半刚性基层沥青路面早期破坏分析及对策.pdf

青海交通科技2005—2

半刚性基层沥青路面早期破坏分析及对策

王敬飞
(长安大学公路学院西安710064)

摘要高等级半刚性基层沥青路面的早期破坏是很普遍的现象。参考公路界对半刚性基层沥青路面
早期破坏的研究成果,总结了早期破坏的形式,分析了其产生的机理,并从材料、设计和施工三个方面给
出了解决早期破坏的对策。
关键词道路工程半刚性基层沥青路面早期破坏对策

高等级半刚性基层沥青路面在我国已经走过了十温缩裂缝多发生在冬季气温较低及易发生温度骤
几个春秋。半刚性基层在提高道路强度方面表现出了降的地区,并且裂缝间距变化往往在数米至100m间。
明显的优势,但是由半刚性材料引起的路面早期破坏由于路面温度随大气温度的降低而呈梯度下降,在冬
现象也成为当前公路界关注的问题,目前就半刚性基季气温较低的地区当路面温度下降到低于其开裂温度
层的历史地位及未来的发展前景道路界展开了广泛的时,沥青路面的温度应力就会大于其抗拉强度而导致
讨论,基本上有两种代表性的观点:一种是强基薄面,路面开裂:在气温骤降的地区,由于路面降温速率随着
一种是推行柔性路面。然而由于半刚性基层沥青路面大气降温速率的增加而增加,这样路面产生的收缩应
在经济性方面的优势适合我国的国情,所以一定时期力将来不及松弛导致沥青路面开裂。值得注意的是温
这种路面结构形式还将继续应用于实践,尤其在广大缩裂缝的产生是在温度应力的反复作用下逐渐发展并
欠发达的中西部地区。同时在我国经济快速发展的大进一步扩展的。
背景下交通运输业也迅猛发展并表现山新的特点:大半刚性基层反射裂缝的发生主要由于半刚性材料
交通量、重轴载渠化交通。这给半刚性基层沥青路面的干缩和温缩造成的。当半刚性基层铺筑后未按规定
未来的发展带来了新的挑战。因此客观的认识半刚性养生并及时铺筑面层时,半刚性基层材料将长期裸露
基层沥青路面的早期破坏现象,并全面的分析原因,研于大气中,受环境温度的影响而产生缩裂;另外若沥青
究对策是当前首当其冲的问题。面层较薄或温差较大时,在铺筑面层以后或使用过程
1半刚性基层沥青路面早期破坏形式及产生机理中温度应力容易超过抗拉强度而导致基层开裂。基层
1.1开裂开裂后,裂缝处的应力集中现象使交通荷载产生在面
开裂是半刚性基层沥青路面的主要破坏形式之层下部的拉应力比没有裂缝的部位要大,这时面层底
一,这已引起世界公路界的普遍关注。我国《公路路基部的拉应力容易超过沥青混凝土的极限强度致使路面
路面现场测试规程》(JTJ059-95)参照美国LTPP的沥开裂。
青路面损坏鉴别手册对裂缝的分类作了初步的规定,纵向裂缝产生主要是由于施工造成的。
分为龟裂、块裂、单根裂缝及边缘裂缝,并将单根裂缝网状裂缝是由于路面整体强度不足或沥青面层老
分为横向裂缝、纵向裂缝、接头裂缝、施工裂缝、水泥板化造成的。由于路面结构设计不合理,路基路面压实
接缝的反射裂缝等。按其成因将沥青路面裂缝分为横度不够,路面材料配合比不当或伴和不均匀等都可能
向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种类型。产生网裂。
横向裂缝是指垂直于路线方向的裂缝。根据其产1.2冲刷、翻浆
生的原因将横向裂缝分为荷载型和非荷载型裂缝:①冲刷与翻浆几乎是高等级半刚性基层沥青路面相
荷载型裂缝在中、低级公路及一些超载严重的高等级伴而生的现象,冲刷的结果往往导致翻浆的产生,而翻
公路的轮迹处常见。这种裂缝最先发生在路面的底浆是由于冲刷形成的细料泥浆在荷载的作用下上升到
面,接着在车辆荷载的反复作用下裂缝逐渐向上扩展路面的现象。当路面开裂或面层空隙率比较大时路面
至表面。从调查结果可知,这种裂缝并不多见,原因是积水很容易渗入基层,由于交通荷载的作用在基层产
这种裂缝的产生往往由于结构层强度不足造成的,然生动水压力,稳定细粒土材料本身抗冲刷能力较差,因
而我国大多数高等级公路采用半刚性基层,这种结构此将引起半刚性基层的冲刷,随着车轮的反复作用基
层恰恰具有高强度的优势。②非荷载性裂缝分两种情层泥浆向上发展形成翻浆。此外,当沥青面层下局部
况:一种是沥青面层的温缩裂缝;另一种是半刚性基层半刚性基层由于结合料太少或水分不足而形成的不
的反射裂缝。好,一旦雨水从面层侵入,在大量行车作用下,形成局

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部冲刷翻浆,导致沥青面层形成局部低洼甚至坑洞。点:收缩系数大;抗变型能力低;透水性差表面易积水;
1.3车辙破裂后不能愈合;对荷载敏感性大等。而这些缺点正
车辙是指在荷载的反复的作用下产生的竖直方向是引起路面早期破坏的重要原因,在半刚性基层施工
永久变形的积累。车辙主要发生在高温季节渠化重交后未及时铺筑面层或路面使用过