5%，改性沥青的流变性变化，改善了沥青混凝土的永久变形能力、抗裂能力以及和矿料的粘着力。

在原材选择时，应特别注意碎石的各项性能指标。特别是压碎值、磨耗值、级配和石粉含量等指标，因严格按标准进行进场检验，并经常进行抽查检验，杜绝不合格碎石在沥青混凝土中的使用，在生产过程中控制沥青混凝土的稳定性。同时应选择细度达到使用要求的矿渣微粉掺和料。

2)混合料配合比的调整。根据沥青混凝土所处层位和功能，选择合适的矿料级配曲线。在原材料规格、性质达到相应标准时，应选用较先进、性能优良的沥青混凝土矿料级配，实现高温稳定、低温抗裂、抗车辙能力强、抗水害能力强、抗滑耐磨、抗疲劳老化能力强的沥青混凝土层面。沥青混合料类型确定后，就要选择相应的机械设备，在生产制备这种沥青混合料时，确保级配准确，目前间歇式拌合机均能满足要求，但要注意矿粉和纤维稳定剂投入程序和投入方式，必须满足标准要求，改性沥青储存，加热、泵入等工艺环节不出问题。

4.3 精心施工、确保工程质量

4.3.1 路基施工中应注意的事项

(1) 路基压实是路基施工过程中的重要工序，是提高路基路面强度与稳定性技术措施之一。土是三相体，土粒为骨架，颗粒之间的孔隙为水分和气体所占据。压实的目的在于使土粒重新组合，彼此挤紧、孔隙缩小、土的密度提高。因此，要保证填方路基的密实，必须按水平分层填筑法施工，即横断面分成水平层次逐层向上填筑，分层厚度应根据辗压机械的功能及检验的压实度确定。

(2)新老路基结合处：根据公路改善工程的性质, 多数路段为利用老路拓宽，施工时应严格按规范要求，将老路拓宽地段坡面挖成台阶，台阶宽度不小于1M，用人工或小型机具进行夯实，并向内侧倾斜2%，然后分层填筑压实。这样才能保证路基的稳定和达到规定的密实度。

(3)构造物处特殊处理：在施工中，台背回填必须按规范要求，每层松铺厚度不得大于20CM，回填料最大粒径不大于5CM，且具有良好的级配和透水性。

4.3.2 路面沥青混凝土施工保障措施

(1)路面基层：在路面基层施工时，要求稳定集料的级配良好不含腐殖质等有害物质，水泥及石灰质量要求稳定，不得使用过期的水泥及未消解完全的石灰。水泥和石灰的用量应严格按组成设计要求加入，拌和均匀。

(2)沥青下封层：要按规定分两次布洒下封层沥青，确保沥青用量，保证每平方米1.2～1.6kg，并做到布洒均匀。

(3)沥青混凝土面层：施工时要选择好矿料的级配，选择密实式级配，控制空隙率不大于6%(公路改善工程沥青面层厚度一般为3～4CM，且为单层)，做好组成设计，严格控制沥青用量，减少运输和摊铺过程中造成的粗细颗粒离析，提高沥青混凝土面层的压实标准。

4.4 加强沥青路面养护

要经常保持路面清洁，疏通排水系统，加强初期和后期养护。

5 结语

路面沥青混凝土早期破坏已成为高等级公路路面的主要病害，必须引起大家的重视。在路面沥青混凝土施工中，对进场原材料应严格把关，严格按照操作程序配置沥青混凝土，并严格控制沥青混凝土摊铺过程，做好路面排水，及加强路面养护，从根本上防止沥青混凝土路面早期破坏的产生，以延长沥青路面的使用年限。

摘要：针对路面沥青混凝土早期破坏, 以及产生早期破坏的类型、原因进行分析, 提出积极有效的防治措施, 以减轻破坏, 延长路面沥青混凝土的使用期限, 提高社会经济效益。

关键词：路面沥青混凝土,早期破坏,预防措施

参考文献

[1]山西省公路局, 公路工程八大通病分析与防治, 人民交通出版社, 2001.6

篇4：半刚性沥青混凝土路面早期破坏及防治

1.半刚性基层沥青路面的特性

半刚性基层沥青路面的具有平整性好、强度大、行车平稳、稳定性好、噪音低等特性。

首先，整体强度比一般材料高，还有抗弯拉的特性，这使沥得青路面具优良的承载能力；其次，该材料对低温的适应能力强，能够在高寒地区得到广泛的应用；另外，该材料取材方便。

2.半刚性基层沥青路面损坏原因

目前，我国修建的沥青路面通常采用的结构组合设计是强基薄面。但由于各地的施工水平不同及环境温度变化和水损害等因素的影响，导致半刚性基层沥青路面出现很多病害问题，致使其承载能力下降。总体来说，出现的病害问题分为：结构性破坏和非结构性破坏。其中结构性破坏分为翻浆、龟裂和结构性辙槽。非结构性破坏分为裂缝和变形。下面就几种常见的病害问题的出现及原因进行的分析。

2.1龟裂

龟裂现象一般表现为路面被一些相互小错的小裂缝分割成外表似龟纹小块，这些裂缝的宽度一般在3mm以上10cm以内。龟裂可以总结为局部网裂的延续，当路面由于整体强度不足而在大负荷行车的情况下出现疲劳裂缝时，这些裂缝并未得到及时护养，在雨天行车时，路面上高速行驶的轮胎会产生很强的“泵吸”作用，雨水渗入基层而导致其材料损失，长此以往，逐渐使裂缝加剧，最终形成了龟裂。

2.2车辙

半刚性基层路面的沥青混合料属于弹塑性材料，当路面的荷载较高，气候温度较高时，两者的共同作用会致使沥青路面在沿车轮轨迹的方向产生变形，即纵向带状的辙槽，称为车辙。由于沥青材料的特殊性，使得车辙成为该路面特有的病害。一旦出现较为严重的车辙，处理办法只能铣刨后重铺沥青面层。

2.3裂缝

在沥青路面的使用过程中由于负荷气候等问题容易出现各种类型的的裂缝，较小的裂缝基本上对路面的使用功能不会产生很大影响，但是若不及时给予重视，就会使裂缝加剧，最终导致路面的使用寿命缩短。

常见的裂缝有以下几种：

（1）横向裂缝。横向裂缝与道路的中线垂直，一般能够贯穿路面，深度较大，可以贯通整个结构层。

（2）纵向裂缝。相比横向裂缝而言，纵向裂缝数量较少，他与道路的中线大致呈平行状态。多出现在旧路加宽的结合部位，新旧路面的交错等部位，且长度较长。

（3）块状裂缝。块状裂缝的外形与龟裂相似，形状不规则。路面材料受到气候温度的变化而发生热胀冷缩时常常会产生块状裂缝，在某些情况下，横纵裂缝的交错也可能引起块状裂缝。

