论水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因及防治措施-水泥稳定碎石基层裂缝

网上有关“论水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因及防治措施:水泥稳定碎石基层裂缝”话题很是火热，小编也是针对论水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因及防治措施:水泥稳定碎石基层裂缝寻找了一些与之相关的一些信息进行分析，如果能碰巧解决你现在面临的问题，希望能够帮助到您。

摘 要公路病害研究是一个系统的复杂的工程，随着公路建设的不断发展，交通运输量随之增多，车辆承载力也加大，同时对道路标准的要求也日渐提高。只有在实践中不断摸索研究，吸取经验，总结教训，才能不断提高公路质量。本文主要对水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因及怎样防治进行了分析。

关键词水泥碎石;危害；裂缝原因；施工工艺；防治措施

1 水泥稳定碎石基层裂缝的现象及危害

水泥稳定碎石基层是一种半刚性结构。水泥稳定碎石基层易产生裂缝的问题是影响沥青混凝土路面早期破损的关键原因之一,也是许多科研人员一直想方设法研究解决的问题。这种裂缝是很有规律性的,一般在基层顶面横向每隔5 m～10 m一条,缝宽0.5 cm～4 cm。出现较早时在水稳基层摊铺完成后一个月内就开始出现,有的在沥青混凝土路面通车后1～2个月内开始出现,这是由于水泥稳定基层裂缝反射上去造成的。

基层裂缝的危害有两个方面:（1）降低基层的整体强度;（2）发展后会形成反射裂缝,使沥青混凝土路面相应出现有规则的横向裂缝、起拱。出现第二种情况后,若不及时处理,雨水从裂缝内向下渗透,沥青混凝土和基层裂缝缝隙处充满自由水,在车辆荷载反复冲击下,就会使沥青混凝土路面出现坑洞、碎裂、松散,造成沥青混凝土路面早期破损,影响其使用寿命和路面行车的质量及舒适度。

2 水泥稳定碎石基层裂缝产生的主要原因

2.1 集料的影响

集料的级配不佳、细粉料含量多是导致水稳基层产生裂缝不可忽略的因素之一。使用级配不佳的集料，粗、细集料集中现象普遍存在，其结构强度的均匀性较差，弯沉值的变异系数大，水稳基层悬空系数大。粗集料集中部位强度高，细集料集中部位强度低，且干缩系数大，在内应力或荷载外力作用下使水稳基层从强度较低断面处开裂。粒料小于 0．075 mm 的细粉料偏多，粉料不但本身含有塑性，而且集料本身不可避免地含有少量的土掺入，使塑性指数增大。矿料的细粉料含量和塑性指数是影响水稳基层干缩应变的主要因素之一，且干缩系数随细粉料的含量和塑性指数的增大而增大。细粉料过多和塑性指数过高的矿料铺筑的水泥基层产生裂缝的概率大。

2.2 水泥的品种及剂量影响

水泥作为唯一的一种稳定剂，其质量至关重要，它的矿物成份优劣及剂量大小是水稳基层是否产生收缩裂缝的主导因素。通常认为，各种类型的水泥都可用于稳定土，然而，实践证明，对同一种集料，水泥矿物成份是决定水稳集料强度高低的主要因素。经试验确定，硅酸盐水泥的稳定效果好，而铝酸盐水泥则较差。特别是一些小厂生产的水泥，硅酸二钙和铝酸三钙含量较高，或者含有较高的有害杂质，会使水稳层的稳定性降低，产生过大的收缩，从而导致收缩裂缝的产生。

水稳集料的强度随水泥剂量的增加而增加，但过多的水泥用量虽然可以获得强度的增加，同时也会产生较大的收缩和较多的裂缝，在经济上也是不合理的。如果水泥用量过大，收缩量必将加大，产生收缩裂缝的可能性也随之增多。另外，不同批次生产的水泥，特别是不同厂家、不同标号的水泥混用，产生裂缝的可能性也是相当大的。

