浅谈水稳基层裂缝的产生原因及工程处置方法
论水稳层裂缝成因及解决举措

论水稳层裂缝成因及解决举措水稳层作为目前被广泛应用于高速公路建设的重要路面基层,承重能力要求高,面临运行维护挑战大,裂缝作为影响路基稳定和路面安全的典型问题,准确分析裂缝原因并采取针对性举措及早解决问题势在必行。
一.高速公路水稳层裂缝原因分析导致高速公路水稳层出现裂缝的原因主要有以下几种,分别是疲劳裂缝、干缩裂缝、温缩裂缝与设计不合理、施工不规范等原因。
疲劳裂缝是该路段导致裂缝的最普遍原因之一,也成为荷载裂缝,是受高速公路使用年限、车辆重复荷载等影响产生的最普遍灾害。
车辆运行中车轮作用于路基水稳层,半刚性基底层产生拉应力,车辆荷载常年作用下超负荷会导致拉应力超过材料抗拉强度,从而导致基底层部首先开裂,并逐步扩展到路面,尤其是行车密集地带网状疲劳裂缝尤其常见。
干缩裂缝的产生与水分有关,水稳层内水分子减少导致分子间的吸附作用、碳化作用、毛细管作用与分子间作用等,促使路基半刚性材料体积收缩继而产生裂缝,这类裂缝较为特殊,出现时间较早,主要集中在施工后一个月内。
温缩裂缝以低温裂缝为主,是降温过程中路基半刚性材料相互作用引起的体积收缩,在薄弱处出现细小裂缝并逐步扩展,此类裂缝多以纵向长、横向短为主要表现,对侧向约束力较小,所以也成为横向间距性裂缝,是剂疲劳裂缝之外影响较为显著的一种。
设计与施工不合理也是导致水稳层裂缝出现的一个典型原因,比如施工中含水量控制不当、水泥剂量适当、级配不当、施工工艺不合理等,或者水泥剂量过大,设计基层厚度偏薄等,都可能会导致裂缝的出现。
二.防止高速公路水稳层裂缝出现的举措高速公路水稳层裂缝的出现受以上多种原因影响,虽然无法完全避免裂缝的出现,但是可以从设计、施工控制等多个环节入手,最大限度的减少其产生几率和所带来的负面影响。
原材料控制方面,为保证水稳层稳定要做好水泥终凝时间的控制,夏季施工气温较高时延长,春秋季节时缩短,选择好水泥标号,加强剂量控制,避免剂量过低导致强度不足或剂量过高增加收缩系数,确保试配合理再进行施工[1]。
浅谈水稳基层裂缝成因及防治措施

浅谈水稳基层裂缝成因及防治措施摘要:在道路工程中,水稳碎石基层被广泛应用到路面基层。
但水泥稳定碎石在施工中很易出现裂缝。
文章从裂缝产生的原因进行分析,从而找到防治措施。
关键词:公路工程;水稳碎石;基层裂缝;防治Abstract: On the road works, water stable macadam base has been widely applied to the pavement base. Cement stabilized crushed stone in the construction is very prone to cracks. The article analyzed the causes of cracks in order to find preventive measures.Keywords: highway engineering; water stability gravel; base crack; prevention一、裂缝产生原因分析1.裂缝种类和产生的原因1.1温缩裂缝形成的原因混合料中通常是含有5%左右的水泥,正是由于混合料中含有一定比例的水泥成分,所以水泥稳定碎石具有热胀冷缩的性质。
当混合料发生硬化时,水泥发生水化作用会释放出相当多的热量,但由于其内部散热缓慢,所以其内部温度会比较高。
温度越高,其内部体积膨胀程度就越大,而水泥的外部是很容易遇冷发生收缩,这样其内部不断的膨胀,外部不断的收缩,内外之间就会产生一个比较大的应力。