引起半刚性基层沥青路面病害产生的原因主要有几点。

（1）从半刚性基层沥青路面的材料方面来说，其基层中材料的颗粒较细，粗集料较少，且该材料具有热胀冷缩的性质，当温度的变化范围超出材料的拉力范围时，路面容易受到温度的影响而产生裂缝。目前，半刚性路面的施工工程中较多采用的是砂砾，且砂砾的配级缺少严格的控制，为提高路面的强度，在施工时倾向于提高水泥的含量，这虽然提高了路面的强度，但也使路面变脆，造成裂缝。

（2）沥青路面的基层厚度较薄，容易引起反射裂缝。一般来说，当沥青路面基层厚度大于18cm时，将能有效地缓解路面的裂缝情况。

（3）施工质量。施工碾压时的压实度以及护养情况都会影响裂缝的产生。

3.如何防治半刚性基层沥青路面的损坏

半刚性基层沥青路面病害主要是由组成材料，施工质量，层厚度等原因引起的，针对以上几点原因提出防止坏护养的措施。

3.1做好交通管制工作

在半刚性基层末达到强度时，由于施工车辆及过往车辆荷载的作用而造成非结构性破坏的产生，应在施工时合理的进行交通管制组织设计。

3.2提高施工质量

在碾压过程中，严格按照施工技术规范进行，保证路面的平整度。

3.3严格控制施工材料

通过筛分试验确定合理的材料级配，控制材料含水量。集料最好选用性能优良的材料，比如表面粗糙，坚硬，耐磨等。

3.4适当增加半刚性基层的厚度

加厚半刚性基层厚度能够提高道路的荷载能力，从而减小车辆造成的裂缝进一步反射到沥青面层。而且较厚的半刚性基层还能够减缓温度的变化造成的龟裂等病害。一般来说，半刚性基层厚度在30cm～40cm。

4.结语

篇5：半刚性沥青混凝土路面早期破坏及防治

结合高速公路沥青路面施工工程实例,针对沥青路面温缩和干缩特性,在收缩应力作用下易产生收缩裂缝的缺点,阐述了高速公路沥青路面裂缝产生机理,提出了防治反射裂缝的控制措施.

作 者：王艳明 郝财国 作者单位：王艳明(中交二公局第四工程有限公司,洛阳,471013)

郝财国(湖北路桥集团有限公司,武汉,430050)

篇6：半刚性基层沥青路面裂缝防治

[摘要] 随着我国公路建设的发展，半刚性基层沥青路面这种结构形式被越来越多地应用到公路建设中，但是半刚性基层沥青路面的裂缝问题一至困扰着施工和养护单位，现就其裂缝产生的原因进行分析并提出防治措施，供同行参考。

关键词：半刚性基层；沥青路面；裂缝防治 引言

我国高速公路目前多采用二灰碎石、水泥稳定级配碎石等半刚性基层，作为高速公路沥青路面的基层。半刚性基层具有较高的强度、刚度和稳定性, 使用年限长，承载能力高的特点，但半刚性基层最致命的缺点是收缩系数大，抗变形能力低，在自身的干缩、温缩及车辆荷载的反复作用下会产生裂缝，并将裂缝反射到沥青面层，另外沥青面层自身的温缩和行车荷载作用下的疲劳裂缝，成为沥青路面裂缝形成的两种主要原因。

1.裂缝类型 1.1横向裂缝

横向裂缝是与路面中线近于垂直的裂缝，缝宽不一，通常贯通整个路幅，沿路面大致呈均匀分布。横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的，一般是由于基层或沥青路面的温缩引起。沥青混凝土和半刚性基层多在高温夏季和常温时施工，入冬后温度骤降，收缩过程中产生收缩应力（拉应力）如果收缩应力大于当时混合料的极限抗拉强度时，就会产生第一批温度收缩裂缝，路面开裂后应力重新分布，如果此时温度应力仍超过混合料的抗拉强度，则又产生第二批裂缝，应力再重新分布，直至温度应力小于或等于混合料极限抗拉强度时，裂缝的数量即停止发展。

1.2纵向裂缝

纵向裂缝是平行于行车方向的裂缝，纵向裂缝一般由基层反射、半填半挖路段路基差异沉降、面层施工左右幅摊铺冷热接缝引起纵向裂缝。

1.3网状裂缝

网裂是纵横交错的网状裂缝，相互交错的裂缝形成一系列多边形小块，缝宽 1 mm以上，缝距40cm以下，1m2以上。路面结构设计不合理，沥青混合料配合比不当孔隙率大，路面水渗入面层引起的水损坏，或沥青混合料在拌和、摊铺过程中不均匀，粗细集

料离析，使沥青与石料粘结性差形成网裂。

1.4龟裂

路基、路面总体强度不足，损坏初期形成网裂，在车辆荷载的反复碾压和剪切冲击作用下，沥青面层老化，缝距缩小形成龟裂。

2.裂缝的防治措施 2.1设计方面

2.1.1选用优质沥青做面层，保证沥青的针入度、延度等指标，在缺少优质沥青的情况下，应采用改性沥青，如沥青玛蹄脂碎石（SMA）混合料，SMA混合料具有良好的高温稳定性，低温抗裂性，使用寿命长等特点，是防裂路面设计时应选用的一项新技术。2.1.2选择合适的沥青层厚度，当沥青面层较厚时，对半刚性基层有很好的保护作用，能够明显降低半刚性基层顶面遭受的温度变化，从而减少甚至避免半刚性基层产生温缩裂缝。

2.1.3采用密实型沥青混凝土面层，空隙率对面层的疲劳寿命有很大影响，密实型沥青混合料在使用中沥青老化缓慢，并可防止路面水的渗入，延缓裂缝的开裂。

2.1.4沥青混合料的集料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性好的碱性石料。如所用集料呈酸性，则应填加一定数量的抗剥落剂或石灰粉，确保混合料的抗剥落性能。并尽可能使用人工砂代替天然砂。

