对城市道路的半刚性基层裂缝的分析及防止措施
半刚性基层裂缝处置措施

半刚性基层裂缝处置措施一、主要防治措施:1.加铺土工织物土工织物包括聚丙烯或聚醋织物和聚乙烯、聚丙烯或聚醋无纺织物。
无纺织物厚度为0.4mm-4mm,模量为10MPa-160MPa,临界应力5MPa-20MPa,临界应变40%-140%。
织物的厚度较薄,一般为0.4mm-0.7mm,模量则更高:400MPa-1500MPa,临界应力和应变分别为40MPa-140MPa 和8%-15%。
无纺织物夹层的主要作用与橡胶沥青应力吸收夹层相似,而织物由于模量稍高,可对加铺层起少量加筋作用。
在半刚性基层顶或沥青之间设置各种土工合成材料,可以提高沥青混合料的抗拉强度与抗变形能力。
土工夹层材料对于由于基层水平位移引起的张开型裂缝能起到较好的防裂作用,且能防止路表水下渗,同时土工织物造价低廉、施工工艺简单,但是常用的土工织物抵抗竖向剪切变形的能力较差,抵抗水平向张拉应力的能力也有限。
2.加铺格栅格栅包括聚烯或聚醋土工格栅、玻纤格栅和金属格栅。
土工格栅的厚度为0.8mm-11mm,模量900MPa-2500MPa,临界应力和应变与织物相近。
金属格栅的厚度为2mm-4mm,其模量可达到8000MPa-10000MPa。
刚度大的夹层对于降低加铺层内因温度下降而引起的应力应变的作用不如软夹层,但对于降低荷载产生的应力应变的作用则远大于软夹层,采用复合夹层(下层为应力吸收层,上层为金属格栅),虽然可以像软夹层那样减少温度引起的反射裂缝,但仍保留了软夹层不能降低加铺层荷载应力的缺点。
因此,不同的材料,不同刚度的夹层所起的作用也有所不同。
从实际的使用效果和经济角度出发,建议采用玻璃纤维格栅,玻璃纤维格栅具有很高的耐热性和优异的耐寒性、强度大、模量高、化学稳定性好、耐腐蚀、膨胀系数低、尺寸稳定性好等优点,能够有效地改善路面结构应力分布,抵抗和延缓路面基层裂缝引起的沥青面层的反射裂缝的发生,但玻纤格栅铺装时,由于其变形受温度变化的影响波动较大,给施工带来诸多不便。
半刚性基层裂缝形成机理及防治措施

浅谈半刚性基层裂缝形成机理及防治措施摘要半刚性基层在我国高等级公路建设中得到广泛应用,裂缝问题是其主要缺陷。
本文对半刚性基层裂缝形成机理进行了分析,并提出了相应的防治措施。
关键词半刚性基层裂缝形成机理防治措施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、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等优点,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。
国内已建成高速公路使用调查表明,半刚性基层沥青路面通车后一年最迟两年均出现了大量裂缝,裂缝率最高达640m/1000m2面开裂的原因很多,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,所占比例超过50%。
2.半刚性基层裂缝形成机理半刚性基层的裂缝是由其温度收缩、干燥收缩和疲劳荷载作用产生的,而疲劳荷载作用是次要的,主要因素是温度收缩和干燥收缩。
因而,半刚性基层材料的温度收缩机理和干燥收缩机理便构成了半刚性基层裂缝形成的主要机理。
2.1温度收缩机理半刚性基层材料的基本结构是由固相(组成其空间骨架原材料的颗粒和其间的胶结料)、液相(存在于固相表面与空隙中的水和水溶液)、气相(存在于空隙中的气体)组成,因而半刚性基层材料的外观胀缩性是固、液、气三相不同温度收缩性的综合效应,使得基层材料产生体积收缩即温度收缩。
一般气相大部分与大气贯通,在综合效应中影响较小,可以忽略。
就组成固相的矿物颗粒而言,原材料中砂粒以上颗粒温度收缩系数较小,粉粒以下颗粒,特别是粘土矿物的温度收缩性较大。
存在于半刚性基层材料内部大空隙、毛细孔、凝胶孔中的水主要是通过“扩张作用”、“表面张力作用”和“冰冻作用”这三种过程对半刚性材料产生较大影响的。