如果其极限抗弯拉强度小于应力的大小,这时就会发生常见的横向分布状的温缩裂缝。
1.2干缩裂缝形成的原因①水泥稳定碎石在干燥的空气中会发生硬化现象,所以水泥稳定碎石中的水分越少,其体积发生收缩变形就越严重,水泥稳定碎石上就会在一定的间隔处产生比较均匀的干缩裂缝。
②水泥稳定碎石形成干缩裂缝的原因还与其他因素有关系,如水泥的含量、水的多少和碎石集料等有着千丝万缕的联系。
水泥稳定碎石基层产生裂缝的原因及防治措施

水泥稳定碎石基层产生裂缝的原因及防治措施水泥稳定碎石基层由于它具有良好的稳定性、耐用性等优点,而被广泛运用在公路与城市道路的建设上,成为我国应用最为广泛的一种半刚性的基层材料之一。
水泥稳定碎石存在着缺点,水泥稳定碎石脆性大且抗变形能力弱,当温度和湿度发生变化的时候,就容易产生裂缝。
裂缝的产生会导致路面的耐用性变弱,强度降低,路面会出现不平整的现象,严重影响了路面的美观和行车舒适性。
综合分析公路与城市道路水泥稳定碎石基层的施工技术特点,探析路面产生裂缝的原因,并从中提出有效防治裂缝的方法,保持路面的美观度和行车舒适度,延长道路使用寿命。
水泥稳定碎石基层产生裂缝的原因1、车辆重复性荷载引发裂缝。
车辆反复性荷载性裂缝通常发生在基层的底部。
在车辆重复荷载的过程中,基层面底部会发生拉应力,当拉应力已经超出所用材料的强度极限时,水泥稳定碎石基层的底部就会产生裂缝。
车辆荷载重复作用下,水泥稳定碎石基层的底部裂缝就会慢慢的扩大并延伸到沥青面层,路面就会显现出裂痕。
2、材料温度胀缩性导致裂缝。
水泥稳定碎石基层是一种半刚性质的材料,是由水、胶凝料和集料混合后组成的。
半刚性材料的脆性很大,对温度具有很强的敏感度,容易产生温度性裂缝。
在温度较低的情况下,水泥稳定碎石材料就会产生膨胀收缩的反应,同时出现路面翘曲的现象。
当水泥稳定碎石材料上面的温度较下面的温度低时,由于材料的深度不一样,使得材料的收缩程度也不一样,最终就会导致路面板出现翘曲的现象,引发路面分裂。
路面板并不是导致路面分裂的主要原因,材料温度的热胀冷缩应力才是导致路面分裂的重要因素。
水泥的水化过程会放出很多的热能,而且水泥稳定碎石材料散热能力弱,再加上沥青表层有麻袋等杂物的覆盖,使得水泥稳定碎石材料内部的温度增加,从而产生膨胀的现象。
而水泥稳定碎石材料外部的温度降低就会产生冷缩的效应。
热胀冷缩的不断交替,形成巨大的拉应力,导致水泥稳定碎石表层的开裂。
3、材料水分干缩引发裂缝。
水稳基层裂缝成因及处置方案

水稳基层裂缝的成因可能有多种,包括以下几个常见原因:
1. 土质收缩和膨胀:土壤中的含水量变化引起膨胀或收缩,导致基层出现裂缝。
2. 不均匀沉降:基础承载能力不均导致基层沉降不均匀,进而引发裂缝。
3. 施工工艺不当:施工过程中的振动、温度变化、材料性质不符等问题,导致基层产生应力集中从而形成裂缝。
4. 外力作用:地震、地下水涌入、冲刷等外力作用也可能导致基层发生裂缝。
针对水稳基层裂缝的处置方案可以根据具体情况采取以下措施:
1. 加强水分控制:通过合理的排水系统和土壤改良手段,控制基层土壤水分含量,减少土壤膨胀和收缩。
2. 增加基础支撑:通过加固基础、增加基础支撑面积或改善基础结构以提高基层的承载能力。
3. 补强基层:使用适当的材料进行基层补强,如土壤固化剂、加筋材料等,以增加基层的强度和稳定性。
4. 修复裂缝:对已经形成的裂缝进行修复,可以采用填充材料、胶凝材料或其他合适的方法来恢复基层的完整性和稳定性。