2.3 施工因素的影响

(1)混合料的拌和

如果混合料拌和不均，使局部粗、细集料集中，或局部水泥剂量过大，都可导致裂缝产生。

(2)混合料的运输、摊铺

混合料拌和后，未能及时运至施工现场; 或者因运输距离长、混合料在运输过程中未采取覆盖措施，使混合料的水分散失;以及摊铺段过长使混合料的水分蒸发过大，都可造成水稳基层表面失水干燥产生干缩裂缝。如果在运输过程中出现严重颠簸使混合料产生离析，或者摊铺不均时亦可产生粗、细集料集中现象而导致裂缝产生。

(3)含水量控制不佳

含水量是影响水稳基层产生初期收缩裂缝的重要因素。含水量过大，即会出现“波浪”、“弹软”等现象，影响混合料可能达到的密实度和强度，也会增大混合料的干缩性，使结构层容易产生干缩裂缝。含水量大易产生车辙，平整度降低，必然造成开裂。此外，碾压时含水量愈大，竣工后干缩裂缝也将愈严重。

(4)碾压方法不当

压实成型是水稳基层施工中的重要工艺，影响压实效果的因素较多，诸如含水量、压实机械及方法等。如果在初压过程中压路机吨位过大、碾压速度过快，往往会产生施工裂缝。另外，过振碾压，易造成水稳层表面水泥浆大，从而增大了表面收缩性，同样亦可产生收缩裂缝。

2.4 养生的影响

水稳基层需保湿养生，使水泥充分水化，保证水稳强度不断增大，防止因失水过快而产生干缩裂缝。如不及时养生或养生期不足，则会发生混合料失水过快，水泥水化反应所需要的水分不足，而产生干缩裂缝。干缩裂缝多少与混合料失水率的大小有直接关系。

3 水泥稳定碎石基层裂缝防治措施

3.1 施工过程中的防治措施

3.1.1 控制水泥剂量与质量

（1）在保证设计强度的前提下，水泥剂量控制在4%～5.5%的范围内。

（2）尽量选择硅酸盐水泥，要求水泥的水化热小、干缩性小，抗压强度与抗折强度均能符合要求。

（3）加入缓凝减水剂、缓凝阻裂剂等外加剂，以延长水泥的初凝时间，或减少水化反应的需水量，改善水泥的性能。

3.1.2 控制含水量

（1）压实中含水量宜控制在最佳含水量±0.5%的范围之内，但应视具体施工条件选择。如气候炎热，水分挥发散失速度快，或运输路程较长，在运料过程中水分损失较多，含水量就要上调。选择的原则是在保证压实质量的情况下，尽量降低含水量。

（2）碾压过程中混合料表面出现干燥现象时，最好不要用洒水车喷水，防止水分喷洒过量，可采用压路机自身的间歇喷水装置少量补水。另外，在铺筑前准备阶段，洒水车不要在底基层上停车，以免造成停车处滴漏的水分过量。

3.1.3 选择集料

调整无机结合料集料的矿料级配，增加粗集料用量，减少细料的含量，提高混合料的内摩阻力，形成合理级配，使混合料尽可能形成嵌挤结构。

3.1.4 拌合

拌和应充分、均匀，质量稳定。

3.1.5 碾压

碾压要及时，压路机选型合理，可适当提高压实度，增强基层抗压强度，从而增大其抵抗内部收缩变形应力的能力。

3.1.6 养生

水稳基层施工完成后，应及时洒水养护，养生期不能小于7d,并且在养生期内要保持其表面湿润。养生期期满后，第2 d即洒布透层油保护。在铺筑沥青混凝土面层之前尽量封闭交通，以减少车辆荷载的影响，并尽快铺筑面层。在铺筑面层前要重视水稳基层的清扫工作，清除杂物，否则基层与面层之间结合不好，易产生薄弱点。

