浅析沥青路面裂缝的成因及预防措施

【摘 要】沥青路面裂缝是一种常见路面病害，也一直是公路施工单位非常关注和着力解决的问题之一，它对减少道路病害，提高道路质量，延长道路使用寿命至关重要。本文主要从裂缝产生的原因入手，并有针对性地提出了预防裂缝出现的相应措施。

【关键词】沥青路面；裂缝；成因；预防

0.概述

随着我国公路建设的发展，由于沥青路面平整少尘、不透水、抗渗透、经久耐用，它成为道路建设中被最广泛采用的首选路面类型；但是由于交通量的日益增大，汽车超载现象严重，使公路路面面临严峻的考验，也将问题摆在了公路建设者面前：沥青路面的早期破坏越来越严重，如裂缝、沉降、松散、坑槽、泛油、剥落、车辙以及行车过程中路面平整度逐渐变差等病害。通过调查发现，沥青路面早期破害中，有很大一部分病害属于沥青路面的裂缝或者由于裂缝没有及时修补而产生的次生病害。由此可见，沥青路面裂缝对沥青路面的使用寿命和整体质量起着很大的决定作用，因此，研究沥青路面的裂缝具有很重大的意义。

另外，我们研究的对象不是路面裂缝的处理办法，比如接缝，比此更重要的是研究路面裂缝产生的根本原因和具体的预防措施，因为只有从源头上根治沥青路面裂缝，才能保证沥青路面的“长治久安”。

1.沥青路面裂缝的类型

沥青路面裂缝的形式和成因是多样的，裂缝的类型也是不同的。

按照裂缝的形状可分为纵向裂缝、横向裂缝、网状裂缝和不规则裂缝等四种型式；按照开裂的原因，可以把裂缝分为两大类：即施工型裂缝和非施工型裂缝。

1.1按裂缝形状分类

（1）网状裂缝。相互交错的裂缝将路面分割成形似网状或龟纹状的锐角多边形小块，块的尺寸小于50cm×50cm。

（2）纵向裂缝。与道路中线大致平行的长直裂缝，有时伴有少量支缝。路基、基层沉降引起的纵缝，通常断断续续，绵延很长；施工搭接引起的纵缝。

（3）横向裂缝。与道路中线近于垂直的裂缝，有时伴有少量支缝。横向裂缝多由路基、基层裂缝的反射或由路面低温收缩造成；最初多出现于路面两侧，逐渐发展形成贯通路幅的横缝。

（4）不规则裂缝。路面裂缝呈不规则形状，块的最长边长小于100cm，不规则裂缝主要由面层材料的收缩和温度的周期性变化所致。

1.2按成因分类

（1）施工型裂缝。是沥青路面在路基路面施工期间，由于施工不当，或是由于施工工序产生的裂缝，将这些裂缝细分：路基施工不当引起的裂缝、沥青路面施工横向裂缝、沥青路面施工纵向裂缝。

（2）非施工型裂缝。是在沥青路面建成通车后，在气候、或行车荷载等原因产生的裂缝。把这些裂缝细分为：低温收缩裂缝、疲劳开裂、基层反射裂缝等。

2.沥青路面裂缝的成因

2.1设计因素

在设计阶段，如果对路面结构设计不合理，对路面厚度设计不足，或者对交通量增长率估计偏小，而对路面强度设计不足，都可能在日益增长的交通情况下，增加沥青路面裂缝出现的几率。

2.2材料因素

沥青和沥青结合料的性质是影响沥青路面温度开裂的最主要原因，沥青混合料的低温强度是决定沥青路面是否开裂的最根本因素，而沥青强度又是决定沥青混合料强度的关键。在沥青性能指标中，影响更大的是温度敏感性，温度敏感性大的沥青更容易开裂。沥青结合料的温度稳定性差，延性低，不适应当地气候条件和行车作用，极易造成沥青路面裂缝。

2.3施工因素

在沥青拌合和铺筑过程中，当基层混合料的离析，或碾压时沥青混合料不密实，或者铺筑碾压工序中机械组合不合理，都可能造成基层上部1cm-2cm细粒上浮，形成一个薄弱层。通车后在行车荷载压力作用下，薄弱层离散就会产生裂纹。