半刚性材料在干燥和饱水状态下有较小的温度收缩值,而在一般含水量下有较大的温度收缩值。
半刚性基层裂缝原因分析及防治措施

半刚性基层裂缝原因分析及防治措施1、表现特征半刚性基层产生收缩裂缝,主要表现为温缩、干缩和水泥硬化收缩三种裂缝形式,导致沥青路面产生反射裂缝或对应裂缝。
2、原因分析(1)水泥剂量偏大或水泥稳定性差。
(2)原材料塑性指数高,石料含泥量超过规范规定,细集料、石粉塑性指数超标。
(3)混合料拌合计量不准,含水量偏大,成型后因水分散失出现干缩裂缝。
(4)基层强度形成之前,未按要求进行养生。
(5)养护结束后未及时铺筑封层,水泥稳定碎石强度未达到龄期即开放交通。
(6)高温季节施工因结构内部水分急剧散失,强度升高,导致基层内部产生干缩应力,产生体积收缩应变,从而出现横向收缩裂缝。
(7)压实度不够,基层孔隙率大。
3、防治措施(1)混合料的级配设计宜采用骨架密实结构,在满足设计强度的条件下尽量降低水泥用量。
(2)选择合适的原材料并确保料源稳定,水泥初凝时间、细度、比表面积、凝结时间、安定性、抗压强度等指标必须满足规范要求;碎石材料加工生产的同时必须配备振动预筛和除尘装置,以减少集料的含泥量。
(3)严格控制拌和和碾压时的含水量,保证计量的准确,在碾压时混合料含水量宜较试验得出的最佳含水量大0.5%~1%。
(4)压实成形后应及时用透水土工布覆盖,保证在7d内及时洒水保湿养生,严禁在终凝前失水影响强度形成,纵横向施工接缝严格按规范要求进行处理。
(5)严禁车辆在基层强度未达到龄期前通行;在水泥稳定基层养生结束后应及时喷洒透层沥青或做下封层,有条件时应立即铺筑沥青面层。
(6) 地表温度低于2~3℃时不宜施工,严防霜冻。
夏天高温施工时,在摊铺前对下层洒水湿润,摊铺压实施工应连续紧凑。
(8)压实要及时,压实度应满足要求。
半刚性基层沥青路面裂缝原因及防治措施

1疲劳裂缝 如车辙—样,沥青路面的疲劳开裂同样是由于重复荷载的作用在 行车道出现的一种破坏。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,路面出现更多的变形。这种疲劳开裂有时被称为“龟 裂”,因为路面的破坏形状类似于龟的背部形状。对一些极端的情况, 疲劳 开裂 的最 终结 果是 路面 出现 坑槽 。 沥青混合料如果具有较高刚度,路面结构在荷载作用下的变形较 小,则路面的疲劳开裂较小。柔的材料,高的变形,高的应力水平,则 路面的疲劳寿命较低。因此,路面的疲劳开裂的机理很容易被了解,但 产生的原因却不十分容易被说明。它不能简单地说是材料的问题,疲劳 开裂一般由多种原因引起,很明显,必须有重复的疲劳荷载作用。一些 其他的原固如差的路基排水将导致路面强度减弱、弯沉增大,路面出现 疲劳开裂。差的设计、差的施工赁量同样可导致路面出现疲劳开裂。因
此,弱的路面结构、高的路面弯沉和重复荷载将很容易产生路面疲劳开 裂。在许多情况下,重复荷载作用下的路面结构出现疲劳开裂没有很多 初期迹象,因此,必须加强路面的评价与养护。当路面在短于设j 十年限 的时 间内 出现 开裂 ,可 能是 路面 受到 重的 荷载 。
—般克服路面过早出现疲劳开裂有以下途径:1) 充分考虑路面设 计年限内 的重载交通;2) 利用隔水措施,保 证路面土基干燥 ;3) 用 厚的路面;4)利用的路面材料在水 的作用下不致出现多的减弱;5) 路面 材料有 一定 的刚度 。
l I {( 土黼) 类为沥基青层;、路沥面青混; 凝裂土缝为;面措层施的丰刚性路面被大量用于高等级岔璐路面。
半刚性基层沥青路面开裂原因及防治措施

半刚性基层沥青路面开裂原因及防治措施时代发展推动了物流业发展,人们生活水平的提高,也使私家车保有量增长,人们对交通的关注度越来越高,这也就给公路建设提出了更高的质量目标。
随着我国高等级公路不断增加,各种路面问题严重影响了人们交通出行,阻碍了区域经济健康发展。