5. 定期检测和维护:对于水稳基层,定期进行检测和维护是非常重要的,以及时发现并处理裂缝问题,防止进一步扩大和破坏。
需要根据具体的工程情况和场地条件来确定最适合的处置方案。
因此,在实际操作中,建议咨询专业的工程师或相关领域的专家,以获取准确的评估和建议。
水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝的原因分析及处治措施

水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝的原因分析及处治措施水泥稳定碎石基层是一种常见的路面基层材料,它由水泥、石子和水等成分混合而成。
然而,在使用过程中,往往会出现纵向裂缝的问题,给路面使用带来不便和安全隐患。
下面将针对水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝的原因进行分析,并提出相应的处治措施。
一、产生纵向裂缝的原因分析1.基层结构问题:水泥稳定碎石基层的施工工艺和材料选择对纵向裂缝的形成有重要影响。
若基层的密实程度不够,会导致基层变形,同时也会增加裂缝的产生。
2.作用环境的变化:路面基层会受到来自车辆和气候变化等因素的影响,在重载下会造成基层变形,形成裂缝,也可能是因为干湿循环而引起基层收缩膨胀变化,导致纵向裂缝的产生。
3.混凝土固化过程中的收缩变化:在水泥浆混凝土固化过程中,随着水泥的固化,会产生一定的晶体收缩,这种收缩变化有可能导致纵向裂缝的形成。
4.不当的施工方式:基层施工时,如果没有控制好水泥浆混凝土的密实度,或者施工速度过快,也容易造成纵向裂缝的产生。
二、处治措施1.提高材料的质量:在材料选择方面,可以采用合适的石子和水泥混合比例,并选择高质量的材料来制作水泥稳定碎石基层,以提高基层的抗裂性能。
2.加强基层的施工工艺:在施工过程中,可以加强基层的压实与振动,提高基层的密实度,以减少基层的变形,从而降低纵向裂缝的发生概率。
3.采用控制浇筑方式:在混凝土固化过程中采用适当的浇筑方式,控制浇筑的速度,以减少水泥固化过程中的收缩变化,减少纵向裂缝的产生。
4.加强养护措施:在水泥稳定碎石基层施工完成后,应及时进行养护。
在夏季高温天气下,可以采用浇水降温的方式,降低温度对基层的影响,减少纵向裂缝的产生。
5.对已产生的纵向裂缝进行及时修复:若基层已经产生纵向裂缝,应及时进行修复,可以采用填充材料或加强固结的方式进行修复,以降低裂缝的扩大程度。
综上所述,水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝的原因有很多,可以从材料、施工工艺和作用环境等方面进行分析。
水稳碎石基层裂缝的成因及解决办法

浅谈水泥稳定碎石基层裂缝的成因及解决办法王鹰分析影响高速公路水泥稳定碎石基层出现裂缝的因素,通过具体的工程实践论证,只要在施工过程中充分考虑各种影响因素,采取一些有效的工程措施,减少水泥稳定碎石基层的横向干缩温缩裂缝是可行的。
水泥稳定碎石基层裂缝目前,我国的高速公路沥青混凝土路面普遍采用半刚性基层,水泥稳定碎石是较为常见的一种半刚性路面的基层材料,水泥硬化后形成板状半刚性体,提高路面的承载力,具有很高的强度和刚度,有着良好的使用性能。
同时,可以高度机械化施工,对环境污染少,能充分利用当地的材料。
但由于水稳料固有的干缩性、温缩性,表面产生裂缝是不可能完全避免的,而裂缝一旦形成,必然会影响到基层本身、路面面层的稳定性,影响其使用性能。
