王俊

摘 要：當(dāng)前，由于半剛性基層瀝青路面強(qiáng)度較高、穩(wěn)定性較好且經(jīng)濟(jì)合理，因此廣泛的應(yīng)用于路面。但是，半剛性基層不可避免會(huì)產(chǎn)生干縮和低溫收縮裂縫，并在溫度和荷載的作用下基層的裂縫不斷的向面層擴(kuò)展，進(jìn)而形成反射裂縫。本文主要分析了半剛性基層瀝青路面病害及防治措施，以期提高路面的使用壽命。

關(guān)鍵詞：半剛性基層；瀝青路面；病害分析；防治措施

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，道路交通作為各城市之間發(fā)展的重要的連接途徑，也取得了突破性的進(jìn)展。由于瀝青路面長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境中，并在行車荷載作用下，使得瀝青路面過(guò)早的出現(xiàn)了病害，大多數(shù)路面結(jié)構(gòu)使用年限達(dá)不到設(shè)計(jì)的年限。瀝青混凝土路面會(huì)出現(xiàn)各種形式的病害，例如裂縫、坑槽、車轍、等病害，這些病害若不及時(shí)維修就會(huì)嚴(yán)重影響道路的路用性能和行車安全性。

一、半剛性基層瀝青路面病害分析

（一）瀝青路面反射裂縫

瀝青路面反射裂縫主要分為荷載型反射裂縫和溫度型反射裂縫。荷載型反射裂縫的形成原因包括：首先，由于行車的荷載駛向裂縫的一側(cè)，裂縫兩側(cè)產(chǎn)生較大的相對(duì)切向的位移，裂縫尖端所對(duì)應(yīng)的面層底部出現(xiàn)較大的剪應(yīng)力；其次，當(dāng)行車荷載位于裂縫頂面時(shí)，裂縫兩側(cè)面幾乎沒(méi)有相對(duì)的位移，但是，裂縫尖端對(duì)應(yīng)的面層底部出現(xiàn)較大的彎拉應(yīng)力；最后，當(dāng)行車荷載駛離裂縫時(shí)，將會(huì)重復(fù)第一次的反方向的剪應(yīng)力。溫度反射型裂縫主要有低溫收縮裂縫和溫度開(kāi)裂兩種類型。由于惡劣的天氣突然降溫或者寒冷的冬季基層收縮開(kāi)裂，使得裂縫尖端對(duì)應(yīng)的面層底部出現(xiàn)拉應(yīng)力，進(jìn)而使得裂縫面產(chǎn)生背向移動(dòng)而張開(kāi)型開(kāi)裂；由于晝夜溫差變化，導(dǎo)致面層頂部溫度變化較大，而底部變化較小，產(chǎn)生溫度梯度，且由于各材料具有不同的溫縮系數(shù)，造成面層頂面產(chǎn)生拉應(yīng)力而底面產(chǎn)生壓應(yīng)力，導(dǎo)致瀝青面層的收縮和翹曲進(jìn)而產(chǎn)生反射裂縫。

（二）瀝青路面車轍病害

瀝青路面車轍一般分為以下三種基本類型：第一，磨耗型車轍，由車輪摩擦和自然因素作用造成的瀝青路面磨損形成，如冬季車輪使用防滑鏈容易形成磨損性車轍。半剛性基層瀝青路面因其強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、板體性好等優(yōu)點(diǎn)，使得我國(guó)已建的高速公路普遍采用此種路面結(jié)構(gòu)。如果基層施工出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，那么會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性車轍，否則幾乎不會(huì)出現(xiàn)此類車轍。通過(guò)政策引導(dǎo)減少車輛冬季使用防滑鏈等就能減少磨損性車轍。因此，瀝青面層的永久變形引起的流動(dòng)性車轍是半剛性基層瀝青路面的主要車轍病害；第二，流動(dòng)性車轍，瀝青路面結(jié)構(gòu)層在行車車輪的反復(fù)作用下，瀝青混合料穩(wěn)定性不足，從而發(fā)生粘性流動(dòng)變形而形成車轍，車轍的斷面呈W型，兩側(cè)出現(xiàn)隆起現(xiàn)象；第三，結(jié)構(gòu)性車轍，行車荷載的作用下，路基和碎石的基層的變形，使得基層內(nèi)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生整體永久的變形，此類車轍呈凹型，寬度較大兩側(cè)沒(méi)有鼓起現(xiàn)象。

