摘要：本文根據(jù)反射裂縫產(chǎn)生的機(jī)理提出多種防治反射裂縫的方法。

　　關(guān)鍵詞：半剛性基層;瀝青路面;反射裂縫;防治

　　中圖分類號： U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

　　Abstract: In this paper, according to the mechanism of reflection crack, the paper puts forward the method of controlling the reflection crack.

　　Key Words: semi-rigid base; asphalt pavement; reflection crack; prevention and control

　　1半剛性基層瀝青路面的缺點

　　半剛性材料具有自身的缺點，如抗變形能力差，在溫度、濕度變化時易產(chǎn)生裂縫。由于面層材料在設(shè)計時要求與基層有相當(dāng)?shù)慕Y(jié)合力，因而通過兩層接觸面的應(yīng)力傳遞，使基層裂縫反射傳播至面層。同時，瀝青路面本身也容易產(chǎn)生低溫裂縫。所以，隨著時間的推移，裂縫逐漸加大，如不及時處治，最終會導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)性破壞，影響路面的整體使用功能。

　　一般來說，增加路面層厚度可以加大基層裂縫向上反射的距離。可以減少反射裂縫。但是，徹底消除反射裂縫是不經(jīng)濟(jì)、不現(xiàn)實的，目前業(yè)界所采用的方法都只是盡量延緩并控制早期的反射裂縫的產(chǎn)生的時間，并在裂縫產(chǎn)生后延長其使用壽命，而不能消除開裂。

　　2反射裂縫的形成機(jī)理

　　2.1反射裂縫的產(chǎn)生

　　(1)溫度型反射裂縫。溫度型反射裂縫有兩種，一種是在開裂基層(或老路)上鋪厚瀝青面層后，在冬季突然降溫過程中，基層(或老路)的裂縫會由于溫度收縮而繼續(xù)拉開，它將給產(chǎn)生溫度收縮的新鋪瀝青面層增加一個附加拉應(yīng)力;兩個拉應(yīng)力疊加一旦超過瀝青混合料抗拉強(qiáng)度，新瀝青面層的表面在基層(或老路)裂縫的上方開裂，并逐漸向下延伸，直到與老路的裂縫相連，這樣形成的裂縫通常稱為低溫收縮裂縫。另一種裂縫主要發(fā)生在晝夜溫差比較大的地方。在開裂基層(或老路)上鋪薄瀝青面層的情況下，裂縫將從面層底面開始，面層底面一旦開裂，除在負(fù)溫差下縫端有拉應(yīng)力外，在正溫差(升溫造成的溫差)下縫端產(chǎn)生的拉應(yīng)力更大。由此產(chǎn)生的裂縫稱之為溫度疲勞裂縫。

　　(2)荷載型反射裂縫。當(dāng)行車荷載經(jīng)過接縫或裂縫時，在面層中產(chǎn)生的應(yīng)力影響線可分為三個階段：一是軸載位于接、裂縫一側(cè)時，接、裂縫兩側(cè)產(chǎn)生較大的相對位移，在瀝青面層中造成較大的剪切應(yīng)力;二是軸載位于接、裂縫頂面時，兩側(cè)無相對位移或相對位移較小，瀝青面層主要承受彎拉應(yīng)力作用;三是軸載駛離接、裂縫時，在面層內(nèi)產(chǎn)生與第一次方向相反的剪切應(yīng)力。在整個過程中瀝青面層受到兩次剪切一次彎拉作用，其直接結(jié)果是引起反射裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展，荷載因素是引起反射裂縫的一個重要因素。

　　2.2反射裂縫的擴(kuò)展

　　瀝青面層的反射裂縫從其產(chǎn)生到整個路面破壞，中間要經(jīng)歷一個裂縫擴(kuò)展階段，即反射裂縫在罩面層厚度方向上的縱向擴(kuò)展和其在表面的橫向擴(kuò)展。

　　(1)反射裂縫的縱向擴(kuò)展。斷裂力學(xué)認(rèn)為，裂縫的擴(kuò)展有三種位移模式：張開模式、剪切模式和撕開模式，其中，溫度應(yīng)力對反射裂縫影響的模式為張開模式;行車荷載對反射裂縫影響的主要模式為張開模式和剪切模式。當(dāng)車輪駛經(jīng)裂縫的正上方時，以張開模式來引起反射裂縫;在裂縫之前和之后的位置，主要以剪切模式影響反射裂縫。撕開模式在罩面層中不常出現(xiàn)。與張開模式相對應(yīng)的溫度型反射裂縫通常產(chǎn)生于薄層罩面層底部，而后向上逐漸擴(kuò)展到罩面層頂面。當(dāng)瀝青罩面層或面層較厚且氣溫較低時，裂縫產(chǎn)生在罩面層或面層的頂面和底面，而后向罩面層或面層中間擴(kuò)展，形成所謂對應(yīng)裂縫。對于正荷載作用下的張開模式所對應(yīng)的反射裂縫，一般產(chǎn)生于罩面層底面，在周期性荷載的作用下垂直向上擴(kuò)展。在偏荷載作用時，反射裂縫以剪切模式在罩面層中向上擴(kuò)展，其擴(kuò)展路徑在罩面層中是沿大約45°角的方向向上擴(kuò)展。