3.2 裂缝形成后的防治措施

检查裂缝分布情况：对基层进行全面检查，在路边标明裂缝位置，统计裂缝数量和总长度。（1）清扫基层：对裂缝两侧各1 m范围进行清扫、吹尘和清洗。（2）灌缝：清扫后，沿裂缝凿开约1 cm宽、2 cm深的沟槽，用森灭火鼓风机吹除裂缝内的灰尘，向裂缝内灌AH-70热沥青。（3）喷洒乳化沥青：在裂缝两侧1 m范围，按用量0.3～0.5㎏／㎡用量喷洒PC-2乳化沥青。布设土工布或玻璃纤维格栅：将土工布或玻璃纤维格栅平铺在裂缝两侧各1 m的范围内，用铁钉固定；对于土工布，应用小型压路机碾压。

4 结束语

修路筑桥为人民,优质服务创一流,道路交通建设随着经济建设腾飞而快速发展,对道路使用的耐久性和舒适性要求也越来越高,作为道路基层广泛采用的水泥稳定碎石,虽然产生裂缝因素很多,但只要在施工组织、质量控制和维护管理等方面多下功夫,认真细致地做好每一个环节,将可以大大减少基层裂缝,从而降低路面病害的产生。

沥青应力吸收层在公路反射裂缝中的应用？

冲击碾压适合路基压实及旧路面破碎，具体见下。

1. 机场跑道的冲击压实、旧跑道的破碎与加固；

机场跑道特别是飞机降落跑道，需要重达几百吨的承载力，强夯机、冲击压路机等重型压实机械施工必不可少。

对主跑道、快速出口滑行道、停机坪的土（溶）地区混碴料地基可进行冲击式压路机检测性增强补压，随着近些年飞机机型的增大旧跑道破碎与加固升级改造也有大量使用。

2. 填海工程的补强压实；

冲击压路机巨大的瞬时冲击力，往往在被压材料还来不及发生"流动"之前，冲击已经结束，同时可以及时排除空气以及水分，并减少由物料"流动"而导致的不稳定，可有效地用于填海造岛项目。

填海造岛项目不单单需要高能，高效也是必不可少，冲击式压路机冲击碾压施工工艺大大提填筑速度。填筑物料干密度的提高，减少了运行期堆石体沉降变形，施工中实现对堆石体的主动消缺，减少了后期可能出现的坍塌隐患。

3. 水库堤坝的冲击碾压应用；

汛期水位升高，背水侧堤基的渗透出逸比降增大，一旦超过堤基的抗渗临界比降就会产生渗透破坏。在渗透力的作用下，土体中的细颗粒沿着土体骨架颗粒间的孔道移动或被带出土体通常表现为泡泉、沙沸、土层隆起、浮动、膨胀、断裂等。

冲击式压路机已经被有效地证明可防止渗透，高能、低频率和负载的持续时间相对较长，冲击压路机压实设备可有效减少沙质土壤的气孔密度，通过冲压、揉捏，地底深处的土壤大缝隙闭合，进而有效减少气孔和裂缝导致的渗透。

4. 原基础的冲击压实，无需深挖降低了施工成本；

将原基础土层全部挖除或挖至预计的深度，然后以灰土或素土分层回填夯实，可消除了垫层范围内的湿陷性，减轻或避免了地基因附加压力产生的湿陷，冲击压路机冲击碾压施工工艺改变了这种费时费工的老式基础压实法。

冲击碾压是压实技术多边形滚轮产生的势能与行驶的动能相结合，沿地面进行静压、搓揉、冲击的连续冲击碾压作业，形成高振幅、低频率的冲击压实作用，产生的冲击碾压功能，可直接使地下土层的密实度增大，达到压实的目的。

5. 高填方填石路基的分层碾压；

冲击压路机巨大的冲击力持续作用于石方，不仅能一定程度上击碎超粒径石料，使填料级配更趋合理，又能使石块重新排列成为密实、嵌锁而且稳定的整体结构，提高填方整体的承载力。同时由于增大填方厚度，允许存在较大粒径的石料，因此可以节约一定的物料成本并加快工程施工进度。

