第一篇：半剛性基層材料的強(qiáng)度形成和縮裂特性

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半剛性基層材料的強(qiáng)度形成和縮裂特性

半剛性基層材料的強(qiáng)度形成和縮裂特性

摘要 ：通過分析半剛性基層材料包括石灰穩(wěn)定類材料、水泥穩(wěn)定類材料、綜合穩(wěn)定類材料的強(qiáng)度形成和縮裂特性，充分認(rèn)識瀝青路面裂縫的產(chǎn)生原因，提出對裂縫的預(yù)防和處理措施。

關(guān)鍵詞：半剛性基層材料 強(qiáng)度形成 縮裂特性

中圖分類號： U416.223 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

近年來，我區(qū)的公路建設(shè)迅猛發(fā)展。由于獨(dú)特的地理環(huán)境，新建的無論是一般公路、還是高速公路，90%以上都采用半剛性基層。這種結(jié)構(gòu)形式具有較高的強(qiáng)度、承載力和使用性能，為實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)基薄面”結(jié)構(gòu)提供了可靠保證，使得其在全區(qū)公路路面建設(shè)中得以廣泛應(yīng)用。但與此同時(shí)，隨著半剛性基層的大量采用，這種結(jié)構(gòu)形式存在的難以克服的缺點(diǎn)也日益顯現(xiàn)，導(dǎo)致路面使用質(zhì)量和壽命達(dá)不到應(yīng)有的水平。因此，充分認(rèn)識半剛性基層材料的強(qiáng)度形成和縮裂特性，有針對性的進(jìn)行研究和利用，對進(jìn)一步改善路面實(shí)際使用效果具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、半剛性基層材料的強(qiáng)度形成

半剛性基層材料的強(qiáng)度由于穩(wěn)定材料與土石材料在摻配、拌和、壓實(shí)過程中發(fā)生了一系列的物理、化學(xué)反應(yīng)而形成。

石灰穩(wěn)定類材料的強(qiáng)度形成。其強(qiáng)度形成主要是石灰與細(xì)粒土的相互作用。土中摻人石灰，石灰與土發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，從而使土的工程性質(zhì)發(fā)生變化。初期表現(xiàn)為土的結(jié)團(tuán)、塑性降低、最佳合水量增大和最大密實(shí)度減小等;后期變化主要表觀在結(jié)晶結(jié)構(gòu)的形成，從而提高土的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。影響石灰土強(qiáng)度與穩(wěn)定性的主要因素有:土質(zhì)、石灰的質(zhì)量與劑量、養(yǎng)生條件與齡期等。各種成因的亞砂土、亞粘土、粉土類土和粘士類土都可以用石灰來穩(wěn)定。各種化學(xué)組成的石灰均可用于穩(wěn)定土。但白云石石灰的穩(wěn)定效果優(yōu)于方解石石灰。石灰劑量是按消石灰占干土重的百分率計(jì)。石灰劑量較低時(shí)(小于

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3%-4%)，石灰主要起穩(wěn)定作用，使土的塑性、膨脹性、吸水量降低，具有一定的水穩(wěn)定性。隨著石灰劑量的增加，石灰土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性提高，但當(dāng)劑量超過一定范圍，過多的石灰在空隙中以自由灰存在，將導(dǎo)致石灰土的強(qiáng)度下降。石灰土的最佳劑量隨土質(zhì)的不同而異，土的分散度越高則最佳劑量越大。最佳石灰劑量也與養(yǎng)生齡期有關(guān)，在28d內(nèi)，最佳石灰劑量隨著齡期的增長而增大，28d后基本趨于穩(wěn)定。石灰土的強(qiáng)度形成需要一定的溫度和濕度。高溫和適當(dāng)?shù)臐穸葘κ覐?qiáng)度的形成是有利的，這是因?yàn)闈穸雀呖墒狗磻?yīng)過程加快，但濕度過大(濕砂養(yǎng)生)會影響新生物的膠凝結(jié)晶硬化，從而影響石灰土強(qiáng)度的形成。石灰土的強(qiáng)度隨齡期的增長大體符合指數(shù)規(guī)律。

水泥穩(wěn)定類材料的強(qiáng)度形成。其強(qiáng)度形成主要是水泥與細(xì)粒土相互作用。影響水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度與穩(wěn)定性的主要因素有土質(zhì)、水泥成份與劑量、水等。土的礦物成分對水泥穩(wěn)定土的性質(zhì)有重要影響，除有機(jī)質(zhì)或硫酸鹽含量高的土外，各種砂礫上、砂土、粉土和粘土均可用水泥穩(wěn)定。要達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度，水泥劑量隨粉粒和粘粒合量的增加而增高。實(shí)踐證明，用水泥穩(wěn)定級配良好的土，既可節(jié)約水泥，又能取得滿意的穩(wěn)定效果。水泥的成分和劑量對水泥穩(wěn)定土的強(qiáng)度有重要影響。通常認(rèn)為，各種類型的水泥都可用于穩(wěn)定土。實(shí)踐證明，對于同一種土，水泥礦物成分是決定水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度的主導(dǎo)因素。一般情況下，硅酸鹽水泥的穩(wěn)定效果好，而鋁酸鹽水泥則較差。當(dāng)水泥的礦物成分相同時(shí)，水泥穩(wěn)定土的強(qiáng)度隨著水泥比表面和活性的增大而提高。水泥穩(wěn)定土的強(qiáng)度隨水泥劑量的增加而增加，但考慮到水泥穩(wěn)定土的抗溫縮與抗干縮以及經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)有一個合理的水泥用量范圍。含水量對水泥穩(wěn)定土的強(qiáng)度有重大影響。當(dāng)混合料于合水量不足時(shí)，水泥就要與土爭水，若土對水有較大的親和力，就不能保證水泥完成水化和水解作用。水泥穩(wěn)定土需要濕法養(yǎng)生，以滿足水泥水化的需要。水泥劑量大、養(yǎng)生溫度高時(shí)，其增長速率大。水泥穩(wěn)定土的強(qiáng)度隨齡期的增長而增長，二者之間大致呈指數(shù)關(guān)系。

綜合穩(wěn)定類材料的強(qiáng)度形成。綜合穩(wěn)定類材料是以石灰或水泥為主要結(jié)合劑、外摻少量活性物質(zhì)或其他材料，以提高和改善土的技術(shù)性質(zhì)。單純用石灰穩(wěn)定砂性土效果一般較差，而采用二灰綜合穩(wěn)定則

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效果顯著提高。粉煤灰是一種火山灰物質(zhì)，它含有活性的氧化硅和氧化鋁，在石灰的堿性激發(fā)及相互作用下生成含水的硅鋁酸鈣。這些新生的膠凝物質(zhì)晶體具有較強(qiáng)的膠結(jié)能力和穩(wěn)定性。由于粉煤灰系空心球體，所以摻人粉煤灰后，石灰土的最佳含水量增大、最大干密度減少。盡管如此，其強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性均有不同程度提高，尤其是抗凍性有較顯著的改善，而溫度收縮系數(shù)比石灰土有所減少，這對抗裂有重要意義。粉煤灰是一種緩凝物質(zhì)，由于表面能低，難于在水中溶解，導(dǎo)致二灰混合料體系中火山灰反應(yīng)相當(dāng)緩慢，這是二灰穩(wěn)定類后期強(qiáng)度高，平期強(qiáng)度低的根本原因。為了改善水泥在土中的硬化條件，提高水泥穩(wěn)定效果，常常在摻加水泥的同時(shí)摻加少量其他添加劑。石灰是水泥穩(wěn)定土產(chǎn)最常用的添加劑之一。在水泥穩(wěn)定之前，先往土中摻加少量的石灰，使之與土粒之間進(jìn)行離子交換和化學(xué)反應(yīng)，為水泥在土于的水解和硬化創(chuàng)造良好的條件，從而加速水泥的硬化過程，并可減少水泥用量。摻加石灰還可擴(kuò)大水泥穩(wěn)定土的適用范圍，一些不適于單獨(dú)用水泥穩(wěn)定的土(如酸性粘土、重亞粘土等)，若先用石灰處理，可加速水泥土結(jié)構(gòu)物的形成。此外，由于石灰可吸收部分水分改變土的塑性性質(zhì)，故用水泥穩(wěn)定過濕土(比最佳合水量高4%-6%)時(shí)，先用石灰處理，能獲得良好的穩(wěn)定效果。