二、半剛性基層瀝青路面病害防治措施

（一）基層反射裂縫的防治措施

1、合理選擇面層材料和適當(dāng)增加面層的厚度。面層的材料在選擇時(shí)應(yīng)該采用級(jí)配良好的集料，選用溫度敏感性較低、針入度較大的瀝青或者改良瀝青，提高面層的抗裂性能。此外，還要增加面層的厚度，不僅可以延緩反射裂縫的向上擴(kuò)展，還可以降低車輛荷載引起的剪應(yīng)力。當(dāng)面層厚度較小時(shí)，應(yīng)力強(qiáng)度因子的變化速率很大，但是當(dāng)面層厚度大于20cm時(shí)應(yīng)力強(qiáng)度因子的變化速率逐漸平緩。2、在面層和基層間增加柔性基層。半剛性基層瀝青路面雖然具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性較強(qiáng)的特點(diǎn)，但是，半剛性基層常用的水泥、石灰、粉煤灰等水硬性材料來(lái)穩(wěn)定碎石，這類材料對(duì)溫度和濕度都有較高的要求，所以在后期的使用過(guò)程中就不可避免的產(chǎn)生干縮和低溫收縮裂縫。半剛性基層上設(shè)置的柔性基層改善了半剛性基層的溫濕狀況，減小了半剛性層的溫度梯度和濕度變化，從而減輕了半剛性基層的溫度收縮和干燥收縮。柔性材料具有礦料粒徑大、瀝青含量少、孔隙率大等特點(diǎn)，可以削弱拉應(yīng)力的傳遞，吸收消散荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力，進(jìn)而有效阻斷裂縫的擴(kuò)張路徑。另外，柔性材料的大粒徑、多空隙使得其溫縮系數(shù)較小且具有較大的塑性變形能力，從而可以吸收裂縫釋放的應(yīng)變能，延緩裂縫的向上擴(kuò)展。

（二）加大施工管理，提高施工質(zhì)量

施工管理是病害防治的根本，完善路面材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提高路面的抗性變能力，是提高路面質(zhì)量的關(guān)鍵，因此在施工中要注意以下幾點(diǎn)：第一，由于瀝青混合料在拌合、攤鋪、壓實(shí)過(guò)程中溫度的影響較高，所以要嚴(yán)格控制施工中的瀝青混合材料的溫度；第二，嚴(yán)格控制壓實(shí)度、平整度等，保證良好的抗車轍能力；第三，嚴(yán)格把控瀝青、砂石料的數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)真實(shí)有效，并對(duì)混合料進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，保證瀝青路面材料的使用性能；第四，按配合比要求控制水泥量及含水量，并選用優(yōu)良的材料來(lái)配制水泥穩(wěn)定類基層，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)防止反射裂縫的產(chǎn)生；第五，加強(qiáng)路面施工質(zhì)量管理，保證路面施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

三、工程實(shí)例

石安高度的路面結(jié)構(gòu)為4厘米碎石混凝土和粗粒石瀝青混凝土，其由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展，交通量增大，加之路面材料和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，導(dǎo)致出現(xiàn)車轍變形和裂縫等病害。在施工過(guò)程中加大施工管理，合理的選用施工材料，使病害問(wèn)題得以解決。

四、結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)半剛性基層瀝青路面的病害進(jìn)行研究，瀝青路面主要的病害有反射裂縫和車轍病害，并針對(duì)病害提出防治措施，希望能夠提高路面的質(zhì)量，延長(zhǎng)使用年限。

參考文獻(xiàn)：

[1]白鵬飛.半剛性基層瀝青路面病害分析及防治研究[D].鄭州大學(xué)，2016.

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