2.1.5选用抗冲刷能力好，干缩、温缩系数小、抗拉能力高的材料作基层料。并应有合理的级配，在规范范围内，适当增加粗集料用量，减少细集料用量，尤其是0.075mm以下细料含量，这类细料比表面积大，遇水膨胀,失水后收缩变形大,是造成裂缝的关健之一。并通过加强碾压方式以达到嵌挤密实型水泥稳定基层，增加基层的抗压和抗折强度。2.1.6一般选用初凝时间3h以上和终凝时间5h以上低水化热的32.5级普通硅酸盐水泥，不得使用快硬水泥和早强水泥。在满足设计强度的情况下，尽量减少水泥用量，可适当加入有助于提高早期性能的外加剂，减少水泥用量，水泥用量不应大于6%。水泥稳定无机结合料中水泥含量越大，其强度越大，但强度和刚性越大的混合料，收缩性能也越大，就越容易开裂。

2.2施工方面

2.2.1 路基填筑引起的纵横向裂缝，填筑时填料应尽可能用砂性土，路基应分层填筑，分层压实，同一水平层用同一种填料，边部应超宽填筑30cm，同一断面全幅路段应同步

施工。半填半挖路段填方横断面坡度大于1：5时应挖成台阶，台阶宽度不小于2米，填方路基应密实、稳定，压实度应达到设计要求。

2.2.2沥青混合料拌合时应控制好加热时间和加热温度，不使沥青老化，并适当增加碾压遍数，碾压时应配备双钢轮压路机和大吨位胶轮压路机搓揉挤压，使沥青混合料达到规定的压实度。

2.2.3沥青各层之间施工应尽可能连续，如施工不连续，各层间应洒粘层油，保证上下之间有良好的连接。另外应注意上、下层的施工纵缝应错开15cm以上。

2.2.4 施工时要严格控制摊铺机的摊铺质量，在一定程度上减少沥青混合料的纵、横向裂缝。沥青面层较窄时施工宜采用全路幅一次摊铺，如面层较宽分幅摊铺时，应使用新旧一致，型号一致的摊铺机梯队作业，确保热接缝。前后幅相接处为冷接缝时，应先将已施工压实完的边缘坍斜部分切除，切线须顺直，侧壁要垂直，清除碎料后，宜用热混合料敷贴接缝处，使其预热软化，然后铲除敷贴料，并对侧壁涂刷0.3-0.6kg/m2粘层沥青，再摊铺相临路幅。摊铺时控制好松铺系数，使压实后的接缝结合紧密、平整。2.2.5严格控制基层含水量，根据天气和温度情况严格控制半刚性基层施工碾压时含水量,混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量。水泥稳定碎石基层干缩应变随混合料的含水量增加而增大，施工碾压时含水量越大，结构层越易产生干缩性裂缝。因此在施工时，应根据天气、运距远近、运输车辆配置情况适当增加或减少拌和用水量。确保碾压时混合料含水量在最佳含水量范围内。

2.2.6半刚性基层碾压完毕，要及时养生，比较理想的养生方法是采用透水土工布覆盖养生，如基层在养生期得到了良好保水，始终保持湿润基层的质量稳定，裂缝将在一段时间内很少发生。

2.2.7做好透层和下封层（防水层）。基层养生结束后，将土工布收走，应及时洒布透层油，并在洒布透层油的基础上撒布3～8mm的碎石作为沥青下封层（防水层）。此时基层未受到污染，渗透效果较好，能使基层和面层形成一个整体，这样既能起到了很好的防水的作用，防止路面水渗入基层导致唧浆，又防止后期半刚性基层干缩和温缩裂缝的产生，避免裂缝在层与层之间传递，提高整个路面结构的疲劳寿命。透层和下封层作完后，应尽快铺筑沥青面层。

2.2.8切割横向预裂缝。在7天养生结束后，进行横向预裂缝的切割，每隔15m设置一条，切割深度为6cm-7cm，缝宽≯5mm。切割完后清洗余浆，晾干后立即用沥青灌缝，防止雨水的入侵。在沥青面层摊铺前，对切割的预裂缝顶面用1m宽的土工布进行覆盖，进一步预防裂缝的反射。

2.2.9基层料拌合控制。目前基层料拌合均采用大功率为连续式拌和站拌合，其产量的增加只是单纯地增加了拌和电机的功率来实现的，拌和时间并没有相应增加，宜将拌和站的产量设定为额定产量的80%进行生产，以便有效地控制混合料的拌和均匀性，减少混合料成型后因不均匀性造成内部受力不一致而产生裂缝。同时，还应定期对水泥控制系统和水量控制系统进行专项检查和校核，防止出现水泥含量和含水量不稳定。2.2.10选择有利的季节或时间进行基层施工，冬天气温低于5℃，一般不能进行基层的施工，施工最好选择在年平均气温时进行，此时气温变化不大，结构内温度应力较小，基层不易发生热胀冷缩现象。

3.结束语

半刚性基层损坏后没有愈合的能力，且无法进行修补，除了挖掉重建，别无他法，这将对沥青路面的维修养护造成很大的困难。只能在早期设计和施工中加以防治从而消除或减少来自基层的反射和沥青面层自身的裂缝数量，延长路面使用寿命、提高路面服务水平。参考文献：

交通部公路科学研究所.《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000).人民交通出版社,2008,6 作者简介：姓名：徐仲赟 单位：平凉公路总段高等级公路养护管理中心

篇7：半刚性沥青混凝土路面早期破坏及防治

高等级公路普遍存在着开裂现象,这已严重影响到路容,并随着时间的推移将进一步引起路面结构强度的降低.本文在总结现有道路的基础上对半刚性基层路面的.裂缝产生机理及相应对策进行研究,意在为以后的道路设计提供参考.

作 者：陈方红 肖斌旺 李海涛 作者单位：陈方红(余姚市公路管理段,浙江,余姚,315400)

肖斌旺,李海涛(浙江大成建设集团公司,浙江,杭州,310012)

篇8：半刚性沥青混凝土路面早期破坏及防治

关键词：半刚性,沥青路面,裂缝,防治措施

现阶段, 我国90%以上的高速公路采用的都是半刚性基层沥青路面。其普及率之高主要是因为半刚性基层有其明显的优点:强度高、刚度大、整体性和水稳性好、工程造价低、使用寿命长等。但半刚性基层沥青路面应用至今, 其病害形式也越来越多。这也给我国大部分高速公路的维修养护工作带来了严峻的考验。其主要病害形式有:纵向裂缝、横向裂缝、雨水沿缝下渗形成的缝边唧浆、网裂、局部松散、坑槽、泛油等。以下我们将从半刚性基层横向裂缝、收缩裂缝以及水损害三个方面对其病害进行探讨。

