浅谈公路沥青路面裂缝产生原因及对策

时间:2022-08-22 08:40:57

浅谈公路沥青路面裂缝产生原因及对策

摘要:公路沥青出现裂缝,不仅会影响到道路的性能,降低了沥青公路的寿命,还会很容易导致安全事故。因此,本文首先分析了公路沥青路面裂缝出现的原因,同时提出了相应的对策和建议。

关键词:公路沥青路面;裂缝原因;解决对策

中图分类号:U412.36 文献标识码:A

公路沥青路面裂缝是经常出现的病害问题,有多种形式,具体包括横向、纵向、网状以及不规则的裂缝。在公路实际使用过程中,汽车数量不断增多,超载现象时有发生,就会对沥青路面产生不同程度的破坏。由于形成裂缝的原因多样,采用的防止和治理措施也就不同。因此,本文就公路沥青路面裂缝问题展开论述。

一、公路沥青路面裂缝产生原因

(一)横向裂缝

横向裂缝就是近似于垂直路面中线的裂缝,在形成初期很容易出现在路面两侧的硬路肩,最后会逐渐贯穿整个路面。引起横向裂缝的原因主要包括以下几个方面:

1、基层材料的收缩

在道路基层逐渐成型过程中,因为材料失水收缩就会出现较为规则的横向裂缝;对新铺垫的基层,随着时间的推移,混合料中的水分不断减少,就会产生一定的干缩应力,而且水分减少越多,干缩应力就会越大。如果在基层已经出现裂缝,再加上沥青层面比较薄,就很容形成横向裂缝。另外,基层材料由于受到温度骤降就有可能形成低温收缩裂缝。这两种收缩变形都会使沥青路面承受一定程度的拉力,当拉力超出一定范围后,路面底部就会形成拉裂,在温度和形成荷载的作用下就会导致沥青层面出现裂缝。

2、沥青和混凝土的温缩

在实际应用中,沥青是一种很容易受到温度影响的粘弹性材料,经常出现比较大的热胀冷缩,主要因为沥青在高温情况下具有很好的应力松弛能力,当温度大幅下降时,就会使得路面的温度应力超过沥青混合料的拉应力;而在低温的条件下,沥青路面也会出现收缩的趋势,同样会产生拉应力,如果超出相应的范围就会产生上宽下窄的裂缝。这种裂缝受到气候温度影响比较大。另一方面,由于昼夜温差很大,反复升降,也会出现温度疲劳的裂缝。

3、差异沉降

在实际施工过程中,由于路基不均匀就会引起路面产生不同程度的裂缝。在高填方路段,碾压的难度比较大,不容易做到均匀碾压,在正常通车后,在荷载和雨水的作用下,就会形成不均匀沉降;在软土和非软土地交界的地方,因为地基和构造差异形成沉降,导致基层开裂,同时反射到沥青路面,形成横向裂缝。在沥青路面施工过程中,通常要求连续施工,不能出现停顿的现象,但是在施工过程中受到天气或者机械等方面因素的影响,就不可避免的出现横向裂缝的接缝,如果冷热接缝处理的不合理,就会形成横向裂缝,造成安全隐患。

(二)纵向裂缝

纵向裂缝在沥青路面也会经常出现,对公路路面造成极大的破坏,要加强相应的管理养护。

路堤渗水是出现沥青混凝土路面出现纵向裂缝的重要原因。因为水分会在很大程度降低沥青与矿料的粘结力,同时水分进入到地基引起地基膨胀,在干燥后又会收缩,出现一胀一缩的情况,在动载和静载的作用下,就会形成路面的纵向裂缝。在实际的施工过程中,路线从洼地经过,就会可能导致路堤位于洼地内或者位于坡面上,造成路堤渗水。

在清淤完成后,没有进行分层的夯实,就会可能导致路堤的边部压实度不足,出现路基的不均匀的下沉,就会形成纵向裂缝。如果路基边部没有进行很好的压实,实际的密度就会与路堤中间的密度存在很大的差异,在降水期间,雨水就会侵入到密实度较小的土体,使土体进一步密实,在路堤边部就会出现沉降,导致边部路肩出现裂缝。为了避免纵向裂缝的产生,要保证路堤横向的裂缝密实度要保证均匀。

另外,在道路拓宽和改造过程中,由于新旧路基的固结程度不同,对于新加宽的路基,出现比较明显的沉降,这就对沥青路面产生附加的应力,增强抗拉强度,路面就会出现路面纵向开裂的情况。