现通过分析水稳混合料干缩和温缩裂缝的影响因素,采取多种有效措施预防和处理基层开裂,可以在选择材料、配合比设计、施工过程质量控制上严格把关,使裂缝尽可能减少,对于沥青路面使用寿命的延长是能做到的。
经过多年的高速公路、国道的建设,本人对水稳施工的各个环节流程有了一定的了解,积累了一定的经验,下面结合某公路基层的施工情况探讨如何减少基层裂缝。
1 原材料选择1.1水泥(1)品种不同的水泥具有程度不同的收缩性,如矿渣水泥要比硅酸盐水泥收缩性大。
标号高的水泥收缩性比标号低水泥收缩性大,一般情况选择P.O32.5硅酸盐水泥就能满足施工。
(2)视抗折强度:抗折强度愈大,混合料抵抗内部温度应力的抗拉强度越大,越不易产生温缩裂缝。
施工过程中,检验水泥性能时人们通常重视抗压强度,而抗折强度不足也不会引起足够的重视。
(3)由于基层施工时,需要水泥量较大,有时出现水泥供应困难,水泥生产出后存放期不足,就直接投入混合料拌和,由于水泥在拌和水化过程中产生大量的水化热,使其内部的高温与外部的温度形成温差,在一定条件下产生温度裂缝。
为了能够控制水泥的干缩温缩性能,选择了某厂生产的P.O32.5硅酸盐水泥,其物理力学性能指标如表1所示。
浅谈水稳碎石基层裂缝成因及防治措施

浅谈水稳碎石基层裂缝成因及防治措施近年来,水泥稳定碎石(SMA)作为一种新型路面材料被广泛使用。
但是,在使用的过程中,不可避免地会出现裂缝现象。
本文将从水稳碎石基层裂缝成因、防治措施等方面进行浅谈。
一、水稳碎石基层裂缝成因水稳碎石基层裂缝形成的原因主要有以下几点:1.材料的质量问题。
如果在选材或施工中存在某些不合格的因素,则水稳碎石基层最终会出现开裂现象。
2.不良施工质量。
例如,在太热的天气下,水稳碎石基层的施工质量很可能不会达到理想效果。
3.环境条件。
高温、高湿度等恶劣的气候条件也会影响水稳碎石基层的质量和稳定性。
4.外力因素。
例如,在交通流量较大的路段上,水稳碎石基层受到的外力也会增加,从而导致开裂。
二、水稳碎石基层裂缝防治措施1.科学选材。
在施工之前,必须科学选择符合标准的水稳碎石材料,并进行实验性施工。
2.严格施工。
为了保证水稳碎石基层的质量和稳定性,必须在施工前仔细制定方案,确保施工过程中每一环节的合理性。
3.注意环境。
需要在水稳碎石基层施工前预留充足的时间,了解当地的气候和环境条件,并在选择施工时间时需要考虑到环境因素。
4.聘请专业施工人员。
水稳碎石基层的施工需要严格按照合理的规范进行。
因此,需要有经验丰富的专业施工人员参与进来,以确保施工质量。
5.定期检查、养护。
对水稳碎石基层进行定期的检查和养护非常重要。
如果发现开裂或裂纹出现,需要及时采取措施进行维修和处理。
三、总结水稳碎石基层裂缝防治需采取措施,从选材到养护都要注意及时查看,防止质量过差,以及外力因素造成的影响,避免水稳碎石基层出现开裂的现象,从而保障交通安全和减少维护成本。
浅谈水泥稳定碎石基层裂缝的成因及防治措施

浅谈水泥稳定碎石基层裂缝的成因及防治措施目前高等级公路路面基层大部分采用水泥稳定碎石基层,由于受外界环境、温度、气候、荷载的影响,水泥稳定碎石基层易产生裂缝现象,严重影响路面的使用寿命。
文章主要结合工程实践,主要阐述了水泥稳定碎石产生裂缝的主要原因,从中提出了水泥稳定碎石基层裂缝的控制措施,旨在为解决路面开裂问题提供参考与借鉴。
标签:水泥稳定碎石基层;裂缝;原因分析;防治措施水泥稳定碎石基层是将一定级配的集料与水泥和水一起拌和后,在最佳含水量状态下碾压成型,经过养生达到一定强度的路面基层结构。
此基层是一种半刚性结构。
水泥稳定基层容易产生裂缝是影响沥青混凝土面层破坏的关键因素。