1 半刚性基层沥青路面水损害的破坏机理及防治措施

1.1 破坏机理

水的浸入破坏是半刚性沥青路面破坏的主要原因之一, 其破坏过程可分为以下五步:沥青面层疲劳破坏、表面产生疲劳裂缝→路表水下渗积聚于基层、土基中→路面强度下降、急剧破坏→路面产生沉陷、坑槽、龟裂→路面全面破坏。水损坏的机理主要有溶蚀、冲蚀及软化三种表现形式。溶蚀即渗入到路面内部的水在贮存与排泄运动过程中产生径流, 它不断将含水介质中的细粒料带走从而损害路体;冲蚀即在行车振动荷载的频繁作用下, 渗入到路面内部的水由自由水变为高压力、高流速的承压水, 随着时间的推移, 路面底部材料被冲蚀掏空, 路面产生裂缝;软化破坏表现为:渗入路面内部的水, 其中一部分渗入路面基层以下路基加工层, 形成含水几近饱和或局部呈高含水率土层, 饱水软化土体塑性增强, 这时下部土体刚度与强度均降低, 也容易使路表产生过大的弯沉量, 从而使路体产生边坡滑动、崩塌等突发性灾害。

1.2 主要防治措施

1.2.1 合理设计

首先, 应对排水进行合理设计, 高速公路、一级公路应设路面排水设施, 路面排水设施主要由路肩排水和中央分隔带排水设施所组成。注意当中央分隔带采用绿化带时, 土的密实度相对不高, 由于灌溉以及植物的持水特点, 这部分水容易侵蚀到路基内部, 对局部路基造成严重侵蚀和破坏。建议采用以下的措施来解决这个问题:1) 根据土质、路基填土高度、地下水位的高度, 做竖向渗井排水;2) 路基填土过高, 地下水位过深, 黏性土地质, 做横向直接排水;3) 凹曲线附近, 除做横、竖排外, 在每相邻人井之间做自渗井, 排除绿化带植被饱和水。

其次, 路基的处理与设计对公路的建设也是一个很重要的方面, 路基土应采用透水性能良好的土体, 如砂性土含一定数量的粗颗粒, 使路基获得足够的内摩擦力, 又含一定数量的细颗粒, 使之具有一定的粘聚力, 不致过分松散。在实际工程中, 有可能难以取到理想的材料, 这时应注意结合路基材料做好排水设计。

1.2.2 合理选材

沥青面层各层次尽量采用空隙率小的沥青混合料。实践证明:沥青面层各结构层采用空隙率小于5%的材料时, 防止水破坏的效果较好;沥青面层采用优质沥青材料和矿料防止沥青面层产生料质性病害。如沥青玛脂碎石混合料 (SMA) 是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛脂填充间断级配的粗集料骨架间隙组成一体的沥青混合料, 具有优良的抗车辙性能和抗滑性能。

1.2.3 施工注意事项

首先应加强原材料的质量控制工作, 对沥青而言要控制好其软化点、延伸度和针入度三大指标;集料要严格控制好其耐磨值、强度和级配。其次应加强沥青混合料材料配比的控制, 沥青混凝土路面的空隙率与沥青混合料的级配、沥青的用量以及拌合温度存在着一定的关系, 因此可以从加强沥青混合料的配合比设计方面来降低空隙率。另外应提高施工压实的标准, 建议沥青路面的表面层压实度应不小于98%, 中面层或底面层的压实度以不小于97%为宜。

2 半刚性基层收缩裂缝的影响因素及防治措施

2.1 影响因素

影响半刚性基层收缩裂缝的主要因素有:结合料的种类及剂量、集料、混合料的含水量、基层密实度、水泥延迟时间及养生条件等。水泥稳定碎石基层结合料对收缩裂缝的影响因素主要有:水泥品种、水泥剂量、粉煤灰掺入量。集料是水泥稳定碎石结构的骨架, 集料技术性质对水泥稳定碎石的强度、抗裂性有着举足轻重的影响。水泥稳定碎石基层施工在其他因素不变的情况下, 混合料的含水量偏少能够明显减少基层收缩裂缝的数量。水泥稳定碎石基层的密实度不仅影响到基层的强度, 而且影响到水泥剂量的确定, 基层温缩系数的大小, 最终影响到基层收缩裂缝的多少。水泥延迟时间对水泥稳定碎石基层的强度和干密度均产生明显影响。随着水泥延迟时间的推移, 水泥稳定碎石基层的强度和干密度快速衰减。水泥稳定类基层碾压成型后的保湿养生对减少收缩裂缝至关重要。

2.2 预防措施

1) 采用骨架密实型级配。骨架密实结构是级配最为理想的结构类型, 由粗骨料形成骨架、细集料填充其空隙, 保证矿料的和易性, 骨架的嵌锁作用增加了水泥稳定粒料的强度, 节约了水泥用量。混合料中水泥及细集料的减少有效地降低了水泥稳定碎石基层收缩裂缝的形成。2) 控制设计强度。控制水泥稳定碎石基层收缩裂缝的有效措施之一是降低基层的强度并保持基层强度整体均匀性。3) 基层中掺加土工合成材料。用纤维、金属网或玻璃网、土工织物等加固水泥稳定基层。4) 水泥稳定基层的预先锯缝。为了避免基层产生不规则的紊乱裂缝, 减少裂缝的破坏作用, 在水泥稳定基层上预先锯出缩缝, 因为缩缝降低了约束条件, 有利于控制反射裂缝。5) 增加半刚性基层的厚度。半刚性基层厚度的增加, 一方面, 可提高基层整体的抗拉强度, 延长裂缝扩展的路径;另一方面, 在其他条件相同的情况下, 可使行车荷载在半刚性基层产生的拉应力减小, 从而延缓裂缝扩展的速度。6) 控制水泥用量。水泥稳定碎石的干缩应力受水泥剂量影响也较大。水泥剂量越大, 干缩应力也就越大, 裂缝也就越多。经对比试验证明, 水泥用量增加1倍, 路面的缩缝增加20倍～25倍。

3 横向裂缝的形成机理及防治措施

3.1 形成机理

裂缝是沥青路面最常见的破坏现象, 裂缝有横向裂缝和纵向裂缝两种。横向裂缝包括路面材料低温收缩裂缝、干燥收缩裂缝以及反射裂缝。横向裂缝, 不仅是由于交通荷载作用而引起, 大部分是由于水分蒸发引起干缩裂缝和温度变化而引起的温缩裂缝。