二、半剛性基層材料的縮裂特性

半剛性基層材料的缺點(diǎn)是抗變形能力低，在溫度或濕度變化時(shí)易產(chǎn)生開裂，當(dāng)瀝青面層較薄時(shí)，易形成反向裂縫，進(jìn)而嚴(yán)重影響路面的使用性能。了解各種半剛性基層材料的縮裂特性，有利于技術(shù)人員科學(xué)地進(jìn)行路面處理，從而把裂縫減少到最低程度。

半剛性基層材料的收縮開裂及由此引起瀝青路面的反射性裂縫輕重不同地存在。在國外，普遍采取對裂縫進(jìn)行封縫，而在交通量繁重或者高速公路上，這種封縫工作十分困難，嚴(yán)重影響交通，也不安全。而在我國，目前根本就沒有發(fā)現(xiàn)裂縫就進(jìn)行瀝青封縫的習(xí)慣，因而開裂得不到有效的處理。裂縫的存在導(dǎo)致兩種后果，首先是裂縫中進(jìn)水，導(dǎo)致瀝青層和基層界面條件的變化，使基層、底基層、路基的水分狀況惡化，承載能力迅速降低，表面產(chǎn)生水力沖刷，出現(xiàn)灰漿，并形成裂縫處唧漿、坑槽；其次是車輪從裂縫的一側(cè)經(jīng)過到達(dá)裂縫的最新【精品】范文 參考文獻(xiàn)

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另一側(cè)時(shí)，荷載變化不再連續(xù)，使路面裂縫兩側(cè)發(fā)生大的應(yīng)力突變，會形成很大的上下剪切和表面受拉。

半剛性基層非常致密，它基本上是不透水或者滲水性很差的材料。水從各種途徑進(jìn)入路面并到達(dá)基層后，不能從基層迅速排走，只能沿瀝青層和基層的界面擴(kuò)散、積聚。水進(jìn)入路面的途徑，除了降雨、降雪、化雪的表面水外，還有多種來源，如冬季由于冰凍引起的水分積聚和春融期間產(chǎn)生的積水；超限超載車輛為了降溫需要向輪轂不斷噴水，以保持汽車的剎車性能，使路面常年處于潮濕狀態(tài)；中央分隔帶的綠化澆水、挖方路段的裂隙水、路面鋪筑過程沖洗的水等等。可以說，水進(jìn)入瀝青路面是不可避免的，如果不能及時(shí)排走就將造成危害。界面上水的存在改變了界面連續(xù)的邊界條件，使路面的受力狀態(tài)變得十分不利，成為導(dǎo)致路面破壞的直接原因。

半剛性基層有很好的整體性，但是受水的影響敏感，在長期浸水條件下，板體結(jié)構(gòu)會逐漸破壞，反映為路面彎沉，瀝青路面開始出現(xiàn)破損，彎沉迅速增大，并導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性破損。現(xiàn)在許多高速公路竣工驗(yàn)收階段的彎沉很小，以后逐步變大。許多路面在損壞初期開挖可見基層往往是完好的，彎沉并不大。這說明，除了少數(shù)確實(shí)是因?yàn)榛鶎邮┕げ缓玫脑蛲猓蟛糠只鶎影l(fā)生結(jié)構(gòu)性損壞，是發(fā)生在瀝青面層損壞之后。

半剛性基層很難跨年度施工，無論是直接暴露還是鋪上一層讓下面層過冬，都避免不了發(fā)生橫向收縮裂縫，從而為瀝青路面的橫向裂縫埋下隱患。甚至在冬天就從縫中進(jìn)水(融雪)、半剛性基層暴露的還可能凍疏，影響強(qiáng)度的形成。

用一句話來概括就是：開裂和進(jìn)水且難以排走是半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)的致命缺點(diǎn)。

半剛性基層材料的收縮分為溫縮與干縮兩種。研究表明:若以最佳含水量狀態(tài)下各種半剛性基層按溫縮系數(shù)的大小排序是:石灰土>石灰砂礫>二灰>水泥砂礫>二友砂礫;按其干縮系數(shù)的大小排序?yàn)?石灰土>石灰砂礫>二灰>二灰砂礫>水泥砂礫。半剛性基層的收縮開裂，對于含土較多材料以干縮為主，對于含粗集料較多的材料以溫縮為主。半剛性基層的干縮主要發(fā)生在竣工后初期階段，當(dāng)基層上鋪筑瀝

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青面層以后，基層的含水量一般變化不大，此時(shí)半剛性基層的收縮轉(zhuǎn)化為以溫縮為主。

半剛性基層材料的抗裂性能是以溫縮抗裂系數(shù)與干縮抗裂系數(shù)來評價(jià)的。抗裂系數(shù)愈大，表明材料的抗裂性能愈強(qiáng)，在同樣條件下，能承受較大的溫度或濕度的變化而不裂。按半剛性材料的溫縮抗裂系數(shù)的大小(均按最佳狀態(tài))排序?yàn)?二灰砂礫>二灰>石灰砂礫>水泥砂礫>石灰土。按干縮抗裂系數(shù)的太小排序?yàn)?二灰>二灰砂礫>水泥砂礫>石灰砂礫>石灰土。

半剛性基層材料的類型與配合比的選擇，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件與基層所處的環(huán)境來確定。在條件可能時(shí)，應(yīng)優(yōu)先用二灰穩(wěn)定類基層，二灰砂礫類集料含量約75%時(shí)，抗干縮與溫縮能力均較強(qiáng)，可適用于不同地區(qū)，主要是解決早強(qiáng)不足的問題。水泥砂礫類，水泥含量約為5%時(shí)，具有較強(qiáng)的抗干縮能力，適用于溫差不大的地區(qū)。石灰砂礫類，抗干縮和溫縮能力卻較差，宜采用水泥石灰綜合穩(wěn)定，以部分水泥代替部分石灰，提高其抗干縮能力，減輕縮裂。

從目前的實(shí)踐看，早期修建的半剛性基層瀝青路面，很多已進(jìn)入路面大修，由于采用半剛性基層，目前的大修方案基本都采用“開膛破肚”法，然后對路基進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，再重鋪路面結(jié)構(gòu)層。這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)資金。因此，在做好半剛性基層路面管護(hù)，盡可能延長路面使用期限的同時(shí)，要不斷更新路面基層設(shè)計(jì)理念。為了提高路面整體的抗變形能力，將原來的半剛性基層安排在柔性基層下做路面的底基層，以期綜合利用柔性基層和半剛性基層的優(yōu)點(diǎn)，克服柔性基層抗變形能力差和半剛性基層反射裂縫的缺點(diǎn)，能夠有效地消減瀝青路面的反射裂縫，減少水損害的發(fā)生，改善路面的長期使用性能和適應(yīng)環(huán)境的能力。

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第二篇：半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)特性分析

