唐山市国省干道裂缝的成因及处理措施

【摘 要】 唐山市国省干线公路数量比较多，里程长，对经济发展有着重大影响，其中沥青路面所占比例非常大，但是随着交通量日益增加，轴载的增大和高等级公路上行车速度的提高，路面出现了严重的损坏现象，沥青路面常见的病害有：泛油、波浪、拥包、裂缝、坑槽、松散等，一直困扰着养护、施工人员。

沥青路面裂缝问题是公路工程中常见的病害之一，产生非常广泛。裂缝一旦产生，就会对路面产生一系列较大的危害。从裂缝产生的原因入手，结合唐山市的地质特点，对裂缝的类型划分、产生原理、预防及修复措施进行了较详细的研究。

【关键词】 沥青 裂缝 原因 预防 修复

引言

由于沥青路面具有造价低、行车舒适、噪音小、施工和养护维修方便等优越性，使其在国省干线公路中成为了首选的路面类型，但是不容忽视的问题是，由于使用年限的延长和动载次数的增加，沥青路面的破坏越来越严重，其中沥青路面裂缝问题是公路工程中常见的病害之一，产生非常广泛。

1 沥青路面裂缝的各种类型

《公路沥青路面养护技术规范》中按外观将裂缝划分为横向裂缝、纵向裂缝、龟裂。本文按照规范中以外观划分，全面分析裂缝现象。

1.1 横向裂缝

横向裂缝基本与路中心线近于垂直，并伴有少量支缝。最初多出现于路面的两侧，逐渐向路中间发展形成贯通路幅的裂缝。缝宽不等，几毫米或者更宽，深度也不一样，轻微裂缝边缘无剥落或者是仅有轻微的剥落，仅有少量支缝或者无支缝，严重裂缝边缘有剥落或者有严重剥落，并伴有较多支缝，裂缝数量与宽度随路龄的增长逐渐增多。

1.2 纵向裂缝

纵向裂缝一般表现为与路中线大致平行的长直裂缝，并且伴有少量支缝。纵缝产生原因可以分为很多种，路基沉降引起的纵缝通常会断断续续，延绵很长一段；结构承载力不足引起的纵缝多出现在靠近路基边坡一侧的路面边缘；施工搭接处理不好或结构承载力不足引起的纵缝，其形态特征是长并且直。

1.3 龟裂

表现为相互交错的裂缝将路面分割成形似网状的或者龟纹的多边形锐角小块，龟裂有轻、中、重三个层次，轻的龟裂缝细无散落无变形；中的龟裂裂块明显缝较宽并且伴有轻度变形；重的龟裂裂块破碎，缝宽且变形明显。

2 沥青路面裂缝的形成原因

2.1 横向裂缝的形成原因

一般的说横向裂缝产生的原因多种多样，材料及结构方面表现为材料本身的应力松弛以及连续板体对收缩变形的约束作用，另外低温和温度反复作用也是产生裂缝的因素。

2.1.1 温缩裂缝

温缩裂缝指的是沥青混凝土在温度作用下的收缩，可分为一次性降温引起的低温开裂和温度反复作用引起的疲劳开裂。沥青混凝土是一种热胀冷缩型的材料。

2.1.2 反射裂缝

唐山市普通干线公路路面广泛采用水泥稳定碎石作为基层的半刚性沥青路面，因而反射裂缝是唐山市国省干线公路极为普遍的一种裂缝形式，这种裂缝不能避免，只能采取措施降低其产生的危害，这里将简单介绍其产生原因。

一方面，在基层修筑过程中，材料失水造成收缩从而形成有规律的横向裂缝。另一方面，基层材料因温度下降从而产生收缩，致使出现横向裂缝。

2.2 纵向裂缝的形成原因

纵向裂缝产生的原因多种多样，特别是新建公路改建公路产生裂缝的原因噶不形同，经过归纳总结，主要可分为如下几个方面：

2.2.1 沥青质量原因

沥青作为沥青混合料的胶结材料，对混合料的抗裂性起着重要的作用。沥青本身延度偏小或者由于老化后沥青变脆，含蜡量偏高等原因，均会降低沥青混合料的抗裂性能。

2.2.2 基层压实不均匀

这种情况多见于新建公路，由于新建公路路基情况各不相同，路基处理方式不同造成基层压实读不同或者密实度不均匀，在行车荷载反复作用下形成不均匀沉陷，造成受力不均逐步发展成纵向裂缝。

