半刚性基层收缩裂缝的成因与防治
半刚性基层裂缝产生的原因及预防措施
关键 词：半 刚性基Байду номын сангаас 裂缝产生原 践证 明， 拌制混合料时 ， 含水量宜略大于
因 防治
最佳含水量 ，一般可控制大于 ｌ ％一２ ％
左右 ，使混合料运到现场摊铺后碾压时 低一 定水 泥剂 量 的情 况下 也 能 够达 到设
一
、
引言
的含水量不小于最佳含水量 （ 控制不大 计强度。 因此 ， 不能为追求强度而盲 目地
基 层 裂缝 的预 防提 出 了相 应 的对 策 和 方 混合料压不实 。 另外 ， 混合料大量蒸发散 大 ， 宽度大的裂缝传荷能力差 ， 容易使沥
法。
失水分 ， 也容易产生严重的干缩裂缝。 实 青面层产生反射裂缝。 （ ） － 通过改善级配来降低水泥剂量 实践证明 ，良好 的混合料级配在降
不 均匀 的裂纹 。 三 、 刚性 基层 裂 缝的 预 防措 施 半 （ ） 水 泥稳 定基 层 材料 的 强度 一 限制
展，半 刚性路 面基层这种结构形式被越 来越 多地应用到公路建设 中。 但是 ， 刚 半
性基层的裂缝 问题却 一直 困扰着施工单 度和干缩应变有很大影 响。 含水量过小 ，
半刚性路面基层具有强度高 、承载 于最佳含水量 的 １ ％为宜 ） 。水泥稳定碎 增加水泥剂量 ，要在混合料级配上进行 对原材料规格进行分级， 尽 力强 、 水稳性好 、 抗冻性 强 、 冲刷等特 石基层干缩应变随混合料 的含水量增加 改善和优化 ， 耐 点， 在我国高等级公路施工中得到普遍的 而增大。 施工碾压 时含水量越大 ， 结构层 量细分， 材料分级越多就越容易掺配， 才 推广和应用。 然而， 多年来的实践表明， 尽 越易产生干缩性裂缝 。即使铺 筑了沥青 能得到最佳的配合比。通过改善级配提 从 降低 很多， 使用范 面层 ，在 旱季 或 冬季 也 可 能产 生 干 燥 裂 高混合料的密实性 ， 而保证强度 ， 围很广， 但也暴露出一些不容忽视的缺陷 缝 。 因此 ， 施 工 时 ， 根 据天 气 情 况适 水泥用量 ，减小因水泥用量大而产生裂 在 应 和不足。半刚性基层最致命的缺点是收 当增加或减少拌和用水量。 缩系数大 、 抗变形能力低 ， 自身的干缩 、 在 （ 混合料 ≤０ ７ ｍｍ粉尘含量或 四） ．５ ０ 温缩作用下会产生裂缝并反射到路面， 导 含 泥 量超 标
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。
半刚性基层收缩裂缝的成因与防治(章学祥,柳新根)
〔1〕石安高速公路是京珠公路的一部分〔石家庄至河北河南交界处〕， 全长 216km，双向四车道，路面结构为:4cm 中粒式碎石沥青混凝土+5cm 粗粒式沥青混凝土+6cm 粗粒式沥青混凝土，路面基层为 20cm 水泥稳定碎 石。
石安高速公路于 1997 年 12 月建成通车。1999 年 1 月路面调查时共 计横向裂缝 86 条，纵向裂缝 2 条。至 2021 年横向裂缝 2188 条，纵向裂 缝 49 条。
度的增加，裂缝程度也在明显地削减。
以防止裂缝发生。
再从水泥级配碎石、水泥级配碎石基层内在的材料结构分析，规范要
2.2 裂缝的成因分析
求混合料 7d 无侧限抗压强度不小于 3MPa。施工单位为到达此要求，实地
铺筑的强度又往往超过 3MPa，河北段一般在 3.2～5.3MPa，水泥用量也超
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2 半刚性路面开裂的缘由分析 近些年来，通过不断地讨论，材料的水稳性问题基本得到解决。而随 着重型汽车交通的进展，道路上大吨位车辆的行驶，高等级公路、汽车专
〔2〕京津塘高速公路北京、河北段的路面工程是于 1989 年铺筑的。 路基全宽 26m，双幅四车道，内设 ZY 分隔带。该施工段路面结构为 30cm
的基层，在裂缝程度上并看不出什么明显差异或规律。从调查结果可以看 试验说明，暴露于大气中的水泥稳定土，在浇筑的初期，会产生很大的干
出，水泥级配碎石的裂缝程度大于水泥级配砂砾，尤其以 35cm 厚的水泥 缩应力，其值可以高达 1.3MPa，随后干缩应力会渐趋降低。所以，这一