半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)特性分析

王明遠(yuǎn)（鄭州市市政工程總公司，鄭州450007）

摘要：針對高速公路半剛性基層瀝青路面的早期損壞，從路面結(jié)構(gòu)層層間狀態(tài)、路面抗裂、路面荷載特性、路面耐水性、路面養(yǎng)護(hù)特性等方面分析了半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出防止路面早期損壞的措施.關(guān)鍵詞：道路工程；半剛性基層瀝青路面；路面養(yǎng)護(hù)；早期損壞 中圖分類號：U416.01 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 我國的高速公路半剛性基層瀝青路面是公路發(fā)展的歷史性產(chǎn)物.長期以來人們普遍認(rèn)為這種路面具有以下優(yōu)點(diǎn)：①板體性強(qiáng)，承載能力和抗變形能力高；②抗凍性好，能有效治理季節(jié)性冰凍地區(qū)的翻漿；③可以充分利用地方性材料，造價(jià)低.然而與國外的高速公路瀝青路面早期損害相比，我國的路面損壞出現(xiàn)得更早，而且出現(xiàn)的損壞現(xiàn)象與設(shè)計(jì)控制的損壞有所不同.因此，必須針對我國高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)，深層次地剖析高速公路半剛性基層瀝青路面的特點(diǎn).1路面結(jié)構(gòu)層層間狀態(tài)特性

現(xiàn)行公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范在進(jìn)行半剛性基層瀝青路面理論計(jì)算時(shí)，其中一個重要假定是層間接觸條件為完全連續(xù)，即在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)厚度和驗(yàn)算瀝青層底的拉應(yīng)力時(shí)，假設(shè)路面各層之間的界面處于完全連續(xù)的狀態(tài).實(shí)際上瀝青層與基層之間、瀝青層各層之間、基層各層之間，都有可能是部分連續(xù)或者滑動的，完全連續(xù)的界面條件僅僅是開放交通初期層間尚未受任何影響時(shí)的一種理想狀態(tài).交通部公路所進(jìn)行的加速加載試驗(yàn)顯示：在表面輪跡帶上出現(xiàn)縱向裂縫停止加載后，通過開挖發(fā)現(xiàn)，表面的縱向裂縫只產(chǎn)生在較薄的瀝青層內(nèi)，下面水泥穩(wěn)定基層并沒有發(fā)生疲勞破壞；但是水泥穩(wěn)定基層頂面出現(xiàn)了磨蝕，表明在荷載作用下瀝青層和半剛性基層處于滑動狀態(tài)[1].為了分析層間接觸條件變化對路面結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的影響，利用彈性層狀體系理論計(jì)算了基層與瀝青層之間不同界面條件下的應(yīng)力分布，見圖1.結(jié)果表明：基層與瀝青層之間由連續(xù)變?yōu)榛瑒訒r(shí)，路表、路基彎沉增大，但是與荷載影響相比，層間聯(lián)結(jié)狀態(tài)對彎沉值的影響很小，即彎沉指標(biāo)對界面條件的變化不敏感；當(dāng)界面條件由完全連續(xù)狀態(tài)變?yōu)橥耆瑒訝顟B(tài)時(shí)，在100kN和300kN作用下，最大拉應(yīng)力分別增加了29％，97％，最大剪應(yīng)力分別增加了22％，63％；在滑動情況下，結(jié)構(gòu)最大剪應(yīng)力出現(xiàn)在荷載圓圓心下方，且隨著荷載的增大，出現(xiàn)深度加深[1].曾夢瀾等[2]分析了瀝青面層與基層間接觸條件對半剛性瀝青混凝土路面極限軸載的影響.計(jì)算顯示：接觸條件由連續(xù)到滑動，可以導(dǎo)致極限軸載降低大約40％；在不同的接觸條件下，所討論路面結(jié)構(gòu)的極限軸載在183～399kN之間變化，路面極限軸載與現(xiàn)實(shí)超載車輛軸載處于同一量級.文獻(xiàn)［3］計(jì)算分析表明：當(dāng)面層與基層完全連續(xù)時(shí)，路面剪應(yīng)力從上至下逐漸減小，主要集中在面層內(nèi)，傳至基層頂面已經(jīng)很小；面層與基層發(fā)生相對滑動后，面層內(nèi)最大剪應(yīng)力出現(xiàn)在面層中部，同時(shí)，基層頂面也形成兩部分剪應(yīng)力集中區(qū)域.以上力學(xué)分析表明，當(dāng)層間界面條件由連續(xù)變?yōu)榛瑒訒r(shí)，路面結(jié)構(gòu)的剪應(yīng)力和拉應(yīng)力將發(fā)生很大的變化.因此，可以說路面結(jié)構(gòu)的剪應(yīng)力、拉應(yīng)力對邊界條件和荷載具有很強(qiáng)的敏感性.瀝青層之間不能成為整體，瀝青層與基層不連續(xù)，有可能使瀝青路面的使用壽命縮短，成為早期損壞的根源.一般情況下，基層材料的抗剪能力遠(yuǎn)低于瀝青混凝土，所以面層與基層發(fā)生相對滑動對基層的受力很不利，過大剪應(yīng)力使基層表面部分容易發(fā)生變形甚至破碎，從而在路表形成車轍、網(wǎng)裂和坑槽等早期破壞現(xiàn)象.而事實(shí)表明各層間的聯(lián)結(jié)是路面結(jié)構(gòu)中比較薄弱的地方，尤其是瀝青混凝土面層與半剛性基層之間的聯(lián)結(jié).導(dǎo)致瀝青面層和基層層間界面條件發(fā)生變化的因素見圖2.排除非規(guī)范施工因素外，水的存在是結(jié)構(gòu)層層間界面條件發(fā)生變化的主要誘因.由于我國的半剛性基層特別致密，水無法通過基層排走，滯留在基層表面的水使基層軟化并形成泥漿.在荷載的作用下，瀝青層和基層之間的界面至少在局部地方將從理想中的連續(xù)狀態(tài)變?yōu)榛瑒訝顟B(tài)或半滑動狀態(tài)；而基層表面容易破壞成為灰漿，通過裂縫泵吸到路面上產(chǎn)生唧漿.同時(shí)，路面結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力和拉應(yīng)力，在較大的剪應(yīng)力、拉應(yīng)力的共同作用下造成路面提前破壞，而車輛的超載又加劇了這種破壞的發(fā)展

2路面抗裂特性

瀝青路面出現(xiàn)裂縫是不可避免的，而半剛性基層瀝青路面的開裂更加嚴(yán)重.路面存在裂縫，一方面使路面荷載變化不再連續(xù)，從而降低路面的傳遞荷載能力；另一方面為水提供了進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層的途徑.圖3對早期非荷載裂縫的成因做了簡要概括.目前為止，瀝青路面產(chǎn)生的溫縮裂縫，尚無法避免和根治.因此從這個意義上講，溫度裂縫不能算是瀝青路面的早期損壞，是屬于一種正常的力學(xué)行為，但對于其帶來的影響，需通過養(yǎng)護(hù)工作采取一定的措施加以彌補(bǔ).半剛性基層瀝青路面反射裂縫指沿開裂基層向上方擴(kuò)展到瀝青面層而形成的裂縫.很顯然，反射裂縫的產(chǎn)生首先歸因于半剛性基層的開裂，然后再經(jīng)行車或溫度、濕度變化引起瀝青面層開裂.根據(jù)開裂原因半剛性基層開裂可以分為兩大類：荷載型裂縫和非荷載型裂縫.正常條件下，我們更關(guān)注半剛性基層的非荷載型開裂.半剛性基層非荷載型裂縫包括：溫縮裂縫和干縮裂縫.在基層開裂過程中，如果水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)，雖然水和水泥穩(wěn)定材料中的細(xì)顆粒在開裂破碎后能形成膠液，對開裂有一定重愈合作用；但在交通荷載作用下，由于壓力水的滲透，水泥穩(wěn)定材料的開裂也可能被加速.因?yàn)闄M向開裂，使半剛性基層成為被裂.縫隔開的板結(jié)構(gòu).板塊之間的剪應(yīng)力靠裂縫表面嚙合實(shí)現(xiàn)，其傳遞隨時(shí)間、年平均溫度以及溫度梯度而變化，從而使基層中對應(yīng)產(chǎn)生不同的應(yīng)力分布.當(dāng)傳荷能力很小時(shí)，一旦裂縫表面處拉應(yīng)力消失，垂直于裂縫的拉應(yīng)變就比板中間大得多.同時(shí)，在開裂處路基垂直應(yīng)力增加，使得路面受力狀態(tài)更加不利.在基層出現(xiàn)裂縫的位置，汽車荷載及溫度荷載在裂縫對應(yīng)的上方造成應(yīng)力集中，從而導(dǎo)致瀝青面層產(chǎn)生反射裂縫.3路面耐水特性