3.2 防治措施

1) 合理选材。大约灰土类集料为60%, 二灰集料为75%, 水泥类水泥含量为5%。当水泥含量保持5%～6%时, 抗温缩和抗干缩性能较好;沥青质量是发生低温缩裂的关键, 应选用延度大、耐久性好、抗老化的重交通道路石油沥青, 也可以在沥青中掺入橡胶粉、树脂等来提高沥青材料的抗拉强度, 增加抗裂性。2) 加铺应力吸收层。在半刚性基层和沥青面层之间加铺一层应力吸收薄膜夹层, 这种夹层能吸收或缓冲裂缝尖端的应力集中, 对于抑制反射裂缝的产生与扩展有一定的效果, 还可以改善面层的抗疲劳性能, 而且施工方便, 价格便宜, 具有良好的发展前景。目前, 我国使用的应力吸收薄膜夹层有土工织物、沥青橡胶、704胶和塑料膜四种, 以土工织物和沥青橡胶为常用。3) 合理施工养护。当温度在0 ℃～10 ℃时, 在最佳含水量附近, 半刚性基层总出现最大的温缩系数, 所以石灰土底基层的施工气温应在5 ℃以上, 绝不能在冰冻时施工。施工中含水量太大或初期养护不良, 必将导致很大干缩, 半刚性基层养护结束后应及时铺筑沥青面层或做封闭层。

参考文献

[1]黄晓明, 张晓冰.公路建设质量通病分析与防治[M].北京:人民交通出版社, 2002.

[2]王忠锋, 孙占法, 刘秀英.沥青混凝土路面常见的早期病害及防治措施[J].山西建筑, 2006, 32 (1) :123-124.

篇9：半刚性沥青混凝土路面早期破坏及防治

关键词：沥青路面；破坏成因；防治措施

中图分类号：U416.217文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）21－0106－02

沥青路面早期破坏的原因往往是多因素的组合，在不同条件下，不同程度的组合使沥青路面破坏的原因显得极为复杂。因此，提高沥青路面质量延长道路使用寿命，应综合考虑多方面的因素。参与施工的各方面都应该各司其责，严格按规范去做，保证各个阶段的工程质量，并加强道路的预防性养护。

1早期破坏表现类型

1.1车辙

城市道路车辆密集，车辆制动频繁且紧急，所以在城市沥青路面病害中，车辙现象非常突出，车辙一般以结构性车辙和流动性车辙为主。

1.2裂缝

裂缝是沥青混凝土路面病害的主要类型之一。沥青路面开裂不仅影响路面美观，还能导致更多的水进入道路基层，降低道路承载力，加速路面破坏。尤为值得注意的是城市沥青路面的裂缝更容易出现，更为复杂多样，主要有横向裂缝、纵向裂缝、反射裂缝和龟裂等。

1.3水损坏

沥青路面的水损害破坏是指在交通荷载和温度张缩的反复

作用下，进入路面的水分不断产生动水压力或者真空负压抽吸的循环，从而逐渐渗入沥青与集料的粘结界面上，使沥青的粘结力下降乃至丧失，最终导致沥青和集料分离、破坏路面。水损害从其破坏过程和严重程度来看常见的有麻面、松散、掉粒、剥落、坑槽等表现形式。

1.4波浪

路面组成材料设计不合理或施工质量差导致路面不足以抵抗车轮水平力的作用，在纵坡段，高温或重载车辆慢行也会引起波浪。

2早期破坏的成因

2.1沥青面层结构选用不当，混合料类型不合理

根据沥青路面设计规范，沥青面层除应满足车辆使用要求外，还应满足雨水下渗要求，宜选粒径较小，空隙也较小的密级配混合料，以提高沥青路面面层的防渗性。实例证明：由于沥青贯入式碎石层有大量孔隙，雨季渗入贯入式碎石层中的水如不能及时排除，贯入层就会成为蓄水层，使沥青与矿料黏结力降低，促使沥青从矿料上剥离，这样，在行车荷载作用下就产生各种病害。这种现象在养护中更为严重，因而经常出现前补后坏的现象。

2.2结构层形式和基层材料选用不当

根据规范要求，基层可采用石灰稳定砂砾半刚性基层，但由于这种材料的抗拉强度和抗冲刷能力差、收缩性、水泥稳定性也较差，若集料的级配、强度、塑性指数选用不当就会影响沥青路面的使用质量，引起沥青路面的早期破坏。

2.3施工环节控制不严

路面施工过程是整体公路工程质量形成的关键环节，而直接影响质量的施工环节是面层、基层施工。

2.3.1沥青混合料面层施工

压实度不足，沥青面层空隙率过大，受水浸入后在汽车荷载及温度变化作用下，产生早期破坏；沥青面层颗料离析。沥青面层集料大小颗料离析致使局部粗集料偏多，细集料偏少，不易压实，导致矿料与沥青黏结力偏小，使沥青路面出现松散。局部细集料偏多，粗集料偏少，使路面热稳定性差，在高温季节易出现车辙、拥包等病害。

2.3.2基层施工

基层是承包面层传递荷载的主要承重层，基层质量的好坏，直接影响着沥青路面的使用质量，在施工过程中，稍有疏忽就会造成隐患。一是在拌和与摊铺过程中，粗集料与细集料集中引起基层材料的不均性引起的。二是选用的基层材料塑性指数或含泥量偏大。三是在施工中不注意控制细集料的含量。四是水泥稳定料在拌和、摊铺、整型、碾压等没有在水泥终凝时间之前完成。五是压实度不足。在施工中忽视了基层压实度与混合粒中粗细集料的比例，当测定点的粗集料含量偏多时，此时压实度超过100%，但并不表示该基层已经密实，致使沥青路面产生坑槽、松散等病害。

2.4养护管理及其他原因

2.4.1超限运输

在引起沥青路面早期破坏的外在原因中，最普遍、最主要的原因是超限运输。资料显示，核定载重为8 t的车辆，如果每超载1倍的话，则该车辆对路面作用次数相当于正常装载车辆的16倍，使沥青路面的使用年限缩短50%～60%，从而极易产生早期破坏。

2.4.2水对路面结构的破坏

路面各种裂缝是水渗入路面结构的重要途径，雨水通过裂缝渗入两侧的路面结构层，特别是裂缝附近土基的含水量加大，甚至饱和。

3防治措施

3.1控制基层施工质量

（1）半刚性结构基层容易产生收缩裂缝，在设计中须选择合理的配合比，注意控制细集料和二灰或水泥含量，在保证满足强度的前提下，使其具有较好的抗裂性能和抗水损害能力。

（2）施工中做到“五控制”。控制原材料质量。拒用不合格的材料；控制混合料配合比；控制施工最佳含水量；控制施工气温。严格按规范要求施工，当施工时的日最低气温低于100 ℃时，可采用外掺1%水泥来提高其早期强度；控制层间结合质量。基层设计较厚，一般都分二层施工，加上底基层共有三层，应注意层间结合牢固，使这三层成为一个整体的受力结构。