　　(2)反射裂縫的橫向擴(kuò)展。裂縫發(fā)展過程是首先應(yīng)在道路表面某些位置產(chǎn)生，然后再向兩側(cè)擴(kuò)展。一般情況下，反射裂縫多出現(xiàn)在輪跡處。環(huán)境因素會加速反射裂縫的擴(kuò)展。裂縫一旦出現(xiàn)，水分的浸入、氧化以及行車荷載的反復(fù)作用，常常加速反射裂縫向四周擴(kuò)展。即使裂縫貫穿于整個路面寬度，也不會影響行車的舒適性。各地區(qū)的溫度狀況不同，各路段的交通條件和現(xiàn)有路面的結(jié)構(gòu)狀況也不相同，因而，反射裂縫的產(chǎn)生有可能主要是溫度原因引起的，也有可能主要是荷載作用引起的，或者是溫度和荷載共同作用所造成的。

　　3防治對策及處理

　　3.1適當(dāng)增加面層厚度。由機(jī)理分析，反射裂縫明顯受瀝青面層厚度的影響，厚度超過15cm的面層可以有效防止反射裂縫的擴(kuò)展;還可以降低車輛荷載引起的剪應(yīng)力。當(dāng)然，過分的增大面層的厚度，會造成浪費，應(yīng)適當(dāng)?shù)脑龃鬄r青面層的厚度，使得起到明顯的防止裂縫的作用。

　　3.2改善半剛性基層的溫干縮性質(zhì)。造成半剛性基層瀝青反射裂縫的一個重要原因是半剛性基層自身的開裂。為了減少自身的開裂，所以就要降低其溫縮和干縮系數(shù)。(1)盡量使用骨架密實結(jié)構(gòu)礦料級配。(2)由于細(xì)料比表面大，所以半剛性基層材料中細(xì)料越多，材料內(nèi)部孔隙也就越多，從而在水作用下其收縮也就越大，所以要控制粒料中細(xì)料含量和塑性指數(shù)。通過0.075 mm 篩孔的細(xì)料含量控制在約5%～7%;細(xì)土的塑性指數(shù)應(yīng)盡可能地小，不宜大于4。(3)在滿足要求的情況下，用最小水泥劑量。因為隨著水泥用量增加，其收縮也隨之增加。必要時，在水泥穩(wěn)定料中使用減水劑。

　　3.3在面層和基層之間設(shè)置應(yīng)力應(yīng)變削減中間層(SAMI)。SAMI 對減緩反射裂縫的產(chǎn)生與擴(kuò)展有明顯的效果，可使裂縫處相對位移產(chǎn)生的應(yīng)力傳到面層時大為減少(有人研究認(rèn)為可減少到15%)，可明顯減弱裂縫尖端應(yīng)力的奇異性，降低應(yīng)力強(qiáng)度因子。SAMI可以分成以下幾類：橡膠瀝青中間層，預(yù)制纖維膜布，土工織物中間層，低稠度瀝青混凝土中間層，開級配瀝青混凝土底層。

　　3.4在面層和基層之間設(shè)置級配碎石。減少反射裂縫的一個較有效措施是在半剛性基層與較薄瀝青面層之間設(shè)置厚100mm～150mm的級配碎石中間層。級配碎石作為散粒結(jié)構(gòu)，不傳遞拉應(yīng)力、拉應(yīng)變，能充分吸收其下層裂紋釋放的應(yīng)變能;級配碎石還有很好的隔離作用，可以大大改善半剛性基層的溫度、濕度狀況，從根本上消除和減輕半剛性基層的溫縮和干縮，減少反射裂縫。

　　4結(jié)束語

　　半剛性基層瀝青路面的反射裂縫是不可避免的，也是無法完全消除的，反射裂縫的產(chǎn)生主要是由于半剛性基層的溫干縮應(yīng)力導(dǎo)致基層先開裂，而后在溫差應(yīng)力和荷載應(yīng)力共同作用下向面層發(fā)展。但是，只要立足其反射裂縫形成機(jī)理，就能從源頭上采取措施減少其發(fā)生的機(jī)會。從而延長道路使用壽命，并減少后期維修費用。

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