瀝青路面的水損壞已經(jīng)成為瀝青路面早期損壞的一種主要模式.整個水損壞過程包括：靜水損害和動 水損害兩個方面.大量研究表明[4-6]，動水壓力作用是引發(fā)高速公路瀝青路面水損害的重要原因，動水壓力與行車速度的平方成正比，隨行車速度呈級數(shù)增長，而超載又加速了損壞進(jìn)程.根據(jù)實(shí)地調(diào)查我國半剛性基層瀝青路面水損壞從發(fā)生的形式上主要分為兩種類型：自上而下的路面水損壞和自下而上的水損壞.自上而下的路面水損壞表現(xiàn)形式主要是表面松散和坑槽.它的形成條件是水能夠滲入表面層，但繼續(xù)往下滲透比較困難，同時(shí)存在外力作用的環(huán)境.據(jù)國內(nèi)外的研究認(rèn)定，瀝青路面的空隙率小于8％時(shí)，瀝青層中的水在混合料內(nèi)部以毛細(xì)水的形式存在，在荷載作用下一般不會產(chǎn)生大的動水壓力，不容易造成水損壞；而對于排水性瀝青路面空隙率大于15％時(shí)，水能夠在空隙中自由流動，也不容易造成水損壞.當(dāng)路面實(shí)際空隙率在8％～15％的范圍內(nèi)時(shí)，水容易進(jìn)入并滯留在混合料內(nèi)部，在荷載作用下產(chǎn)生很大的毛細(xì)壓力成為動力水，造成瀝青混合料的水損壞.該類水損壞的進(jìn)程與荷載的大小、頻度有關(guān).在初始階段：集料與集料之間發(fā)生剪切滑移，伴有瀝青膜移動和脫落；剪切應(yīng)力超過瀝青與集料的粘附力導(dǎo)致附著力喪失，但這個過程很短.在這個階段，它往往局限于表面層發(fā)生松散和坑槽，如果及時(shí)修補(bǔ)，路面性能可以很快恢復(fù)；但是如果不及時(shí)維修，損壞面積將擴(kuò)散很快.所以對該類水損壞要在其發(fā)生的初始階段，盡快維修遏制其發(fā)展速度，盡量減小對路面的損壞.當(dāng)半剛性基層瀝青路面的瀝青層較薄時(shí)，路面的水損壞經(jīng)常是自下而上發(fā)展的.此類水損壞主要由于半剛性基層本身的強(qiáng)度較高，細(xì)料含量又多，非常致密，透水性差，同時(shí)又存在一定的裂縫.水從各種途徑進(jìn)入路面并到達(dá)基層后，不能從基層迅速排走，只能沿瀝青層和基層的界面擴(kuò)散、積聚.瀝青層和基層之間的界面條件將從想象中的連續(xù)狀態(tài)變?yōu)榛瑒訝顟B(tài)或半連續(xù)半滑動狀態(tài).瀝青層底部的彎拉應(yīng)變將可能成為控制指標(biāo)，在交通荷載作用下，下面層將有可能早于基層首先發(fā)生彎拉開裂，并逐漸向上擴(kuò)展.而且由于半剛性材料本身的微裂，導(dǎo)致水在半剛性基層內(nèi)流動，使得半剛性基層不斷松散.這種類型的水損壞基本過程見圖4，且主要發(fā)生在雨季或梅雨季節(jié)以及季節(jié)性冰凍地區(qū)的春融季節(jié)，損壞之初一般都先有小塊的網(wǎng)裂、唧漿，然后松散形成坑槽，發(fā)生水損壞的地方一般是透水較嚴(yán)重且排水不暢的部位.4路面荷載特性

公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中，進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，軸載換算系數(shù)取8，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)軸載為100kN.下面做一個 簡單的比較，當(dāng)軸載從100kN增至300kN時(shí)，不計(jì)其他因素的影響只考慮換算指數(shù)變化得到的軸載換算值，見表1.表中結(jié)果直觀顯示，在相同的換算系數(shù)等于8條件下，隨著軸載的增加換算成的標(biāo)準(zhǔn)軸載數(shù)值增長驚人，更不要說軸載超過l30kN時(shí)，變化換算系數(shù)的影響。高速公路“渠化交通”明顯，各車道具有事實(shí)上的明確分工.在通車運(yùn)營階段，超車道承受的重軸載以及軸載次數(shù)很少，行車道或重車道承擔(dān)了絕大部分的軸載作用次數(shù)及重或超重軸載.超車道和行車道路面實(shí)際上成為了2個明顯不同的路面.從養(yǎng)護(hù)角度，宏觀上應(yīng)把高速公路不同車道作為不同的路面來看待，分別進(jìn)行養(yǎng)護(hù)檢測和養(yǎng)護(hù)方案設(shè)計(jì).盡管路面在橫向是一個完整均勻的路面結(jié)構(gòu)，但由于不同車道路面的使用性能和承擔(dān)的軸載差別巨大，理論上已構(gòu)成完全不同的路面，在養(yǎng)護(hù)中應(yīng)當(dāng)分別采取有針對性的、不同的維修措施.5路面養(yǎng)護(hù)特性

瀝青路面的損壞可分為兩類：結(jié)構(gòu)性損壞和功能性損壞.路面的初期損壞為功能性破壞，損壞發(fā)生于路面面層內(nèi)，此時(shí)路面的整體強(qiáng)度（彎沉）依然很高，損壞原因不是結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度不足，而是局部抗力不足.病害由局部瀝青混凝土結(jié)構(gòu)薄弱處產(chǎn)生，并逐步向周圍發(fā)展，導(dǎo)致上面層產(chǎn)生細(xì)小裂縫，裂縫的出現(xiàn)使得水有機(jī)可乘，進(jìn)而加速中面層、下面層的破壞，瀝青層的有效厚度逐步減小，面層整體抗力亦逐步降低.隨著病害繼續(xù)向深層發(fā)展，路面結(jié)構(gòu)組合抗力效應(yīng)降低，導(dǎo)致破壞速度加快，而破壞速度加快反過來使結(jié)構(gòu)組合抗力效應(yīng)加速降低，最終導(dǎo)致路面破壞速度越來越快.對于結(jié)構(gòu)性病害，為恢復(fù)和維護(hù)半剛性材料層的“板體性”，必需進(jìn)行基層修復(fù)或補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì).而半剛性基層損壞后沒有愈合能力，且無法進(jìn)行修補(bǔ)，給瀝青路面的維修養(yǎng)護(hù)造成很大的困難.半剛性基層“補(bǔ)強(qiáng)”設(shè)計(jì)在理論上成立，在現(xiàn)實(shí)中卻很難實(shí)現(xiàn).對于非結(jié)構(gòu)性病害，則只需進(jìn)行瀝青混凝土面層維修恢復(fù)路面使用功能，同時(shí)起到保護(hù)基層的作用.許多路面在損壞初期開挖基層往往是完好的，彎沉并不大；但在路面損壞后開挖，基層結(jié)構(gòu)可能已經(jīng)松散.因此，當(dāng)瀝青混凝土面層發(fā)生早期非結(jié)構(gòu)性病害時(shí)，要盡早維修以保護(hù)基層不受氣候與軸載侵害，避免發(fā)展為結(jié)構(gòu)性病害.6路面結(jié)構(gòu)特性討論