石方填料在冲击压路机强大的冲击能量作用下，除了产生滑动和滚动位移外，石块棱角还会产生局部破碎，进而致使碎石体积减小，碎小材料更有利于缝隙缝隙的填充压实；

碎石颗粒在猛烈的冲击外荷载作用下，克服颗粒间的摩擦阻力产生滑动和滚动位移，移动填充到更细微、稳定的位置上去，从而产生孔隙体积压缩，碎石缝隙的减小即碎石基面更加密实；

6. 高填土方的分层冲击碾压及检测性增强补压；

冲击压路机在采用冲击碾压技术进行施工时，采取每隔两米的厚度便进行一次碾压的措施，以此获得对等的碾压效果，从而解决高填方土的沉降问题，增强路基的稳定性和耐久性。

软土地基中的天然稠度较大，需利用冲击碾压技术对粗粒材料垫层进行综合加固。该垫层厚度的大小由稠度确定，稠度越大，垫层厚度越小。

一般情况下，当稠度大于0.9小于1.0时，垫层厚度选为20厘米；当稠度大于0.75小于0.9时，垫层厚度选为30厘米；当稠度大于0.5小于0.75垫层厚度选为50厘米。

7. 设计高度1.5m以上路基的分层冲击碾压；

冲击压路机能够压实厚度大的填方层，根据不同质量要求和填料性质，填方厚度可达0.6~1.5m，从而能够在保证工程质量的前提下，充分发挥运土设备的使用效率，提高施工进度。

同时，由于冲击压路机具有的高能量输出，可对填料的含水量范围要求适当放宽，有利于地下水位较高地区的工程施工。

8. 废弃建筑垃圾的冲击碾压再利用；

建筑垃圾具有高强度、高硬度、冲击韧性强、耐磨性高、耐水性好等优良特性，同时具有较好的物理及化学稳定性，性能已超过黏土、粉性土、砂土及石灰土。

由于建筑垃圾具有遇水不冻涨、不收缩的良好透水特性，颗粒较大、含薄膜水少、比表面积小、不具备塑性，且建筑垃圾与其他建筑材料相比还具有质量好、数量多且成本低的优良特点，因此应用于公路、广场及城市道路等工程的建设中，将其作为强度和水稳定性高的路基建筑材料是明智之举。

建筑垃圾用于路基基础，必须使用梅花冲击碾压路机，冲击式压路机的破碎稳固技术通过对建筑垃圾的打裂、破碎从而减小物料体积，且充分释放内应力，打碎后的建筑垃圾经过压实形成的嵌挤结构来解决应力集中，减少反射裂缝的发生。

9. 旧水泥路面的升级改造；

旧水泥路面在长期的使用过程中不可避免地出现结构和功能性破坏，如断板、错台、唧泥、脱空等等病害，尤其在近些年随着交通量及重载车辆的增加，大量早期修建的水泥混凝土路面都面临着改造升级的维修任务，与沥青路面相比，旧水泥混凝土路面维修相对困难。

冲击式压实机巨大的冲击力足以将旧路面板击碎，非圆曲线轮廓滚过地表又对地表施以揉压碾压作用，从而将破碎后的旧路面板稳固到路基上。破碎后的旧路面板裂纹大小适当，既形成网裂，裂块间又嵌锁紧密，能够保持一定的承载能力，故而，冲击式压路机同时完成了破碎和压实两项工作。

10. 旧路加宽或半填半挖类型路基的冲击碾压；

旧路加宽或半填半挖类型路基，新填路基与老路基之间会存在一定的沉降差异。

对旧路帮宽部分进行处理，可以最大程度地消除新填路基与老路基之间差异沉降，冲击式压路机冲击碾压技术的应用，可以防止工后沉降，增强新填路基与老路基之间差异沉降的均匀性和整体强度；