级配碎石的裂缝最为明显，到达每 100 延米 11.7 条。而随着沥青面层厚 期间的养护特别重要，使其在保持湿度的条件下，尽快加速强度的增长，
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。
半刚性基层裂缝成因分析及防治措施
位移 ， 面层 中 引起面 层剪 切搓 动和 剪切 疲 劳破坏 而 导致 分 的减 少而 产生干缩 和干 缩应力 。 在 干缩 应力 的大 小 与水分 开 裂 ， 着 大面 积 的 使用 ， 们逐 渐 发 现 半刚 性基 层 在 强 损 失 的多 少快慢 成 正 比。在 初 期 ， 随 人 由于基 层 混合 料 的抗 拉 度 形 成 过程 中及 运 营 期 间容 易 产生 干缩 和 温 缩 裂缝 进 而 强度 还 不大 ， 若 养生 不 利 ， 如 就会 在 较 短 的时 间 内 形成 较 使 沥青 面层过 早开 裂 ， 引起路 面早 期破 坏。 并 大 的干缩 应 力 ， 以 此 时很容 易 引 起开 裂 ， 期 裂 缝一 般 所 初 １ 实例 分析 较 细 ： 强 度形 成后 及运 营过 程 中 ， 在 随着 水 分的继 续减 少 ，
某 路面 工程 ， 稳碎 石基层 设计厚 度 ２ ｃ ， 水 ０ ｍ 设计 强度 干缩 应力 增 大 ， 上运 营 时 产生 的 附加 应力 ， 缝 会继 续 加 裂 ３０ ａ ７ 。ＭＰ （ ｄ无侧 限抗 压强 度 ）水 泥计 量 ４０ ， 铺 机摊 发展 ， 长 增宽 直至 完全 断开 。② 任 何材 料 都存 在温 度 收 ， ．％ 摊 增 铺 ， 型振动压 路机 ＋大 Ⅱ 位胶 轮压路 机组 合碾压 。 当天 缩 的性 能 ， 刚性基 层材 料也 是如 此。 重 屯 半 基层 铺筑 后 ， 未采 如 或遇 到 大 幅降 温 天气 ， 上 述 工程 实 如 施 工 温度 为 １ ６～２ ℃ ， ０ 采用 薄膜 养生 ； 周后 施工 透 层和 取很 好 的保 温 措施 ， 一 基 改性 乳 化 沥青 稀 浆封 层 ， 层厚 ５ 封 ｍｍ， 渗 水试 验 ， 做 满足 例所 述 ， 层材 料 中 的拉 应力 和拉 应 变会 急剧增 大 。 当拉 规范 要 求 ；二周 后温 度下 降 １ ｏ ０ Ｃ，低 温天 气持 续一 个 星 应力 或拉 应 变增 大 到超 过材 料本 身所 能承 受 的极 限值 时 ，
半刚性基层收缩裂缝成因分析及防治(修改)
半刚性基层收缩裂缝成因分析及防治方新雨,曾辉(江苏恒基路桥总公司,中国常州213002)摘要：半刚性基层早期出现收缩裂缝，是目前尚未很好解决的施工技术问题。
结合沪宁高速公路扩建的施工实践，对基层收缩裂缝的成因机理作了分析，并提出了在施工技术上防治产生裂缝的有效措施。
关键词：半刚性基层;收缩裂缝;成因分析;防治措施Origin analysis and measures on semi-rigid basecrackings of shrinkingFang Xinyu,Zeng Hui(Jiangsu HangJe Road&Bridge Engineering Co.,Ltd,Changzhou213002,China)Abstract:It is a construction technical question not solved well yet that semi-rigid base appears the contraction crack at early time.Based on the construction practice on Huning expressway widen construction,it analyzed the mechanism and the cause of basic unit crackings,meanwhile proposed the effective measures on preventing it as far as construction technology.Key words: Semi-rigid base;Crackings of shrinking;Origin analysis;Preventing measure一、引言半刚性基层，是沥青路面结构的主要承重层。