要想保证公路质量,则需要在施工流程中做好技术控制,确保公路整体通行效果。
在公路建设过程中,多数公路路面均是采用了半刚性基层沥青路面技术,这种施工技术,能够有效保障公路行车安全、全面延长公路使用寿命。
只有全面做好对半刚性基层沥青路面质量控制与管理,才能有效避免出现公路路面病害,确保通行安全。
文章主要通过对半刚性基层沥青路面施工中影响路面质量的问题进行分析,全面提出治理半刚性基层沥青路面开裂的措施与方法,以此提升公路使用效果。
标签:半刚性基层沥青路面;开裂原因;防治措施经济发展建设,推动了物流行业迅猛发展,同时私家车拥有量的成倍增加,给现在交通带来巨大压力,交通运输安全性得不到保障。
为了全面满足日益增长的交通需求,则需要不断提高公路施工质量,建成高等级标准公路,提升公路容载客量,公路施工质量对使用质量有着重要的影响,只有不断强化管理,提高路面承载能力,才能确保公路交通安全稳定,公路路面施工中主要采用强度、刚度及稳定性良好的半刚性沥青路面,这是当前使用较多的一种施工技术方法,在施工过程中,需要有效管理与控制,全面保证材料对湿度、温度抗性的需要,才能保证公路路面不出现开裂,损坏等问题,全面提升路面安全能力,实现优质交通环境。
1 半刚性基层沥青路面开裂原因分析当前,半刚性基层沥青路面施工是最为常见的一种施工技术,在公路建设中广泛得到应用,但是,这种施工技术也存在一些问题,比如说裂缝现象,就对交通安全产生影响,路面出现裂缝的成因多种多样,形态各异,不同的因素诱导下,出现的裂缝也不一致,一般来讲,公路裂缝有结构性裂缝、疲劳裂缝、收缩裂缝及反射裂缝四种情况。
半刚性基层裂缝的防治措施

半刚性基层裂缝的防治措施【摘要】结合336省道改建施工,分析了半刚性基层裂缝产生的原因,通过原材料控制和施工管理两方面,提出了裂缝的防治措施。
【关键词】半刚性基层裂缝成因防治措施。
[Abstract] The paper, with the case study of the 336 provincial highway in Shandong Province, analyses causes of the semi-rigid base cracks and proposes corresponding countermeasures from the perspectives of material control and construction management.Key words: semi-rigid base cracks causes prevetion and countermeasures近年来,高等级路面在我国的公路网中所占的比例越来越大,低等路面常用的拳石灌沙等刚性基层路面结构不能满足交通的要求,而柔性基层的造价又较高,半刚性基层作为高等级路面基层的应用越来越广泛。
版刚性基层主要特点有:既能满足强度要求,又满足韧性要求。
水泥是半刚性基层的主要结合料,由于水泥抗拉强度低,遇到温、湿度的变化时产生裂缝,从而导致基层裂缝。
以336省道沂南县城至蒙阴界牌工程为例,分析裂的成因和防治措施。
在336省道沂南县城至蒙阴界牌段施工中发现基层裂缝情况,我们对裂缝的成因进行了认真的分析,针对不同的情况,采取不同的预防措施。
1裂缝的分类:表观开裂的类型主要有:横向裂缝:比较常出现的,一般10-20m左右出现规则裂缝。
纵向裂缝:比较少,一般出现在新旧路基交界处,摊铺机接茬处等。
网状裂纹则很少见少见,一般是由于施工不当一起的。
按照裂缝性质分类有:裂缝的主要类型有温缩裂缝、干缩裂缝。
2、基层裂缝产生的原因主要是:2.1作为结合料的水泥的质量、在混合料中百分比当水泥安定性差,出场存放时间不足时也容易产生结构裂纹。
半刚性基层裂缝成因分析及防治措施

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。
半刚性基层裂缝成因分析与防治对策