另一种情况，由于施工控制不好，沥青混合料没有拌和均匀，或者基层未清理干净，在底部存有素土夹层，沥青铺筑后也会导致面层产生块状裂缝。

另外，对于水泥稳定类的半刚性基层，若水泥用量过大，基层的强度过高，刚性过大，基层材料与下层材料的模量比就会增加，从而增大基层底面由行车荷载而引起的拉应力，容易使基层在行车荷载的作用下开裂。同时，材料的抗拉强度较高，裂缝的间距就大，其宽度也大，容易将沥青面层拉裂，形成反射裂缝。

2.4低温、雨水天气因素

雨水、地表水、地下水的侵入也会导致裂缝的产生。当水分渗到路面空隙和裂缝中，排水不畅，在外力作用下，水分会导致沥青与集料之间粘结力降低，并慢慢的丧失粘结力。因为水分的不断侵入，在汽车车轮动态荷载的反复作用下，水分会逐渐渗入到沥青与集料的界面上，沥青膜从面料表面脱落，沥青混合料掉粒、松散，形成网状裂缝并不断扩大。所以说，极端低温、降温速率、低温持续时间、升降温循环数次数是影响沥青路面温缩裂缝的四大要素。

2.5交通量和超载车辆

半刚性基层中的最大拉应力，通常是由最重的车轮荷载产生的；路表面最大剪应力出现在轮胎附近以下某一深度范围内。随着轴载的增大，面层最大剪应力越来越高，当剪应力数值越来越大时，就很容易造成沥青路面的车辙与表面裂缝的产生。沥青路面表面开裂后，不论在交通荷载或温度应力作用下，裂纹均可能向路面深度扩展。所以说，及时通过车辆少，但是重荷载仍会造成路面破坏。

3.沥青路面裂缝的预防措施

设计不合理、材料选择不适宜、施工质量控制不严格，都是沥青路面早期病害出现的诱发原因，所以必须要建立全面、有效的质量保证体系，实施目标管理，责任落实到班组和个人，并对路基路面施工全过程进行监督管理，严格检查和控制，以此来保证沥青路面质量，具体的预防措施有以下几个方面：

（1）防治裂缝的要点是预防强度不足而引起裂缝发生，所以在路面结构设计时，应做好交通量调查和预测工作，采用相应的设计标准使路面结构组合与总体强度，满足设计使用期限内交通荷载要求。提高沥青面层的抗疲劳性能，防止疲劳开裂；采取弯沉控制度形指标，防止面层拉裂。

（2）土基层必须选用水稳定性良好的有粗粒料的石灰、水泥稳定类材料；沥青面层各层应满足最小施工厚度的要求，保证上下层的良好连接，并从设计施工养护上采取措施，有效的排除雨后结构层内积水；防治低温裂缝和冻胀裂缝的要点是选用的沥青在低温时不要太脆硬，提高其在低温时粘滞度和延度；混合料中沥青含量不宜偏少，采用密实型沥青混合料时，注意矿粉与沥青含量比例。采取小一些的比例有利于低温防裂性；还可在沥青中掺入橡胶、聚氯乙烯等高分子聚合物，提高沥青在低温时的柔性。

（3）原材料质量和混合料质量严格按要求进行拌制和施工；铺筑沥青面层前，对下层需认真检查，请除杂物灰尘，处理好软弱层及病害，保证下卧层稳定；沟槽回填土应分层填筑、压实，压实度需达到要求。充分压实路面横向接缝。碾压时，压路机在已压实的横幅上横向碾压，钢轮伸入新铺层1.6cm左右，每压一遍向新铺层移动15cm-20cm，直到压路机全部在新铺层为止，再改为纵向碾压。路面摊铺作业应连续进行，减少冷接缝。

4.结语

沥青路面裂缝成因是多样的，有内因也有外因。交通量激增、雨水低温等外因是我们很难控制的，但是如果我们能从内因入手，使道路结构本身状况达到理想的状态，那么就可以大大降低沥青路面裂缝的出现率。

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