結(jié)合前面分析總結(jié)半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)特性見圖5.根據(jù)圖中內(nèi)容逐項(xiàng)分析不難發(fā)現(xiàn)：

1）通過對半剛性基層瀝青路面水損壞的分析，可以發(fā)現(xiàn)半剛性基層瀝青路面的內(nèi)部排水性能差是其致 命的弱點(diǎn).在多雨潮濕地區(qū)和季節(jié)性冰凍地區(qū)，來自瀝青路面的自由水很容易從裂縫、瀝青混合料離析及較大的空隙率進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi).而在冰凍地區(qū)，由于雪融、冰融形成的自由水和游離水也不可避免地進(jìn)入路面結(jié)構(gòu).所以對于半剛性基層瀝青路面，如果能夠很好做到封水、排水，不讓水滯留在路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)將會有效地改善路面水損壞的程度。第27卷第6期河南科學(xué)

2）半剛性基層特別致密，水無法通過基層排走，因此排除非規(guī)范施工因素，水是結(jié)構(gòu)層層間界面條件發(fā)生變化的主要誘因.在荷載的作用下，瀝青層和基層之間的界面至少在局部地方從理想中的連續(xù)狀態(tài)變?yōu)榛瑒訝顟B(tài)或半滑動狀態(tài).路面的設(shè)計(jì)壽命是建立在一定假設(shè)條件下的，而實(shí)際上這種假設(shè)不是一直成立的，所以這應(yīng)該是造成路面使用壽命縮短的設(shè)計(jì)原因.3）路面裂縫是客觀存在的，其表現(xiàn)形式可能是從路表面產(chǎn)生，向下發(fā)展，也可能是上、下面對應(yīng)產(chǎn)生，或者由下向上延伸.除了荷載的影響外，不同的地區(qū)路面主導(dǎo)裂縫不同.在北方寒冷地區(qū)，以溫縮裂縫為主，由于基層的開裂使路面溫縮裂縫的程度加重或提早發(fā)生.而在溫暖地區(qū)，則主要是半剛性基層開裂引起的反射縫，瀝青層的溫度收縮加劇基層裂縫向上擴(kuò)展.裂縫的防治是比較困難的，但關(guān)鍵是出現(xiàn)裂縫后如何對待，這一點(diǎn)對養(yǎng)護(hù)工作至關(guān)重要.4）半剛性基層瀝青路面對大交通量及重載交通的敏感性大，而超限超載現(xiàn)象在我國又是客觀存在，且比較嚴(yán)重.因此，要防止路面早期損壞，必須首先治理超限超載車輛.5）半剛性基層損壞后沒有愈合能力，且無法進(jìn)行修補(bǔ)，給瀝青路面的維修養(yǎng)護(hù)造成很大的困難.當(dāng)瀝青混凝土面層發(fā)生早期非結(jié)構(gòu)性病害時(shí)，要盡早維修以保護(hù)基層不受氣候與軸載侵害，避免發(fā)展為結(jié)構(gòu)性病害.因此，半剛性基層瀝青路面的結(jié)構(gòu)特性決定了整個路面使用壽命主要取決于半剛性基層的使用壽命.為保證路面使用壽命必須采取相應(yīng)的措施盡力確保設(shè)計(jì)條件的成立，避免半剛性基層非正常損壞.6）針對半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)的特性，為防止路面早期損壞避免大、中修養(yǎng)護(hù)的提前到來，必須根據(jù)路況特點(diǎn)有針對性地實(shí)施路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù).參考文獻(xiàn): ［1］沈金安，李福普，陳景．高速公路瀝青路面早期損壞分析與防治對策［M］．人民交通出版社，2004：69－84。

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

Abstract:Aimedattheprematuredamageofsemi-rigidbaseasphaltpa

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

Keywords:roadengineering；semi-rigidbaseasphaltpavement；pavementmaintenance；thepremature damage。

第三篇：半剛性基層瀝青路面裂縫防治

半剛性基層瀝青路面裂縫防治

[摘要] 隨著我國公路建設(shè)的發(fā)展，半剛性基層瀝青路面這種結(jié)構(gòu)形式被越來越多地應(yīng)用到公路建設(shè)中，但是半剛性基層瀝青路面的裂縫問題一至困擾著施工和養(yǎng)護(hù)單位，現(xiàn)就其裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析并提出防治措施，供同行參考。

關(guān)鍵詞：半剛性基層；瀝青路面；裂縫防治 引言

我國高速公路目前多采用二灰碎石、水泥穩(wěn)定級配碎石等半剛性基層，作為高速公路瀝青路面的基層。半剛性基層具有較高的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性, 使用年限長，承載能力高的特點(diǎn)，但半剛性基層最致命的缺點(diǎn)是收縮系數(shù)大，抗變形能力低，在自身的干縮、溫縮及車輛荷載的反復(fù)作用下會產(chǎn)生裂縫，并將裂縫反射到瀝青面層，另外瀝青面層自身的溫縮和行車荷載作用下的疲勞裂縫，成為瀝青路面裂縫形成的兩種主要原因。

1.裂縫類型 1.1橫向裂縫

橫向裂縫是與路面中線近于垂直的裂縫，縫寬不一，通常貫通整個路幅，沿路面大致呈均勻分布。橫向裂縫通常不是由于荷載作用引起的，一般是由于基層或?yàn)r青路面的溫縮引起。瀝青混凝土和半剛性基層多在高溫夏季和常溫時(shí)施工，入冬后溫度驟降，收縮過程中產(chǎn)生收縮應(yīng)力（拉應(yīng)力）如果收縮應(yīng)力大于當(dāng)時(shí)混合料的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會產(chǎn)生第一批溫度收縮裂縫，路面開裂后應(yīng)力重新分布，如果此時(shí)溫度應(yīng)力仍超過混合料的抗拉強(qiáng)度，則又產(chǎn)生第二批裂縫，應(yīng)力再重新分布，直至溫度應(yīng)力小于或等于混合料極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，裂縫的數(shù)量即停止發(fā)展。

1.2縱向裂縫

縱向裂縫是平行于行車方向的裂縫，縱向裂縫一般由基層反射、半填半挖路段路基差異沉降、面層施工左右幅攤鋪冷熱接縫引起縱向裂縫。

1.3網(wǎng)狀裂縫

網(wǎng)裂是縱橫交錯的網(wǎng)狀裂縫，相互交錯的裂縫形成一系列多邊形小塊，縫寬 1 mm以上，縫距40cm以下，1m2以上。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，瀝青混合料配合比不當(dāng)孔隙率大，路面水滲入面層引起的水損壞，或?yàn)r青混合料在拌和、攤鋪過程中不均勻，粗細(xì)集