若不及时处理,雨水从裂缝内向下渗透,沥青混凝土和基层裂缝缝隙处充满自由水,在车辆荷载反复冲击下,就会使沥青混凝土中粘附在碎石表面的沥青剥离,基层的细集料形成泥浆被挤压出路面,沥青混凝土路面出现坑洞、碎裂、松散,造成沥青混凝土路面早期破损,影响其使用寿命。
因此,对基层裂缝原因分析并制定相应的防治措施,将有助于完善基层施工工艺,提高路面施工质量。
文章以某一道路基层施工出现的纵横向裂缝为背景,从地质条件、外部环境以及施工工艺等方面进行了分析,提出了相应的防治措施。
1 水泥稳定碎石作用原理及裂缝产生机理水泥稳定碎石是较为常见的一种半刚性的基层结构,是以级配碎石作骨料,采用水泥作胶凝材料,按嵌挤作用原理摊铺充分碾压,强度主要依靠碎石间的嵌挤和水泥的胶凝作用,形成的较高密实度,水泥硬化后形成的板状半刚性体。
特点是极大地提高了路面的承载力,具有很高的强度和刚度。
它的初期强度高,并且强度随龄期而增加结成板体,抗渗和抗冻效果较好。
但由于水稳料固有的干缩性、温缩性,表面容易产生裂缝,影响到基层本身、路面面层的稳定性,影响其使用性能。
水泥稳定碎石产生裂缝主要有以下几个方面。
1.1 水分蒸发产生干缩裂缝水泥稳定碎石生产时主要由水泥与各种级配粒料和水拌和。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
浅谈水稳基层裂缝的产生原因及工程处置方法
摘要针对水泥稳定碎石类半刚性基层裂缝问题,结合“南京市麒麟生态科技创新城南湾营路”建设过程中的工程实践,深入分析总结了引起水稳基层裂缝的内因和外因,进而从混合料设计、玻纤格栅处置、合理施工技术三个方面有针对性地提出了裂缝的处理措施。
工程经验表明,水泥剂量控制在5%左右,采用骨架密实型的石料级配,并运用纤维格栅处置等新技术,能够有效防止水稳基层裂缝的出现。
关键词水稳基层;裂缝;产生原因;处理措施
随着我国公路交通量、重载车辆快速增长,水泥稳定碎石基层因其强度高、工程造价低等优点,被广泛应用在沥青路面结构中。
但是,由于水泥稳定碎石混合料对温度和湿度的变化比较敏感,所以在其强度形成及道路的运营期间,水稳基层会产生干缩裂缝及低温收缩裂缝[1,2]。
基层裂缝的存在,一方面会在路表交通荷载的重复作用下,不断向上扩展至沥青面层,最终导致面层开裂,严重影响路面的使用性能;另一方面为路表雨水渗入路基提供了径向流动通道,削弱了路基的强度,从而导致整个路面过早破坏。
1 水稳裂缝产生的原因
引起水稳基层裂缝的原因,可概括为内因和外因两个方面。
其中内因主要包括:①水泥的标号及剂量使用不当,过分追求基层强度的提升造成基层裂缝随着水泥标号及剂量的增加而增大[3]。
②集料级配不合理,在水稳基层抗压强度相同的情况下,集料空隙率越大,水泥用量越大,越容易产生裂缝,反之裂缝就少且细[4]。
③含水量不当,一方面含水量过大,水稳基层不容易压实,容易出现“弹软”、“波浪”等现象,影响混合料的密度和强度,增加结构层的干缩裂缝;另一方面含水量过小,混和料容易松散,且不容易碾压成型。
外因主要包括:①底基层强度小且施工原材料选用不当,研究表明[5],底基层压实度越大,其稳定性及强度就越高,水稳基层越不易产生裂缝;此外,当底基层采用干缩明显的材料时,易造成水稳基层产生较大的干缩裂缝。
②施工气温偏高或偏低,若气温偏高,水泥初凝和终凝时间缩短,水分蒸发变快,容易使水稳基层密实度降低而引发干缩裂缝;若气温偏低,水稳基层则易收缩而产生温缩裂缝[6]。
③施工碾压工艺不适当,大吨位、快速及过振碾压均易使水稳基层表面的水泥浆含量过多而引起收缩裂缝。