因其有适宜的结构强度，良好的荷载分布能力，可靠的水稳定性以及较低廉的施工成本，是现代高速公路、高等级路面普遍采取的路面结构型式。
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半刚性基层收缩裂缝的成因与防治
【摘要】本文主要阐述了水泥稳定粒料基层产生裂缝的原因和防治办法，并说明在实际施工中怎样及早预防此类路面病害的产生并提出了相应的措施。
【关键词】水泥；基层；裂缝；原因；防治
0.前言
随着我国国民经济的快速发展，人们对道路的要求也越来越高，因此在道路修建的过程中，普遍采用了水泥稳定粒料做为基层，水泥稳定粒料强度高，稳定性好，但由于水泥稳定粒料基层施工经验不足，片面追求基层强度，结果路面出现了大面积裂缝，影响了公路使用质量。
现将产生裂缝的原因及怎样防治做一简要分析。
1.水泥稳定粒料基层产生的裂缝的主要原因分析
通过对强度到期后基层损坏情况的调查检测，发现引起水泥稳定粒料基层产生路面裂缝的原因：①设计不完善。
②基层的级配不合理、水泥剂量过高、强度过大。
③温度裂缝和超载车辆过多。
（1）设计不完善。
设计时未考虑水泥碎石基层的切缝处理，如果设计切缝并切缝及时可以减少半刚性基层的干缩和温差裂缝。
（2）基层及级配不合理：1）在施工中不重视级配设计，使用的级配不合理。
级配不合理，水泥稳定粒料强度偏低、偏差系数大、强度不合格。
在通常情况下凡是裂缝最严重的地方，混合料中碎石最大粒径偏小。
2）在施工过程中，为满足强度的需要，不能只用增大水泥剂量的方法来提高强度（水泥剂量不得超过6%），水泥用量过大，造成无侧限7天抗压强度过高（8Mpa以上），强度过高，刚性就大，基层材料与底基层材料的模量比就会增加从而增大基层底面由行车荷载引起的拉应力或拉应变，容易使基层在行车荷载下产生开裂。
另一方面，水泥稳定基层材料的强度高，基层内出现的收缩裂缝的间距就大，裂缝的宽度也大，宽度大的裂缝是荷载能力差，容易促使沥青面层开裂产生裂缝。
（3）温度裂缝。
主要是温度疲劳裂缝，这种裂缝主要发生在太阳照射强烈、日温度大的季节。
白天温度与夜间温度之差很大。
还有夏季施工中含水量不易控制，往往偏高，易干缩，产生干缩裂缝。
半刚性材料基层一般在高温季节修建，成型初期基层内部含水量大，且尚未被沥青面层封闭，基层内部水分必然要蒸发，从而发生由表及里的干燥收缩。
由于热胀冷缩，水泥稳定粒料在低温时就要发生收缩。
当温度应力超过材料的极限抗拉强度时，产生裂缝。
2.水泥稳定粒料基层产生裂缝的措施
综上所述，针对水泥稳定粒料基层措施很多；（1）将基层预先锯缝。
（2）调整集料级配的合理性，限制基层材料的强度和水泥用量。
（3）调整水泥稳定粒料的施工时间。
（4）严格控制超载车辆。
1）为了避免薄沥青面层下的水泥稳定粒料基层产生不规则的紊乱裂缝并反射到沥青面层上，也为了减少裂缝的破坏作用，应在水泥稳定粒料基层上每隔8-12m做一假缝，深6-10cm，缝宽10-12mm的裂缝，切缝后立即用沥青碎石填塞。
2）根据施工规范对砂砾石的级配进行改善，重新试验，把级配调整合理，强度满足设计要求，减少水泥用量，限制基层材料的强度不超过某一高限值。
我个人认为，在以后的施工过程中，水泥稳定基层7天龄期的无侧限抗压强度值最高不能超过4Mpa，水泥剂量不能超过6%，这样限制的目的是减少水泥稳定粒料的收缩性或减轻水泥稳定基层可能产生的收缩应变。
3）当施工的现场气温大于等于30℃时，应适当调整水泥稳定粒料的施工时间，避开中午高温时段施工，可选择在早晨、傍晚或夜间施工（夜间施工应有良好的操作照明，确保施工安全），切缝时间也应当调整应按250温度小时计，要比常温施工适当提早切缝，以防止断板，及早防止水泥稳定粒料基层裂缝的产生。
4）严格控制超载车辆。
由于交通运输业的不断发展，大吨位车辆逐年增多，单轴轴载比原设计计算轴载增加几倍，超载车辆较多，对裂缝部位造成剪切破坏，不要太早开放交通，要严格控制超载车辆的运行，重载车辆的行驶容易对路面造成破坏。
3.结束语
水泥稳定粒料基层的裂缝是一种常见病害，只要从设计、选材、施工维护等方面加以控制，裂缝问题是可以克服并解决的。