(三)网状裂缝

网状裂缝一般呈一系列多边形小块的裂缝,相互交错,是一种疲劳裂缝。具体表现在以下几个原因:

1、公路工程施工设计不够合理,就会使得路面施工材料配合比例搭配不当或者比例失衡等,就会导致沥青和石料的粘结性很差。因此,在设计和计算沥青用量过程中,要保证精确合理,保证沥青混凝土的厚度。

2、原材料质量存在问题,这也是引起公路沥青路面裂缝的重要原因。在施工过程中,如果沥青混合料质量低、延度差以及抗裂性弱,就会导致路面开裂。另外,如果搅拌时间过长、温度过高或者仓储时间较长,沥青就会变硬,在拉应力的作用下就会形成裂缝。沥青的老化也会使基层形成疲劳破坏,就是形成网状裂缝。

在公路运行过程中,路面出现横向裂缝或者纵向裂缝,如果没有及时采取有效措施进行处治,就会使得水分深入到下层,使得基层表面被泡软,在公路车辆荷载力作用下,粉浆通过层面裂缝和孔隙被压到表面出现喷浆,基层就会被淘空,就会产生网状裂缝。

(四)不规则裂缝

不规则裂缝的形态没有一定形状,在压力的不断作用下使路面出现粉碎状态,影响到公路的正常使用。形成不规则裂缝主要由于以下原因,一是材料层之间有夹层土,在夹层土潮湿后,就会大大降低了路面的承载力,就会在表面形成不规则裂缝;二是由于基层厚度不够,路基压实度不够在很大程度上形成不规则裂缝;三是在沥青路面施工过程中,如果沥青混合料的油石比例、搅拌温度把握不好,也会形成不规则裂缝。

二、预防公路沥青路面裂缝的对策

公路路面裂缝在很大程度上影响着道路的正常运行,对车辆运行造成不良的影响。因此,要采取有效进行预防,提高施工质量,做好相应的养护管理措施。

(一)设计期间的裂缝预防措施

1、在选择基层施工材料过程中,要有效考虑干缩和温缩系数,具有很强的抗冲刷能力和抗压能力的材料,要使用温度膨胀系数低的骨料,有效避免出现收缩裂缝;同时还要控制好含蜡量,提高沥青混合料低温抗裂性。

2、要保证公路沥青路面厚度,在设计过程中要根据公路等级、预计的交通量、地质情况以及路基等具体情况,科学合理的设计地基厚度;在进行沥青道路铺设过程中,要对各个环节和步骤进行合理的设计;为了有效提高沥青路面综合性能,要不断改善矿料的级配和沥青的结合料。

在加筋过程中,要采用强度和弹性性能都比较好的材料,比如钢筋网、玻璃纤维格栅等,有效提高罩面层的抗拉强度;对于沥青路面膨胀处出现的反射裂缝,可以采用耐水、耐油以及抗老化性能强的嵌缝材料。

(二)施工阶段防止出现裂缝措施

在公路施工过程中,选择适当的沥青十分关键,要严把沥青的质量关;要控制好沥青的含水量,保证压实度达到质量标准和要求,同时还要加强管理和养护,防止基层被直接干晒。要科学合理的组织施工,保证摊铺作业的连续性;如果出现冷接缝时,要加设挡板,采取竖接缝。对于路基的结合部或者软土和非软土交界处,要保证压实度的均匀。

(三)运营期间的养护管理措施

在养护过程中,要不断完善排水设施,避免在基层和面层之间形成水槽,如果出现破坏的情况要及时处理,尤其在雨季要全面检查公路的排水系统;同时对于路面出现的损害,要采取措施及时处理,避免造成更为严重的后果;对于公路要加强保护,防止出现人为的破坏,保证公路能够正常运营,确保其经济效益和社会效益。

总之,由于公路沥青路面裂缝产生原因不一样,而且形式也多种多样,对公路的正常使用产生极为有害的影响,威胁到车辆行驶的安全。因此施工单位要不断总结经验,采用新技术、新材料和新工艺,要采取有效措施,对各种裂缝进行预防和处理,保证公路能够正常运行。

参考文献:

[1] 孙昌盛.公路沥青路面裂缝产生原因及防治措施[J]. 科技信息. 2013(19)

[2] 程正旺.沥青路面裂缝产生原因及防治措施[J]. 工程与建设. 2008(05)

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