农医类论文：农村公路沥青路面的裂缝成因分析及预防措施__58期刊

分类：农业经济论文发表时间：2011-02-25 16:56 关注：(1)

【摘要】沥青路面裂缝问题是公路工程质量通病之一。本文从农村公路沥青路面裂缝产生的原因入手，对沥青路面层间应力进行了较详细的分析，并有针对性地提出了预防裂缝出现的相应措施。

【关键字】沥青路面裂缝预防措施

　　沥青路面在使用期开裂是农村公路普遍存在的问题，且不论其基层是柔性的还是半刚性的。经调查，我城区的几条主要沥青公路，属于碎石沥青路面，基层为碎石基层。在投入使用1-3年后，普遍发生了不同程度的路面裂缝。由于治理不及时，路面裂缝的危害导致从裂缝中不断进入水分，使基层甚至路基软化，导致路面承载力下降，产生唧浆、台阶、下沉、网裂等病害，从而加速路面破坏。

1　沥青路面开裂原因

(1)农村公路沥青路面开裂的主要原因可分为两大类：一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝，一般称之为荷载型裂缝。另一种主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝，一般称之为非荷载型裂缝。

(2)由于我国现行沥青路面设计规范中规定或推荐沥青路面采用半刚性基层。所以还存在着因为半刚性基层的温缩裂缝或干缩裂缝引起沥青面层产生的反射裂缝或对应裂缝。此类裂缝主要是非荷载型的，在某些情况下也可能是由温度和荷载共同完成的。

2　沥青路面裂缝应力分析

2.1　结构性破坏裂缝

农村公路沥青路面的结构性破坏裂缝主要是由于行车荷载引起的。在车轮荷载作用下，大于半刚性基层材料的抗拉强度时，半刚性基层的底部就会很快开裂。经调查，在我城区大部分农村公路，由于处于南宁市城郊结合部，日常交通流量很大，超载超限运输非常严重，大大超出了公路荷载极限。据统计，在2008年农村公路路政治超检查中，在良庆至那马、南晓至那敏等沥青公路上，共检查车辆165辆次，其中超限运输占91%，运载最重的货车达69吨，对公路路面造成了不可挽回的破坏。在大量的超限车辆行车荷载的反复作用下，基层底部的裂缝会逐渐扩展到上部，并使沥青面层也产生开裂破坏。影响拉应力主要因素有面层的厚度、基层本身的厚度、基层的回弹模量和下承层的回弹模量。

2.2　温度裂缝

　　农村公路沥青面层上的非荷载型裂缝主要是温度变化造成的裂缝。温度裂缝有两种，一种是低温收缩裂缝或简称低温裂缝，另一种是温度疲劳裂缝。

2.2.1　低温裂缝

　　在南方地区，沥青材料在较高温度条件下，具有良好的应力松驰性能，温度升降产生的变形很明显，并产生应力。当气温大幅度下降时，沥青材料逐渐发硬并开始收缩。此时半刚性基层的底部也将产生拉应力，当拉应力沥青混合料的应力松驰赶不上温度应力增长，混合料应力急剧增大。由于沥青面层在路面中是受到约束的，面层中产生的收缩拉应力或拉应变一旦超过沥青混合料的抗拉强度，沥青面层就会开裂。当沥青面层与基层的附着力不够好、允许有一定的自由收缩时，裂缝就更容易发生。由于沥青路面宽度不大，一般为5-6.5米宽，收缩受路面结构的相互约束小，所以低温裂缝主要是横向的。

2.2.2　温度疲劳裂缝

　　这种裂缝主要是由于温度反复升降导致沥青面层温度应力疲劳，使沥青混合料的极限拉伸应变(或劲度模量)变小，加上沥青的老化使沥青劲度增高，应力松驰性能降低，最终达到极限抗拉强度使路面产生裂缝。在秋节和冬季,南方地区温差较大,容易产生温度疲劳裂缝,但不太明显。

2.3　半刚性路面的反射裂缝和对应裂缝

2.3.1　由半刚性基层温缩开裂引起的反射裂缝

　　通常情况下，假设导致反射裂缝的机理是处于沥青面层下的半刚性基层已经开裂，并且产生垂直位移和水平位移。垂直位移是由行车荷载引起的下卧路面结构在裂缝处的差动位移，水平位移是由温度变化或水分变化引起的膨胀和收缩。

　　在冬季寒冷时，在结合较好的沥青面层下，开裂的半刚性基层的水平位移使得直接在裂缝上的面层内产生大的拉应力或拉应变，由于在较低温度下沥青面层通常较硬，它只能承受小的拉应力或拉应变，因此容易被拉裂，并且裂缝的扩展途径是由下至上的，在车辆载荷作用下，裂缝不断加大和向周边延伸。由于，农村公路的沥青路面大多彩碎石沥青路面，厚度3-4.5厘米，厚度较薄。当沥青面层的厚度愈薄，反射裂缝形成的愈早和愈多。