11. 粉煤灰等废弃物的压实等；

煤炭等废弃物在经过冲击碾压后，达到缩减堆放体积及解除煤炭自燃的风险的效果：

在煤炭的堆弃中冲击式压实机的应用，明显降低了堆放、整理时间，质量保证水平远超推土机等设备,同时由于冲击压缩的原因，增加了2~3倍体积的煤炭堆放量。

12. 高铁对路基沉降的要求极高，冲击压路机及液压夯实机的冲击压实技术是防止路基及基础工后沉降的有效的方法之一。

随着基础建设大发展，冲击压路机冲击碾压技术的普及使用必将越来越多，其应用范围会越来越广。

目前，在公路建设中，大量的路面都是采用沥青路面的结构，然而在使用一两年之后就出现严重的早期损坏，沥青路面反射裂缝就是其中常见损坏形式，反射裂缝主要是由于半刚性基层或者其他下承层的裂缝、施工缝等反射上来的。当裂缝产生后再进行处理时，路面已经受到了严重损坏，而且处治效果不明显，重新罩面成本又高，所以在裂缝产生前采取一些预防措施是非常有必要的，应力吸收层在预防沥青路面反射裂缝中取得了一定的效果，近年来，在广东省高速公路中较大规模应用的应力吸收层有：橡胶沥青应力吸收层SAMI和高弹性改性沥青应力吸收层SAWFTL。

一、橡胶沥青应力吸收层SAMI

京珠高速公路广珠段K61+589-K71+902白加黑路段反射裂缝比较严重，每隔5-10就有一道横向裂缝，为了解决白加黑路段由水泥板切缝反射上来的裂缝，在2009年路面罩面时先铺设了橡胶沥青应力吸收层SAMI。

1、应用材料及技术指标

（1）基质沥青：采用70号道路石油沥青，经检测各项技术指标符合技术规范要求。

（2）橡胶沥青：废胎胶粉采用常温研磨粉碎而成的40目的斜交胎胶粉，试验路段橡胶粉外掺比例为22%，采用湿拌法间歇式工艺现场加工。

2、橡胶沥青应力吸收层SAMI施工工艺

（1）施工前将下承层清理干净，在洒布橡胶沥青前，安排施工人员用便携式吹风机将施工工作面清理干净，保证工作面洁净干燥。

（2）洒布橡胶沥青：采用可有效控制洒布量、具有加温、保温和搅拌功能的专用沥青洒布车进行橡胶沥青的洒布，洒布过程中，洒布车保持匀速行驶，设计洒布量约为2.0～2.4kg/m2，洒布温度控制在180~190℃范围内，当罩面厚度小于5cm时，为了避免泛油，洒布量尽量采用低限，由于在京珠高速公路广珠段路面处治工程中只罩面3cm厚，实际施工过程中个别地方由于洒布量较大，出现泛油现象，这种情况洒布量改为1.8～2.0kg/m2比较合适。

（3）橡胶沥青洒布后，及时洒布预拌碎石，撒布量为面积覆盖率60～70%，碎石的规格为6～11mm的单粒径预拌碎石，撒布量按10kg/m2控制。

（4）撒布碎石后，及时用重型胶轮压路机紧跟碎石撒布车碾压1～2遍，禁止车辆通行，并尽快安排摊铺沥青混合料。

3、橡胶沥青应力吸收层SAMI施工质量控制

（1）为了确保橡胶沥青洒布量和预拌碎石撒布量达到要求，在施工前要进行试验，调试好设备的洒布量。

（2）沥青洒布车在起步时洒布量不均匀或者沥青喷洒成块，起步路段可采用沥青纸等遮盖保护工作面，而当沥青洒布车内装有的沥青量较少时，会出现洒布不均匀、漏洒等现象，当沥青洒布车内沥青量不足时要停止施工，装满沥青后再继续。