半刚性基层裂缝成因分析与防治对策摘要:鉴于半刚性基层裂缝是造成路面早期损坏的主要原因之一,从裂缝的类型入手,着重对裂缝产生的机理和内在原因进行了分析,并针对配合比设计、水泥用量、混合料含水量等关键因素提出防治对策。
关键词:基层裂缝成因分析配合比设计施工控制引言半刚性基层沥青砼路面结构在我国各等级公路建设中得到广泛应用,但是路面裂缝确是困扰公路建设与养护的顽症之一。
路面裂缝多属于基层反射裂缝,一般缝距在20~50米不等,严重者在10米左右。
表面水通过裂缝进入路面结构内部,在行车作用下形成内部动水压力,是造成路面唧泥、坑槽、龟网裂、沉陷等早期破坏的主要原因。
因此对半刚性基层裂缝的成因进行分析研究,提出解决对策具有一定的现实意义。
1、裂缝类型半刚性基层材料的裂缝是由收缩变形引起的收缩裂缝,主要表现为因温度变化而造成的温度收缩、因含水量变化而造成的干燥收缩和因水泥水化作用引起的硬化收缩三种形式。
2 、机理分析水是影响材料温缩的最主要因素,特别是在非饱水状态时影响较大,研究表明,当温度在t=0~-10℃时,在最佳含水量附近总出现最大的温缩系数。
干缩的基本原理是由于水的蒸发而发生的毛细管作用,吸附作用及分子间的作用和材料矿物品体或凝胶体间水的作用,碳化收缩作用等而引起的整体宏观体积变化。
集料龄期增加,强度提高,干缩降低,可见初期养生不良或含水量太大必将导致很大的干缩变形。
3、裂缝的成因分析3.1 混合料的级配设计规范规定的级配范围太宽,且多数为悬浮密实结构,细集料含量偏高。
片面追求强度指标,增加保险系数,造成水泥掺量偏多。
试件成型采用静压法,室内试验与现场施工条件不匹配。
3.2 原材料塑性指数高原材料生产加工不规范,石料含泥量太大。
特别是细集料、石粉塑性指数严重超标。
3.3 混合料含水量偏大混合料在拌和生产通过水的流速和时间计量加水数量的方法不科学,导致混合料含水量偏大,成型后因水分散失出现干缩裂缝。
3.4 养生养生工作重视程度不够,基层强度形成之前,养生洒水过多造成浸泡或表面忽干忽湿。
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对城市道路的半刚性基层裂缝的分析及防止措施
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(敦化市规划局城乡规划设计院吉林敦化133700)
[摘要】通过对城市道路路面结构中使用的半刚性基层普遍存在各类裂缝问题,对半刚性基层产生裂缝的原因进行综合分析,提出有效地处治方法。
[关键词]路面工程半刚性基层裂缝防治措施
中图分类号:TU98文献标识码:A文章编号:1671--7597(2008)1010¨6—01
城市道路是城市建设的主要项目之一,它与城市建设的其他项目一样,是随着社会生产力的发展而发展。
随着城市道路建设事业的快速发展,路面设计的结构和形式也呈多样性。
半刚性基层由于其有承载能力强、施工工艺容易控制、强度高、稳定性好、板体性好以及可就地取材等优点,满足了城市道路经济与技术方面的要求,优良的工程性能和显著的经济效益,在城市道路建设中得到了广泛的应用。
但在优点的背后也存在一些致命的缺陷,由于其刚度过大,实际上成为脆性材料,在城市道路中,由于车流量增大,车辆集中,在有重载频繁的作用下,沥青混凝土面层内会出现较大的剪应力,极易发生车辙等变形破坏。
而且半刚性材料固有的收缩特性,也容易出现各类裂缝,甚至会反射到沥青混凝土面层。
在路面的使用过程中,雨水易通过裂缝侵入路面结构,在动力水压力的作用下,会导致沥青混凝土结构的破坏,从而大大缩短沥青混凝土路面的使用寿命。
对于上述问题,本文将对半刚性基层产生裂缝的原因及处治方法进行综合分析。
一、裂缝成因及分析
新铺的半刚性基层随着混合料中水分的散失而产生了干缩和干缩应力,其收缩的程度和半刚性材料本身强度、组成级配、水分散失的快慢、环境的温差等都有一定的关系。
(一)昼夜温差大,产生收缩裂缝