3.2完善沥青面层设计

（1）沥青路面上面层宜采用SMA结构、多碎石沥青混凝土（SAC），或调整AC的矿料级配，提高其相关技术指标。中面层是容易产生车辙破坏的主要结构层次，下面层往往也缺乏相匹配的强度，须做好面层的结构组合设计，应对中、下面层采用近年来引进的新技术Super pave设计方法进行设计，并在上、中面层中使用改性沥青。这样，沥青路面面层的使用品质和使用寿命在设计上将得到保证。

（2）加强路面结构的防渗和排水设计，防止水损坏。雨水透入沥青面层是不可避免的，雨水透入后，如何让它及时排出路面结构层而不滞留在内，显然十分重要，特别是在多雨潮湿地区更是如此。除在结构层中设防水层，以及在各层间设置粘油层，半刚性基层顶面设置封层，以利层间粘结和防水外，在面层和半刚性基层间设级配碎石排水层是有必要的。

3.3加强监理保证施工质量

监理的职责和任务之一就是要对工程质量做到日常有监督、技术问题有指导、质量问题严把关，最大限度的杜绝质量隐患，尤为值得注意的是：

3.3.1石料质量

石料的酸碱性、含泥量、针片状、压碎值的指标应符合规范，在施工中要不定期抽检，发现不合格时，坚决要求施工单位将材料清理出场。

3.3.2沥青用量

监理工程师应根据设计配合比中提出的最佳沥青用量及最佳油石比为标准，按施工规范要求对施工单位，每天生产的沥青混合料做沥青抽提试验，马歇尔稳定度试验检测沥青用量。

3.3.3压实度与空隙率

监理工程师应按规范要求对施工单位的碾压机具、碾压温度、碾压遍数以及混合料级配、拌和摊铺等各道工序进行监督，要求施工单位按规范要求施工。

3.4使用管理以及养护维修

沥青路面进入使用后，使用管理水平和养护维修也影响着其早期破坏的严重程度，比如道路超载超负荷运营、养护不及时、养护方法不恰当等都会导致路面早期破坏的加剧。因此，须根据道路规划设计制定管理方案和养护措施，加强养护管理，把小问题消灭在萌芽状态。最大限度地减少早期破坏的产生，要全面研究、分析其病害原因，采取有效的应对预防措施，这就需要政府建设部门、设计单位、施工单位和养护管理相关单位通过完善的建设制度和流程来齐抓共管。

3.5严格控制超载重车

严格按照国家规定治理超载超限运输。一是加大查处违规企业力度，防止违规车辆上路，从源头上抓好；二是强化综合治理，执法部门和相关职能部门联合行动，做到对超载车辆坚决卸载，杜绝罚款收费后放行的做法，同时应追究违规企业的责任；三是城市之间、省际之间互相配合，形成合力，彻底治理超载超限车辆的问题，确保高速公路完好畅通，促进经济健康快速发展。

参考文献

1 沈金安.改性沥青与SMA路面［M］.北京：人民交通出版社，1999

2 交通部公路科学研究所.公路路面基层施工技术规范［S］.北京：人民交通出版社，2000

3 交通部公路科学研究所.公路沥青路面施工技术规范［S］.北京：人民交通出版社，2005

Asphalt Pavement Study on Causes and Prevention of Damage

Dong Diqun

Abstract: Based on actual construction experience and some of the survey, the article on the causes of damage to asphalt pavement and made a comprehensive analysis of preventive measures.

篇10：半刚性基层沥青路面结构特性分析

王明远（郑州市市政工程总公司，郑州450007）

摘要：针对高速公路半刚性基层沥青路面的早期损坏，从路面结构层层间状态、路面抗裂、路面荷载特性、路面耐水性、路面养护特性等方面分析了半刚性基层沥青路面结构特点，提出防止路面早期损坏的措施.关键词：道路工程；半刚性基层沥青路面；路面养护；早期损坏 中图分类号：U416.01 文献标识码：A 我国的高速公路半刚性基层沥青路面是公路发展的历史性产物.长期以来人们普遍认为这种路面具有以下优点：①板体性强，承载能力和抗变形能力高；②抗冻性好，能有效治理季节性冰冻地区的翻浆；③可以充分利用地方性材料，造价低.然而与国外的高速公路沥青路面早期损害相比，我国的路面损坏出现得更早，而且出现的损坏现象与设计控制的损坏有所不同.因此，必须针对我国高速公路沥青路面结构，深层次地剖析高速公路半刚性基层沥青路面的特点.1路面结构层层间状态特性

现行公路沥青路面设计规范在进行半刚性基层沥青路面理论计算时，其中一个重要假定是层间接触条件为完全连续，即在设计结构厚度和验算沥青层底的拉应力时，假设路面各层之间的界面处于完全连续的状态.实际上沥青层与基层之间、沥青层各层之间、基层各层之间，都有可能是部分连续或者滑动的，完全连续的界面条件仅仅是开放交通初期层间尚未受任何影响时的一种理想状态.交通部公路所进行的加速加载试验显示：在表面轮迹带上出现纵向裂缝停止加载后，通过开挖发现，表面的纵向裂缝只产生在较薄的沥青层内，下面水泥稳定基层并没有发生疲劳破坏；但是水泥稳定基层顶面出现了磨蚀，表明在荷载作用下沥青层和半刚性基层处于滑动状态[1].为了分析层间接触条件变化对路面结构受力状态的影响，利用弹性层状体系理论计算了基层与沥青层之间不同界面条件下的应力分布，见图1.结果表明：基层与沥青层之间由连续变为滑动时，路表、路基弯沉增大，但是与荷载影响相比，层间联结状态对弯沉值的影响很小，即弯沉指标对界面条件的变化不敏感；当界面条件由完全连续状态变为完全滑动状态时，在100kN和300kN作用下，最大拉应力分别增加了29％，97％，最大剪应力分别增加了22％，63％；在滑动情况下，结构最大剪应力出现在荷载圆圆心下方，且随着荷载的增大，出现深度加深[1].曾梦澜等[2]分析了沥青面层与基层间接触条件对半刚性沥青混凝土路面极限轴载的影响.计算显示：接触条件由连续到滑动，可以导致极限轴载降低大约40％；在不同的接触条件下，所讨论路面结构的极限轴载在183～399kN之间变化，路面极限轴载与现实超载车辆轴载处于同一量级.文献［3］计算分析表明：当面层与基层完全连续时，路面剪应力从上至下逐渐减小，主要集中在面层内，传至基层顶面已经很小；面层与基层发生相对滑动后，面层内最大剪应力出现在面层中部，同时，基层顶面也形成两部分剪应力集中区域.以上力学分析表明，当层间界面条件由连续变为滑动时，路面结构的剪应力和拉应力将发生很大的变化.因此，可以说路面结构的剪应力、拉应力对边界条件和荷载具有很强的敏感性.沥青层之间不能成为整体，沥青层与基层不连续，有可能使沥青路面的使用寿命缩短，成为早期损坏的根源.一般情况下，基层材料的抗剪能力远低于沥青混凝土，所以面层与基层发生相对滑动对基层的受力很不利，过大剪应力使基层表面部分容易发生变形甚至破碎，从而在路表形成车辙、网裂和坑槽等早期破坏现象.而事实表明各层间的联结是路面结构中比较薄弱的地方，尤其是沥青混凝土面层与半刚性基层之间的联结.导致沥青面层和基层层间界面条件发生变化的因素见图2.排除非规范施工因素外，水的存在是结构层层间界面条件发生变化的主要诱因.由于我国的半刚性基层特别致密，水无法通过基层排走，滞留在基层表面的水使基层软化并形成泥浆.在荷载的作用下，沥青层和基层之间的界面至少在局部地方将从理想中的连续状态变为滑动状态或半滑动状态；而基层表面容易破坏成为灰浆，通过裂缝泵吸到路面上产生唧浆.同时，路面结构将产生较大的剪应力和拉应力，在较大的剪应力、拉应力的共同作用下造成路面提前破坏，而车辆的超载又加剧了这种破坏的发展