④养生不到位,水稳基层施工后不及时或不完全的保养,会造成水泥水化反应进行不充分,易产生干缩裂缝。
2 水稳裂缝的处置措施
2.1 合理的混合料设计
水泥稳定碎石是将水泥、水、碎石按照一定的比例进行充分拌和形成的混合料。
选择水泥品种时要求其终凝时间为6~10 小时,考虑到施工过程中存在的
材料损耗,现场实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量增加0~0.5%。
同时,施工过程中要根据气温情况及运输距离及时调整含水量的大小,一般情况下拌和含水量应比最佳含水量略高0.5%~1%,若气温较高或运输距离较长时应高1%~2%,以弥补混和料运输、摊铺和碾压过程中水分的损失。
水穩基层的强度、平整度和裂缝的产生直接受石料粗细的影响。
水稳基层的石料越粗,基层强度越高,其抵抗干缩裂缝和温缩裂缝的能力越强。
但采用过粗的石料会降低石料间的黏结力,加之行车荷载的作用,极易使表面层发生松散。
实践证明,骨架密实结构级配的水稳层强度较高,稳定性最好,裂缝发生的可能性最小。
2.2 合理的预处理方法
水泥混凝土抗压强度高而抗拉强度低,如果能像预应力混凝土那样,事先在水稳基层中施加一定的应力,对减少裂缝产生会有很大的效果。
结合项目,施工中采用了玻纤格栅处置水稳基层裂缝的工艺,工程中先将不锈钢卡环和钢钉一端固定在已洒布粘层沥青的下层结构上,其次将格栅纵向拉紧并分段固定,每段长度为2~5m。
该施工方法通过将玻纤格栅拉紧至纵横向纤维均处于挺直张紧状态,使得裂缝形成时,格栅纤维能有效分担裂缝尖端的正应力,防止应力扩散,从而达到抑制裂缝发展的目的。
2.3 合理的施工技术
施工前必须清除垫层上的浮土、杂物等,同时要对全线的导线点、水准点进行复测,有效控制摊铺厚度及平整度。
碾压时,要在垫层上洒水使其表面湿润,同时需结合施工时的天气情况科学选定碾压段长度,当气温较高时,碾压段长度应适当减小,但应控制在水泥初凝前完成碾压工作。
碾压完成后应立即开展养生工作,养生期一般在10天以上,这段时间内,水稳基层应用土工布覆盖均匀,每日洒水3次,进行精心的保湿,杜绝因太阳暴晒而形成裂缝。
3 结束语
水泥稳定碎石基层产生裂缝的原因十分复杂,其抵抗干缩和低温收缩的性能不好是内因,施工质量差、车辆荷载及外界环境的作用则进一步加剧了基层的开裂。
对裂缝的预控制,一方面需从混合料的设计出发,合理选择水泥的标号及剂量、合理确定最佳含水量、采用骨架密实型的石料级配,另一方面需严格把关施工的全过程,不仅做好施工前的准备工作,同时注重施工后的养生工作。
此外,打破常规,创新性的采用新技术新材料也可有效控制裂缝的产生。
参考文献
[1] 张利鹏,李治国.水稳基层产生裂缝的原因及预防[J].科技信息,2009,(13):662,587.
[2] 王艳,倪富健,李再新.水泥稳定碎石基层收缩性能影响因素试验研究[J].公路交通科技,2007,(10):30-34,52.
[3] 于新,黄晓明.低剂量水泥稳定碎石基层干缩温缩性能研究[J].公路交通科技,2007,(07):52-55.
[4] 吴春颖,黄荣华.骨架密实型抗裂水稳碎石性能分析及工程应用研究[J].现代交通技术,2010,7(S1):105-109.
[5] 张尤平,成晟,倪富健.水泥稳定碎石基层合理强度研究[J].公路交通科技(应用技术版),2008,(11):13-16.
[6] 施为民,姜竹生.水泥稳定碎石基层温度应力的计算方法及控制温缩裂缝的措施[J].公路交通科技,2004,(04):23-27.。