由于温度的变化,白天温度较高,夜间温度下降,基层产生收缩,使半刚性基层处于受拉状态。
水泥稳定粒料线膨胀系数在(1.0’1.5)x l O’之间,当半刚性基层混合料抗拉强度小于缩应力时,必将产生永久变形,形成横向收缩裂缝。
横向贯通裂缝就属于此类型,这种裂缝的特点是:全幅贯通、层间上下贯穿,裂缝较为明显,宽度较大。
(二)暴露时间长,产生温度疲劳裂缝
由于基层施工完后,后续工序无法跟上,使基层一直裸露在自然环境中,受阳光、风、雨的作用,尤其是喷洒透层沥青后,形成黑色面层,吸热能力明显增大。
在自然环境因素影响下,带状的基层在温度应力的作用下,反复伸缩,发生温度疲劳破坏,产生温度疲劳裂缝。
由于基层已产生温度收缩裂缝,故温度疲劳裂缝宽度较小,间距也较温度收缩裂缝稍密。
(三)基层混合料拌和不均匀,产生不规则裂缝
由于施工过程中原材料质量的波动、粗细集料比例的变化等原因,将影响混合料的均匀性。
其主要影响因素有:①水泥含量,上基层试验配合比的水泥含量为5%,旆工配合比按水泥含量为5.5%控制,由于水泥罐的水泥输出波动,使瞬时或时段内水泥输出超量:②集料波动,集料波动包括质量波动和粗细集料比例的波动,如细集料含泥量偏高,粗集料偏少、细集料偏多、与级配曲线发生偏离等,使基层混合料铺筑后产生局部段落横向裂缝,其特点是缝多而密、不规则、不一定贯通。
(四)养生不当,产生干缩裂缝
承包人根据设计要求或其他规定,比如采用乳化沥青透层养生,要求该透层渗入基层5m m深度且不允许在表面形成油膜。
但在实际施工中。
由于乳液的破乳时间不一致及乳液中沥青含量不均匀等,将使季导基层表面的乳液全部为乳化沥青所封盖。
因此,这种施工方法使乳化沥青透层起不到保湿养生的效果,使基层自养生初期起,一直处于较为干燥的状态环境中,加之承包人未能在7d养生期满后尽早施工下封层,基层易干缩产生裂缝。
(五)旋工工艺不当,产生微细裂缝
这类裂缝产生的主要原因有:①为使基层表面观感好,在面层补撒过圜多细料而产生收缩裂缝;②由于拌和场混合料含水量的变化调整不当,摊铺碾压时混合料含水量控制不佳,碾压及收轮时含水量偏高易产生细微收缩裂纹;③拌和场送料设备异常,造成混合料不均匀,摊铺过程中产生的粗集料窝容易松散、细集料窝易开裂。
通常这类裂缝不明显、不贯通,雨水浸湿后较易发现。
裂缝调查中发现的5种基本裂缝,均属于非荷载裂缝,可认为是温度变形裂缝和干缩变形裂缝,由于半刚性基层多数是用水泥作为结合料的稳定混合物,具有水泥混凝土的某些特征,在温度变化和水分散失等因素影响下,也会产生各种伸缩裂缝。
二、半—性基晨裂缝控翻措麓
为有效控制基层开裂,尽量减少裂缝的产生,应从原材料、集料配合比、施工工艺、养护及加紧后续工序旅工等方面同时采取控制措施,才能取得好的效果。
1.优化施工配合比,在满足设计强度要求的条件下,尽量采用较小的水泥含量。
经过试验及施工验证,上基层水泥含量尽量控制在5%左右,极限用量不要超过5.5%。
为了既满足强度的要求,又保证钻芯取样完整。
应加强细集料尤其是石屑的质量控制,优化粗细集料配合比,保证粗集料的用量。
一
2.加强对施工工艺的控制,严禁随意浇水、提浆,以减少干缩,掌握好碾压过程中含水量的变化,保证在最佳含水量的条件下碾压成型。
3.重视基层的养护,禁止使用乳化沥青透层代替薄膜覆盖养生。
薄膜养护时应及早覆盖,并做到薄膜覆盖严实,保证薄膜内湿度。
水分损失过快时,注意补水。
4.加快后续工序的施工,封层施工应尽量在揭膜后及时完成,如采用稀浆封层效果更佳。
5.对基层上车辆通行进行管制,禁止重车在基层上行驶。
旌工车辆行驶时限速。
时速不超过30km/h,并避免在主车道上集中行驶。
三、爱麓处理描麓
1.大多数干缩裂缝通常在龄期40天左右时基本趋于稳定,,可不作特殊处理。
2.对全幅贯通的温度收缩裂缝进行清理,清理后使裂缝口的宽度在1。
2cm2__间,浇灌热沥青或乳化沥青,并加铺玻璃纤维格栅等阻裂材料。
3.由于原材料、混合料波动变异产生的裂缝密集段,必须作返工处理。