2路面抗裂特性

沥青路面出现裂缝是不可避免的，而半刚性基层沥青路面的开裂更加严重.路面存在裂缝，一方面使路面荷载变化不再连续，从而降低路面的传递荷载能力；另一方面为水提供了进入路面结构层的途径.图3对早期非荷载裂缝的成因做了简要概括.目前为止，沥青路面产生的温缩裂缝，尚无法避免和根治.因此从这个意义上讲，温度裂缝不能算是沥青路面的早期损坏，是属于一种正常的力学行为，但对于其带来的影响，需通过养护工作采取一定的措施加以弥补.半刚性基层沥青路面反射裂缝指沿开裂基层向上方扩展到沥青面层而形成的裂缝.很显然，反射裂缝的产生首先归因于半刚性基层的开裂，然后再经行车或温度、湿度变化引起沥青面层开裂.根据开裂原因半刚性基层开裂可以分为两大类：荷载型裂缝和非荷载型裂缝.正常条件下，我们更关注半刚性基层的非荷载型开裂.半刚性基层非荷载型裂缝包括：温缩裂缝和干缩裂缝.在基层开裂过程中，如果水进入路面结构内，虽然水和水泥稳定材料中的细颗粒在开裂破碎后能形成胶液，对开裂有一定重愈合作用；但在交通荷载作用下，由于压力水的渗透，水泥稳定材料的开裂也可能被加速.因为横向开裂，使半刚性基层成为被裂.缝隔开的板结构.板块之间的剪应力靠裂缝表面啮合实现，其传递随时间、年平均温度以及温度梯度而变化，从而使基层中对应产生不同的应力分布.当传荷能力很小时，一旦裂缝表面处拉应力消失，垂直于裂缝的拉应变就比板中间大得多.同时，在开裂处路基垂直应力增加，使得路面受力状态更加不利.在基层出现裂缝的位置，汽车荷载及温度荷载在裂缝对应的上方造成应力集中，从而导致沥青面层产生反射裂缝.3路面耐水特性

沥青路面的水损坏已经成为沥青路面早期损坏的一种主要模式.整个水损坏过程包括：静水损害和动 水损害两个方面.大量研究表明[4-6]，动水压力作用是引发高速公路沥青路面水损害的重要原因，动水压力与行车速度的平方成正比，随行车速度呈级数增长，而超载又加速了损坏进程.根据实地调查我国半刚性基层沥青路面水损坏从发生的形式上主要分为两种类型：自上而下的路面水损坏和自下而上的水损坏.自上而下的路面水损坏表现形式主要是表面松散和坑槽.它的形成条件是水能够渗入表面层，但继续往下渗透比较困难，同时存在外力作用的环境.据国内外的研究认定，沥青路面的空隙率小于8％时，沥青层中的水在混合料内部以毛细水的形式存在，在荷载作用下一般不会产生大的动水压力，不容易造成水损坏；而对于排水性沥青路面空隙率大于15％时，水能够在空隙中自由流动，也不容易造成水损坏.当路面实际空隙率在8％～15％的范围内时，水容易进入并滞留在混合料内部，在荷载作用下产生很大的毛细压力成为动力水，造成沥青混合料的水损坏.该类水损坏的进程与荷载的大小、频度有关.在初始阶段：集料与集料之间发生剪切滑移，伴有沥青膜移动和脱落；剪切应力超过沥青与集料的粘附力导致附着力丧失，但这个过程很短.在这个阶段，它往往局限于表面层发生松散和坑槽，如果及时修补，路面性能可以很快恢复；但是如果不及时维修，损坏面积将扩散很快.所以对该类水损坏要在其发生的初始阶段，尽快维修遏制其发展速度，尽量减小对路面的损坏.当半刚性基层沥青路面的沥青层较薄时，路面的水损坏经常是自下而上发展的.此类水损坏主要由于半刚性基层本身的强度较高，细料含量又多，非常致密，透水性差，同时又存在一定的裂缝.水从各种途径进入路面并到达基层后，不能从基层迅速排走，只能沿沥青层和基层的界面扩散、积聚.沥青层和基层之间的界面条件将从想象中的连续状态变为滑动状态或半连续半滑动状态.沥青层底部的弯拉应变将可能成为控制指标，在交通荷载作用下，下面层将有可能早于基层首先发生弯拉开裂，并逐渐向上扩展.而且由于半刚性材料本身的微裂，导致水在半刚性基层内流动，使得半刚性基层不断松散.这种类型的水损坏基本过程见图4，且主要发生在雨季或梅雨季节以及季节性冰冻地区的春融季节，损坏之初一般都先有小块的网裂、唧浆，然后松散形成坑槽，发生水损坏的地方一般是透水较严重且排水不畅的部位.4路面荷载特性