料離析，使瀝青與石料粘結(jié)性差形成網(wǎng)裂。

1.4龜裂

路基、路面總體強(qiáng)度不足，損壞初期形成網(wǎng)裂，在車輛荷載的反復(fù)碾壓和剪切沖擊作用下，瀝青面層老化，縫距縮小形成龜裂。

2.裂縫的防治措施 2.1設(shè)計(jì)方面

2.1.1選用優(yōu)質(zhì)瀝青做面層，保證瀝青的針入度、延度等指標(biāo)，在缺少優(yōu)質(zhì)瀝青的情況下，應(yīng)采用改性瀝青，如瀝青瑪蹄脂碎石（SMA）混合料，SMA混合料具有良好的高溫穩(wěn)定性，低溫抗裂性，使用壽命長等特點(diǎn)，是防裂路面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用的一項(xiàng)新技術(shù)。2.1.2選擇合適的瀝青層厚度，當(dāng)瀝青面層較厚時(shí)，對半剛性基層有很好的保護(hù)作用，能夠明顯降低半剛性基層頂面遭受的溫度變化，從而減少甚至避免半剛性基層產(chǎn)生溫縮裂縫。

2.1.3采用密實(shí)型瀝青混凝土面層，空隙率對面層的疲勞壽命有很大影響，密實(shí)型瀝青混合料在使用中瀝青老化緩慢，并可防止路面水的滲入，延緩裂縫的開裂。

2.1.4瀝青混合料的集料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅(jiān)硬、耐磨性強(qiáng)、嵌擠作用好、與瀝青粘附性好的堿性石料。如所用集料呈酸性，則應(yīng)填加一定數(shù)量的抗剝落劑或石灰粉，確保混合料的抗剝落性能。并盡可能使用人工砂代替天然砂。

2.1.5選用抗沖刷能力好，干縮、溫縮系數(shù)小、抗拉能力高的材料作基層料。并應(yīng)有合理的級配，在規(guī)范范圍內(nèi)，適當(dāng)增加粗集料用量，減少細(xì)集料用量，尤其是0.075mm以下細(xì)料含量，這類細(xì)料比表面積大，遇水膨脹,失水后收縮變形大,是造成裂縫的關(guān)健之一。并通過加強(qiáng)碾壓方式以達(dá)到嵌擠密實(shí)型水泥穩(wěn)定基層，增加基層的抗壓和抗折強(qiáng)度。2.1.6一般選用初凝時(shí)間3h以上和終凝時(shí)間5h以上低水化熱的32.5級普通硅酸鹽水泥，不得使用快硬水泥和早強(qiáng)水泥。在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的情況下，盡量減少水泥用量，可適當(dāng)加入有助于提高早期性能的外加劑，減少水泥用量，水泥用量不應(yīng)大于6%。水泥穩(wěn)定無機(jī)結(jié)合料中水泥含量越大，其強(qiáng)度越大，但強(qiáng)度和剛性越大的混合料，收縮性能也越大，就越容易開裂。

2.2施工方面

2.2.1 路基填筑引起的縱橫向裂縫，填筑時(shí)填料應(yīng)盡可能用砂性土，路基應(yīng)分層填筑，分層壓實(shí)，同一水平層用同一種填料，邊部應(yīng)超寬填筑30cm，同一斷面全幅路段應(yīng)同步

施工。半填半挖路段填方橫斷面坡度大于1：5時(shí)應(yīng)挖成臺階，臺階寬度不小于2米，填方路基應(yīng)密實(shí)、穩(wěn)定，壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2.2.2瀝青混合料拌合時(shí)應(yīng)控制好加熱時(shí)間和加熱溫度，不使瀝青老化，并適當(dāng)增加碾壓遍數(shù)，碾壓時(shí)應(yīng)配備雙鋼輪壓路機(jī)和大噸位膠輪壓路機(jī)搓揉擠壓，使瀝青混合料達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度。

2.2.3瀝青各層之間施工應(yīng)盡可能連續(xù)，如施工不連續(xù)，各層間應(yīng)灑粘層油，保證上下之間有良好的連接。另外應(yīng)注意上、下層的施工縱縫應(yīng)錯開15cm以上。

2.2.4 施工時(shí)要嚴(yán)格控制攤鋪機(jī)的攤鋪質(zhì)量，在一定程度上減少瀝青混合料的縱、橫向裂縫。瀝青面層較窄時(shí)施工宜采用全路幅一次攤鋪，如面層較寬分幅攤鋪時(shí)，應(yīng)使用新舊一致，型號一致的攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)，確保熱接縫。前后幅相接處為冷接縫時(shí)，應(yīng)先將已施工壓實(shí)完的邊緣坍斜部分切除，切線須順直，側(cè)壁要垂直，清除碎料后，宜用熱混合料敷貼接縫處，使其預(yù)熱軟化，然后鏟除敷貼料，并對側(cè)壁涂刷0.3-0.6kg/m2粘層瀝青，再攤鋪相臨路幅。攤鋪時(shí)控制好松鋪系數(shù)，使壓實(shí)后的接縫結(jié)合緊密、平整。2.2.5嚴(yán)格控制基層含水量，根據(jù)天氣和溫度情況嚴(yán)格控制半剛性基層施工碾壓時(shí)含水量,混合料的含水量不能超過壓實(shí)需要的最佳含水量。水泥穩(wěn)定碎石基層干縮應(yīng)變隨混合料的含水量增加而增大，施工碾壓時(shí)含水量越大，結(jié)構(gòu)層越易產(chǎn)生干縮性裂縫。因此在施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)天氣、運(yùn)距遠(yuǎn)近、運(yùn)輸車輛配置情況適當(dāng)增加或減少拌和用水量。確保碾壓時(shí)混合料含水量在最佳含水量范圍內(nèi)。

2.2.6半剛性基層碾壓完畢，要及時(shí)養(yǎng)生，比較理想的養(yǎng)生方法是采用透水土工布覆蓋養(yǎng)生，如基層在養(yǎng)生期得到了良好保水，始終保持濕潤基層的質(zhì)量穩(wěn)定，裂縫將在一段時(shí)間內(nèi)很少發(fā)生。

2.2.7做好透層和下封層（防水層）。基層養(yǎng)生結(jié)束后，將土工布收走，應(yīng)及時(shí)灑布透層油，并在灑布透層油的基礎(chǔ)上撒布3～8mm的碎石作為瀝青下封層（防水層）。此時(shí)基層未受到污染，滲透效果較好，能使基層和面層形成一個整體，這樣既能起到了很好的防水的作用，防止路面水滲入基層導(dǎo)致唧漿，又防止后期半剛性基層干縮和溫縮裂縫的產(chǎn)生，避免裂縫在層與層之間傳遞，提高整個路面結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。透層和下封層作完后，應(yīng)盡快鋪筑瀝青面層。

2.2.8切割橫向預(yù)裂縫。在7天養(yǎng)生結(jié)束后，進(jìn)行橫向預(yù)裂縫的切割，每隔15m設(shè)置一條，切割深度為6cm-7cm，縫寬≯5mm。切割完后清洗余漿，晾干后立即用瀝青灌縫，防止雨水的入侵。在瀝青面層攤鋪前，對切割的預(yù)裂縫頂面用1m寬的土工布進(jìn)行覆蓋，進(jìn)一步預(yù)防裂縫的反射。

2.2.9基層料拌合控制。目前基層料拌合均采用大功率為連續(xù)式拌和站拌合，其產(chǎn)量的增加只是單純地增加了拌和電機(jī)的功率來實(shí)現(xiàn)的，拌和時(shí)間并沒有相應(yīng)增加，宜將拌和站的產(chǎn)量設(shè)定為額定產(chǎn)量的80%進(jìn)行生產(chǎn)，以便有效地控制混合料的拌和均勻性，減少混合料成型后因不均勻性造成內(nèi)部受力不一致而產(chǎn)生裂縫。同時(shí)，還應(yīng)定期對水泥控制系統(tǒng)和水量控制系統(tǒng)進(jìn)行專項(xiàng)檢查和校核，防止出現(xiàn)水泥含量和含水量不穩(wěn)定。2.2.10選擇有利的季節(jié)或時(shí)間進(jìn)行基層施工，冬天氣溫低于5℃，一般不能進(jìn)行基層的施工，施工最好選擇在年平均氣溫時(shí)進(jìn)行，此時(shí)氣溫變化不大，結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度應(yīng)力較小，基層不易發(fā)生熱脹冷縮現(xiàn)象。