2.2.3 新旧路面衔接不当

这种情况基本只出现在改扩建公路中，改扩建公路新老路面搭接处，由于处理不当，新老路基压实度不均造成不均匀沉陷从而出现断裂，造成搭接处出现纵缝，严重时出现滑坡。

2.2.4 软基处理不当，造成承载力不足

由于软基加固处理不当，导致路基湿软，造成承载力不足，边缘出现下陷形成啃边，也可以导致路面出现纵向裂缝。

2.2.5 路堤渗水

由于水分的进入降低了沥青和基层的粘结力，而且水分进入后的基层膨胀干燥形成的一伸一缩，产生纵向裂缝。

2.3 龟裂的形成原因

产生龟裂的原因主要有：基层整体强度不高，沥青路面老化在行车的作用下形成龟裂或者不规则裂缝；沥青面层薄弱，交通量超过设计能力，从而造成龟裂；沥青面层在温度的反复作用下产生热胀冷缩，造成龟裂。

总的来说，产生沥青路面裂缝的原因有很多，对同一条裂缝的产生很大程度上并不是由某种单一的原因引起，而是由多种原因综合影响下逐渐产生并扩展的，如一条横向裂缝有不仅仅是由于半刚性基层反射引起的裂缝，同时还有可能受到温度下降影响。因此，在路面实际调查中应该充分分析各种可能的原因，全面综合考虑各种原因的影响，找出其中主要的原因并释以相应的处理对策，有放矢，才是上策。

3 沥青路面裂缝的预防措施

沥青路面裂缝的预防主要有以下几个方面：优化筑路材料、优化设计结构、以下将进行详细的介绍。

3.1 优化筑路材料

选择沥青面层材料时，尽量选用对温度不敏感，劲度模量低的密集配沥青混凝土，有条件时可选用SBS、SBR改性沥青，避免沥青本身开裂造成的裂缝出现；在沥青和基层接触面选择表面粗糙，与沥青粘附性好的石料，避免由于沥青与石料粘附性不好而产生被拉裂现象出现，基层采用干缩系数小，抗刷性好且抗拉能力大的半刚性材料，避免采用酸性材料。

3.2 优化设计结构

3.2.1 增加沥青面层厚度

增加沥青层厚度可以有效降防止受拉应力产生的反射裂缝，可以有效的降低车辆荷载所带来的影响，但是由于调整沥青面层厚度将造成投资的大幅度增加，因而其性价比值得考虑。

3.2.2 配合比设计

优化基层的配合比，采用偏粗的级配骨架，细集料一定要洁净，碾压尽量 用大吨位多遍压实；面层横向裂缝主要为疲劳裂缝和低温裂缝，这两个裂缝的形成都与沥青的品质、沥青用量、路面压实度有关，即采用指标好的沥青，沥青用量不能太低，压实度要足够。

4 沥青路面裂缝的修复措施

4.1 处理方法、工艺

路面裂缝一经发现，不论严重与否，都应该马上进行相应的处理措施，进行修复，修复越是及时，对路面造成的影响越小，效果越好，成本也相应月低，裂缝处理按照严重与否可分为：裂缝密度低和中，可以采用裂缝处治以及裂缝修补；路面裂缝密度高，则采用路面表处和路面铣刨。

4.2 材料选择

如果要求所使用的材料具有适度的柔韧性，和高的抗车辙性和耐磨性，并能快速施工，则可考虑选用橡胶沥青。如果施工项目要求材料粘附性好、抗磨、施工快速、养生期短，则可考虑选用沥青橡胶或橡胶沥青。

选用材料时，必须考虑材料在现场的实际使用性能。在填封充分，施工质量符合要求的情况下，非活动性裂缝的填缝材料一般能维持1～4年，活动性裂缝的封缝材料，一般能维持2～6年。建议养护计划人员及时掌握各类材料在现场的实际使用性能的信息。

结论

对于沥青路面的裂缝，只要能够认真分析产生原因，了解其作用机理，采取有针对性的预防、治理措施，便能够将裂缝的危害降低到最小，保证公路正常的使用性能和寿命。

参考文献

[1] 张奎鸿、徐犇、何桂平等著。公路沥青路面养护技术规范（JTJ073.2-2001）。出版地：北京，人民交通出版社，2001年，1～ 113

[2] 侯利国、李飞泉著。《公路养护技术规范》释义手册。出版地：北京，人民交通出版社，2009年，28～63

[3] 赵怀志、李强、程珊珊等著。公路技术状况评定指南。出版地：北京，人民交通出版社，2007年，1～187