公路沥青路面设计规范中，进行半刚性基层层底拉应力验算时，轴载换算系数取8，标准设计轴载为100kN.下面做一个 简单的比较，当轴载从100kN增至300kN时，不计其他因素的影响只考虑换算指数变化得到的轴载换算值，见表1.表中结果直观显示，在相同的换算系数等于8条件下，随着轴载的增加换算成的标准轴载数值增长惊人，更不要说轴载超过l30kN时，变化换算系数的影响。高速公路“渠化交通”明显，各车道具有事实上的明确分工.在通车运营阶段，超车道承受的重轴载以及轴载次数很少，行车道或重车道承担了绝大部分的轴载作用次数及重或超重轴载.超车道和行车道路面实际上成为了2个明显不同的路面.从养护角度，宏观上应把高速公路不同车道作为不同的路面来看待，分别进行养护检测和养护方案设计.尽管路面在横向是一个完整均匀的路面结构，但由于不同车道路面的使用性能和承担的轴载差别巨大，理论上已构成完全不同的路面，在养护中应当分别采取有针对性的、不同的维修措施.5路面养护特性

沥青路面的损坏可分为两类：结构性损坏和功能性损坏.路面的初期损坏为功能性破坏，损坏发生于路面面层内，此时路面的整体强度（弯沉）依然很高，损坏原因不是结构整体强度不足，而是局部抗力不足.病害由局部沥青混凝土结构薄弱处产生，并逐步向周围发展，导致上面层产生细小裂缝，裂缝的出现使得水有机可乘，进而加速中面层、下面层的破坏，沥青层的有效厚度逐步减小，面层整体抗力亦逐步降低.随着病害继续向深层发展，路面结构组合抗力效应降低，导致破坏速度加快，而破坏速度加快反过来使结构组合抗力效应加速降低，最终导致路面破坏速度越来越快.对于结构性病害，为恢复和维护半刚性材料层的“板体性”，必需进行基层修复或补强设计.而半刚性基层损坏后没有愈合能力，且无法进行修补，给沥青路面的维修养护造成很大的困难.半刚性基层“补强”设计在理论上成立，在现实中却很难实现.对于非结构性病害，则只需进行沥青混凝土面层维修恢复路面使用功能，同时起到保护基层的作用.许多路面在损坏初期开挖基层往往是完好的，弯沉并不大；但在路面损坏后开挖，基层结构可能已经松散.因此，当沥青混凝土面层发生早期非结构性病害时，要尽早维修以保护基层不受气候与轴载侵害，避免发展为结构性病害.6路面结构特性讨论

结合前面分析总结半刚性基层沥青路面结构特性见图5.根据图中内容逐项分析不难发现：

1）通过对半刚性基层沥青路面水损坏的分析，可以发现半刚性基层沥青路面的内部排水性能差是其致 命的弱点.在多雨潮湿地区和季节性冰冻地区，来自沥青路面的自由水很容易从裂缝、沥青混合料离析及较大的空隙率进入路面结构内.而在冰冻地区，由于雪融、冰融形成的自由水和游离水也不可避免地进入路面结构.所以对于半刚性基层沥青路面，如果能够很好做到封水、排水，不让水滞留在路面结构层内将会有效地改善路面水损坏的程度。第27卷第6期河南科学

2）半刚性基层特别致密，水无法通过基层排走，因此排除非规范施工因素，水是结构层层间界面条件发生变化的主要诱因.在荷载的作用下，沥青层和基层之间的界面至少在局部地方从理想中的连续状态变为滑动状态或半滑动状态.路面的设计寿命是建立在一定假设条件下的，而实际上这种假设不是一直成立的，所以这应该是造成路面使用寿命缩短的设计原因.3）路面裂缝是客观存在的，其表现形式可能是从路表面产生，向下发展，也可能是上、下面对应产生，或者由下向上延伸.除了荷载的影响外，不同的地区路面主导裂缝不同.在北方寒冷地区，以温缩裂缝为主，由于基层的开裂使路面温缩裂缝的程度加重或提早发生.而在温暖地区，则主要是半刚性基层开裂引起的反射缝，沥青层的温度收缩加剧基层裂缝向上扩展.裂缝的防治是比较困难的，但关键是出现裂缝后如何对待，这一点对养护工作至关重要.4）半刚性基层沥青路面对大交通量及重载交通的敏感性大，而超限超载现象在我国又是客观存在，且比较严重.因此，要防止路面早期损坏，必须首先治理超限超载车辆.5）半刚性基层损坏后没有愈合能力，且无法进行修补，给沥青路面的维修养护造成很大的困难.当沥青混凝土面层发生早期非结构性病害时，要尽早维修以保护基层不受气候与轴载侵害，避免发展为结构性病害.因此，半刚性基层沥青路面的结构特性决定了整个路面使用寿命主要取决于半刚性基层的使用寿命.为保证路面使用寿命必须采取相应的措施尽力确保设计条件的成立，避免半刚性基层非正常损坏.6）针对半刚性基层沥青路面结构的特性，为防止路面早期损坏避免大、中修养护的提前到来，必须根据路况特点有针对性地实施路面预防性养护.参考文献: ［1］沈金安，李福普，陈景．高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策［M］．人民交通出版社，2004：69－84。

2］曾梦澜．面—基层间接触条件对半刚性沥青混凝土路面极限轴载的影响［J］．公路，2005（1）：25－30.［3］严二虎，沈金安．半刚性基层与沥青层之间界面条件对结构性能的影响［J］．公路交通科技，2004（21）：15－18.［4］李福普．高速公路沥青路面的早期损坏与预防性养护［J］．石油沥青，2005（1）：1－6．

［5］王笑风．高速公路半刚性基层沥青路面预防性养护体系研究［D］.西安：长安大学，2007． ［6］罗志刚，周志刚，郑健龙，等．沥青路面水损害分析［J］.长沙交通学院学报，2005，21（3）：23－26。

AnalysisontheStructurePerformanceofthe Semi-RigidBaseAsphaltPavement WangMingyuan（ZhengzhouMunicipalEngineeringParentCompany，Zhengzhou450007，China）

Abstract:Aimedattheprematuredamageofsemi-rigidbaseasphaltpa

vement，thepaperanalyzesthecharacteristicsofthesemi-rigidbaseasphaltexpresswayinChinafromseveralaspectsoftheinterfacestateofdifferentstructurallayers，thepavementcracking，theload-bearingabilityofthepavement，thepavementmoisturedamageandthe pavementmaintenance，andputsforwardsomepreventivemeasurestopreventtheprematuredamageofsemi-rigidbaseasphaltpavement．