（3）施工过程中要安排专人跟在洒布车后边，当发现成团的沥青时要及时铲除，发现碎石重叠撒布时要将多余的碎石清扫干净。

二、高弹性改性沥青应力吸收层SAWFTL

虎门大桥高速公路随交通量的快速增长，路基段沥青路面出现严重的纵向、横向反射裂缝等病害，为解决路面的反射裂缝，2006年在路面维修中铺筑2.5cm的高弹性改性沥青应力吸收层SAWFTL，然后再罩面。高弹性改性沥青应力吸收层SAWFTL的应用机理就是吸收和分散应力、防止裂缝反射到面层，不仅可以防止基层裂缝的反射，还可以防止雨水渗入基层，延长沥青路面的使用寿命。

1、应用材料及配合比设计

应力吸收层的胶结料采用广州路翔公司生产的特种聚合物高弹性SBS改性沥青，其具有较高的高温粘度和低温延度，有较好的高温稳定性和低温抗疲劳性能，集料主要采用深圳芙蓉石场辉绿岩机制砂、石屑、云浮石灰石石粉，各集料技术指标满足规范要求。目标配合比中机制砂占66%，石屑26%，矿粉8%，经过二次筛分热料仓取样最终确定生产配合比为：1#热料仓55%，2#热料仓41%，矿粉4%，最佳油石比为9.0。

2、应力吸收层混合料的拌和

混合料的矿料中小于2.36mm的细集料大约占集料的70%～80%左右，属于难于拌和的混合料，石屑中矿粉含量很高，必须加大引风的方式去除部分粉尘，由于细集料很多，使振动筛中的粉料筛的筛分效率大大降低，2.36mm对应的筛孔应选择3.5mm。否则过大的窜仓率使混合料级配变得很难稳定，拌和时间为干拌10S，湿拌50～55S，拌和温度为175～180℃，不得超过190℃。

3、应力吸收层的摊铺与碾压

应力吸收层在摊铺前要洒一层1.2kg/m2的热沥青粘结层，并在其上撒3～5mm的预拌碎石，然后再摊铺应力吸收层的，应力吸收的摊铺要保证厚度的均匀性。碾压按照“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行，碾压时特别要注意压路机吨位的选择，根据现场施工情况来看，试验段时采用英格索兰DD110钢轮压路机进行碾压，粘轮情况很严重，分析原因后马上换用小吨位CC211钢轮压路机进行碾压后，就没出现粘轮的情况了，因此在初压适宜先用8～10吨的小吨位钢轮压路机碾压1～2遍，然后再用10～16吨位的刚轮压路机碾压2～3遍，不可采用胶轮压路机。此外由于应力吸收层很薄，必须控制好摊铺和碾压的温度，摊铺温度控制在165℃左右，初压温度在160℃左右，在90℃左右完成碾压工作，温度小于50℃才可以解放交通。

4、质量控制

（1）应力吸收层平均厚度为2.5cm，要求控制在（2.5±0.5）cm范围内。（2）应力吸收层应当采用旋转击实法，旋转成型压力为600Kpa，压实次数为50次，空隙率为0.5%～2.5%，VMA≥19%，VFA指标为85%～98%。（3）由于应力吸收层的空隙率很小，压实后，路基上的水分蒸发后无法排走，可能形成一些小气包，应将其刺破。（4）压实密度为最大理论密度的（97±2）％。压实完成后孔隙率控制在1％～5％

三、结束语

应力吸收层作为沥青路面裂缝的预防措施，近年来在各高速公路都得到较广范围的应用，论文代写网具有推迟反射裂缝产生、防水等性能，2006年在虎门大桥高速公路东引道路基段施工高弹性改性沥青应力吸收层SAWFTL累计半幅5.5km；2007～2008年在虎门大桥高速公路西引道路基段又铺设了高弹性改性沥青应力吸收层SAWFTL；2009年京珠高速公路广珠段施工了双向10km的橡胶沥青应力吸收层，通过这些试验性路段的成功实施，相信在广东省沥青路面反射裂缝的预防中，应力吸收层会得到广泛的应用。

关于“论水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因及防治措施:水泥稳定碎石基层裂缝”这个话题的介绍，今天小编就给大家分享完了，如果对你有所帮助请保持对本站的关注！