3.結(jié)束語

半剛性基層損壞后沒有愈合的能力，且無法進(jìn)行修補(bǔ)，除了挖掉重建，別無他法，這將對瀝青路面的維修養(yǎng)護(hù)造成很大的困難。只能在早期設(shè)計(jì)和施工中加以防治從而消除或減少來自基層的反射和瀝青面層自身的裂縫數(shù)量，延長路面使用壽命、提高路面服務(wù)水平。參考文獻(xiàn)：

交通部公路科學(xué)研究所.《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000).人民交通出版社,2008,6 作者簡介：姓名：徐仲赟 單位：平?jīng)龉房偠胃叩燃壒佛B(yǎng)護(hù)管理中心

郵箱：529631661@qq.com 電話 ***

第四篇：半剛性路面基層施工

半剛性路面基層施工

交通工程12級1班 1201031101 白金磊

摘要：近幾年來，隨著我國公路行業(yè)發(fā)展腳步的不斷加快，半剛性基層路基憑借著自身施工方便、水穩(wěn)性好以及適宜的工作性能等諸多優(yōu)勢在公路施工中得到了廣泛應(yīng)用。無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面具有穩(wěn)定性好、抗凍性能強(qiáng)、結(jié)構(gòu)本身自成板體等特點(diǎn)，但具耐磨性差，因此廣泛用于修筑路面結(jié)構(gòu)的基層和底基層。由于無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的剛度介于柔性路面材料和剛性路面材料之間，常稱之為半剛性材料。以此修筑的基層或底基層亦稱為半剛性基層或半剛性底基層為了能夠更好地將半剛性基層路基的優(yōu)勢發(fā)揮出來，促進(jìn)我國公路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展，相關(guān)部門就必須對其施工技術(shù)進(jìn)行不斷完善。本文主要是在介紹半剛性基層原理的基礎(chǔ)上，探討半剛性基層的施工技術(shù)，以此來為今后半剛性路面基層的施工提供一定的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：半剛性 基層路基 施工技術(shù)

隨著我國城市建設(shè)發(fā)展腳步的不斷加快，公路工程項(xiàng)目建設(shè)也得到相關(guān)部門的高度關(guān)注。半剛性基層路基作為目前應(yīng)用最廣泛的一種路基形式，如何確保其施工質(zhì)量也成為了相關(guān)部門所面臨的一項(xiàng)重要工作。由于公路工程半剛性路面基層對強(qiáng)度和平整度均有較高要求，因此，在對其進(jìn)行施工的時(shí)候，應(yīng)該首先從以上兩個方面出發(fā)，采取科學(xué)合理的施工方法，以此來確保整個工程的施工質(zhì)量。1 半剛性基層原理 1.1 材料強(qiáng)度的形成原理

在任何工程的施工過程中，是否能夠?qū)Σ牧线M(jìn)行科學(xué)合理的加工直接影響到工程的整體質(zhì)量，半剛性路面基層施工也不例外。通常情況下，材料強(qiáng)度的形成與材料的摻配、拌和以及壓實(shí)具有密切的聯(lián)系，在以上幾項(xiàng)操作中，材料自身會發(fā)生一系列的物理和化學(xué)反應(yīng)，而材料的強(qiáng)度則是在反應(yīng)之后形成的。半剛性基層施工過程中所涉及的材料主要是石灰穩(wěn)定類材料，包括石灰土、石灰砂礫土和石灰碎石等，其強(qiáng)度的形成主要是石灰與細(xì)粒土的相互作用，從而使土的工程性質(zhì)發(fā)生變化，這種變化可以分為兩個階段，第一個階段表現(xiàn)為土的結(jié)團(tuán)、本身的塑性降低，最佳含水量增大，最大密實(shí)度變小等。第二階段就是結(jié)晶結(jié)構(gòu)的形成，在這種情況下，土的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性都會有所提高。從我國目前半剛性基層的施工現(xiàn)狀來看，對于材料強(qiáng)度的影響因素主要包括石灰、土質(zhì)的質(zhì)量與劑量，同時(shí)，材料的養(yǎng)生條件如何也會在一定程度上影響到材料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。1.2 材料縮裂特性

雖然半剛性基層施工所選用材料的強(qiáng)度能夠在一定程度上滿足工程的建設(shè)需求，但是，也同樣存在著一些不足之處，比如說材料的縮裂特性。通常情況下，這種縮裂特性都是由于材料本身抗變形能力低導(dǎo)致的，材料本身如果沒有較強(qiáng)的抗變形能力，那么當(dāng)材料所處環(huán)境的溫度或濕度發(fā)生變化的時(shí)候，就容易產(chǎn)生開裂。此外，當(dāng)瀝青面層較薄的時(shí)候，也容易形成反向裂縫，從而嚴(yán)重影響了工程的整體質(zhì)量。因此，工程人員在進(jìn)行半剛性基層施工之前，一定要對材料的縮裂規(guī)律進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析，從而科學(xué)合理的對材料進(jìn)行選擇，以此來盡可能避免裂縫的出現(xiàn)。2 半剛性基層施工技術(shù) 2.1 鋪筑試驗(yàn)路

通常情況下，為了確保公路施工的整體質(zhì)量，在進(jìn)行大規(guī)模施工之前，都要先鋪筑一條試驗(yàn)路，在試驗(yàn)路的施工過程中，施工人員可以按照原計(jì)劃的公路施工方法進(jìn)行施工，并在施工的過程中對出現(xiàn)的問題進(jìn)行處理。施工單位可以根據(jù)試驗(yàn)路鋪筑的實(shí)際情況，對施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)合理的制定，與此同時(shí)，還要根據(jù)試驗(yàn)路的實(shí)際操作情況對混合料的配合比進(jìn)行確定，在檢驗(yàn)鋪筑的半剛性基層質(zhì)量是否符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)的質(zhì)量控制措施。在確保試驗(yàn)路的施工效果達(dá)到相關(guān)要求之后，再進(jìn)行大面積施工作業(yè)，這樣不僅能夠避免由于施工誤操作而引起的質(zhì)量問題，而且還能夠?qū)Π韬汀⑦\(yùn)輸、碾壓、養(yǎng)生等施工設(shè)備的可靠性進(jìn)行檢驗(yàn)，從而大大降低反復(fù)施工給施工單位帶來的經(jīng)濟(jì)損失。2.2 廠拌法施工

廠拌法施工是目前進(jìn)行公路半剛性路面基層施工過程中采用的最廣泛的一種方法。為了確保施工的連續(xù)性和最終質(zhì)量的穩(wěn)定性，在進(jìn)行具體施工操作之前，相關(guān)工作人員首先要對施工中所涉及到的設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，確保其處于最良好的狀態(tài)。此外，拌和之前還要進(jìn)行必要的試拌工作，以此來確保大批量的拌和符合工程的根本需求。通常情況下，采用廠拌法進(jìn)行施工，要充分注意混合料的拌和、攤鋪和碾壓。

2.2.1 下承層準(zhǔn)備與施工放樣

由于半剛性基層施工的特殊性，其對下承層的要求也較高，不僅需要下承層平整、密實(shí)，而且還要確保其沒有松散和“彈簧”的不良現(xiàn)象。因此，在進(jìn)行施工之前，相關(guān)工作人員應(yīng)該按照相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)對下承層進(jìn)行檢查驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后才能夠進(jìn)行具體施工。施工放樣主要是對路中線進(jìn)行恢復(fù)，每隔一段距離設(shè)置一個中樁，并在每個樁上明顯標(biāo)記出基層的邊緣設(shè)計(jì)標(biāo)高和松鋪的厚度的位置。2.2.2 備料

原材料的質(zhì)量如何直接關(guān)系到工程的整體質(zhì)量，因此，對于施工中的原材料的質(zhì)量，一定要確保其符合工程的施工需求。同時(shí)還要做好必要的防護(hù)工作，比如說對于水泥應(yīng)該做好防雨防潮工作，對于石灰應(yīng)該做好必要的灑水工作，在潮濕多雨的季節(jié)里，還要采取有效的措施確保細(xì)粒土和結(jié)合料不會受到雨淋。2.2.3 拌和與攤鋪

在對混合料進(jìn)行拌和的時(shí)候，首先應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范對其配合比進(jìn)行準(zhǔn)確測定，使其無論是從級配還是劑量上，都能夠符合工程的要求。其次，要將混合料的含水量控制在最佳的程度，一般來說，水泥穩(wěn)定類混合料的含水量可比最佳含水量大1-2個百分點(diǎn)，而石灰穩(wěn)定類的混合料則剛好相反。對于混合料的攤鋪應(yīng)該掌握好攤鋪時(shí)間，最好是在運(yùn)送到施工場地之后，第一時(shí)間進(jìn)行攤鋪，并碾壓成型。2.2.4 碾壓

碾壓是半剛性基層施工中最重要的一個環(huán)節(jié)，碾壓過程中，施工人員要控制好每個層的厚度，最小分層一般不能小于10cm。此外，碾壓的時(shí)候還應(yīng)該嚴(yán)格按照先輕后重的次序?qū)Ω鱾€類型的壓路機(jī)進(jìn)行安排，以此來對公路路面進(jìn)行逐步壓實(shí)。3 結(jié)語

綜上所述，隨著我國公路建設(shè)的飛速發(fā)展，半剛性基層施工的整體質(zhì)量也必然會得到相關(guān)部門的高度重視。通過本文的介紹我們能夠得知，如果想使半剛性基層的施工取得預(yù)期的效果，相關(guān)工作人員就要對原材料、拌和以及施工養(yǎng)生等多個環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制，與此同時(shí)，還要注意對施工環(huán)境、材料拌和時(shí)間以及養(yǎng)生期進(jìn)行嚴(yán)格控制。只有這樣，才能夠從根本上確保工程的整體質(zhì)量，從而促進(jìn)我國公路行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。參考文獻(xiàn)：

[1]于井和.半剛性基層施工工藝及常見問題處理方法研究[j].交通世界，2011（02）.[2]許建設(shè).高速公路半剛性基層分析[j].安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006（01）.[3]匡厚誠.半剛性基層路基施工技術(shù)研究[j].中國高薪技術(shù)企業(yè)，2009（24）.

第五篇：淺議半剛性基層的透層與下封層

淺議半剛性基層的透層與下封層

山東金茂建設(shè)工程有限責(zé)任公司

蘇玉剛 廣饒鹽化工業(yè)建筑安裝公司

張光云

長期以來，我國在使用下封層與透層中常常混淆，無論設(shè)計(jì)單位還是施工企業(yè)，此種現(xiàn)象屢見不鮮，這是我們的技術(shù)人員對兩種材料的概念不清，對要求的功能和起到的作用不明確所導(dǎo)致。根據(jù)我們多年來的做法和自己的粗淺看法與廣大同行交流。

一、透層與下封層的區(qū)別

透層與下封層的區(qū)別是很嚴(yán)格的。

透層油要求滲透到一定深度，一般不小于5mm，目的在于使瀝青下面層與半剛性基層結(jié)合良好。下封層的目的在于封閉表面，不一定要求透下去。

透層的主要作用：⑴透入基層表面空隙，增強(qiáng)基層與下封層間的粘結(jié)；⑵有助于結(jié)合基層表面集中的細(xì)料；⑶減少基層養(yǎng)生費(fèi)用，提高養(yǎng)生質(zhì)量；⑷滲透成型的基層，表面開口空隙被填充，從而得到一個滲透深度上的防水層。

下封層的主要作用：⑴與下面層成為一個整體，與透層配合，使下面層與基層有效連為一體；⑵增強(qiáng)路面的防水能力；⑶增加層間連續(xù)性，更有效傳遞荷載；⑷基層與下面層間產(chǎn)生了阻止移動的摩阻力、粘結(jié)力，承擔(dān)著剛?cè)嶂g的粘結(jié)和過度任務(wù)，一起抵抗荷載作用，提高路面的整體強(qiáng)度。

目前，在市政工程道路施工時(shí)，有些施工單位的某些技術(shù)人員，只看到在固化的半剛性基層上灑布透層油不好，而有些工程改作下封層，但是它根本不能代替透層油。如果它擋不住半剛性基層開裂的反射縫，仍不能解決水的滲入，逐漸引起界面分離的問題。不能透入基層的油，只在基層表面形成了一層油膜或油皮，并不能起到固結(jié)、穩(wěn)定、聯(lián)結(jié)、防水等作用，不是真正意義上的透層油，這層油皮很容易在施工過程中被運(yùn)料車車輪及攤鋪機(jī)履帶捻起、推掉。由于油層太薄，在路面使用過程中，很容易與基層脫開或被下面層的粗集料刺破，因而一定要明確，即使鋪設(shè)下封層的基層也不能省卻噴灑透層瀝青。

二、材料的規(guī)格和用量不同

透層乳化瀝青的用量，規(guī)范規(guī)定：PC-2和PA-2均為0.7—1.5L/㎡，是指包括水分在內(nèi)的乳化瀝青的總量。乳化瀝青中的殘留物含量是以50%為基準(zhǔn)的，如果濃度不一樣需進(jìn)行換算。在半剛性基層上灑布時(shí)要進(jìn)一步稀釋。

透層油一般不需撒石屑或砂，有的工程為了保護(hù)透層不被運(yùn)輸車破壞，通常在噴灑后一破乳立即撒2m3/1000㎡的石屑保護(hù)，這并非下封層。

下封層采用單層式層鋪法表面處治或稀漿封層兩種方法。層鋪法多采用乳化瀝青，蒸發(fā)殘留物含量60%時(shí)按1.0—1.2Kg/㎡灑布，瀝青含量不同時(shí)另行折算。撒布S12（5-10mm）或S14（3-5mm）的碎石，用量5-8 m3/1000㎡。

稀漿封層，采用慢裂或中裂的乳化瀝青或改性瀝青做結(jié)合料，厚度不小于6mm。所用石料要堅(jiān)硬、粗糙、耐磨、潔凈、呈堿性，并有一定的級配。

三、施工時(shí)機(jī)不同

透層的灑布時(shí)間，交通部JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》和住建部CJJ1-2008《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》都統(tǒng)一要求，“宜”緊接在基層施工結(jié)束表面稍干后澆灑。交通部規(guī)范還強(qiáng)調(diào)“有些工程在施工養(yǎng)生一周后噴灑這是錯誤的做法”，半剛性基層在水泥尚未結(jié)硬時(shí)噴灑透層，原因是經(jīng)過養(yǎng)生，將逐漸產(chǎn)生強(qiáng)度，內(nèi)部結(jié)構(gòu)越來越緊密，難以下透。

下封層是鋪筑基層后，不能及時(shí)鋪筑面層而需通行車輛時(shí)，在噴灑透層后才鋪筑的，或者是在鋪筑底面層之前，鋪筑稀漿封層。