公路沥青路面裂缝浅析

李春花　朱苗苗

摘要：随着公路的发展，沥青路面越来越受到人们的青睐，然而随之也出现了一些问题，例如沥青路面在铺筑使用后会产生各种裂缝，这不仅影响车辆的行驶舒适性，而且会加速路面破坏，影响道路的使用寿命。本文从沥青路面裂缝的危害、类型以及产生原因等方面着手进行分析，并提出相应的措施。

关键词：沥青路面；裂缝；危害；类型；原因；措施

随着公路的发展，沥青路面由于具有表面平整、振动小、噪音低、行车平稳舒适、养护方便等优点而逐渐受到了人们的青睐。然而，沥青路面也会出现一些病害，裂缝就是其中之一。沥青路面在建成通车后，无论其基层是半刚性基层还是柔性基层，都会产生各种各样的裂缝。现在各方面专家普遍认为裂缝是造成沥青路面破坏的主要因素之一。因此如何有效的预防沥青路面裂缝的产生，提高沥青路面的使用寿命是目前我们所要关注的事情。本文从公路沥青路面裂缝的危害、类型以及产生原因方面着手进行分析，提出了预防及处理措施。

一、公路沥青路面裂缝的危害

沥青路面使用初期产生的裂缝对路面的使用功能通常并无明显影响，但它会使路表雨水、雪水等沿裂缝渗入面层、基层中，导致裂缝两侧的路面结构层含水量加大，公路路面基础软弱直至逐渐破坏。在大量行车荷载的反复作用下，会产生不同程度的网裂、龟裂、沉陷、翻浆等路面病害，破坏路面结构的整体性，严重影响公路的使用性能，行车速度、舒适性、安全性迅速降低，使公路的维修期提前，维修费用大大增加，缩短了公路的使用年限。

二、公路沥青路面裂缝的类型及其产生原因

沥青路面建成后都会不同程度地产生各种各样的裂缝，引起沥青路面开裂的原因和形式也是多种多样的。影响裂缝轻重程度的主要因素包括：沥青和沥青混合料的性质、基层材料的性质、气候条件（特别是冬季气温及其变化量）、交通流量、车辆类型和施工因素等。按照开裂的主要原因，沥青路面裂缝可以分为两大类，即荷载型裂缝和非荷载型裂缝。

1、荷载型裂缝

荷载型裂缝主要是在行车荷载的作用下而产生的疲劳裂缝。在行车荷载作用下，基层底部会产生拉应力，如果拉应力大于基层材料的抗拉强度，那么基层底部很快就会开裂。随着行车荷载的反复作用，底部的裂缝会逐渐上移扩展到上部，并反射到沥青面层，在沥青面层底部也产生拉应力，致使沥青面层也开裂破坏。现在公路上的运输车辆大都严重超载，这会加速这种破坏速度。

引起荷载型裂缝的原因很多，例如：路面结构设计不合理或厚度不足，路面强度不能满足行车要求；路面强度日趋不足，路面回弹弯沉值逐渐增大，满足不了交通量迅速增长的需要；由于施工单位的技术水平和施工工艺的欠缺，施工材料材质缺陷等各种原因引起的工程质量问题等等。

2、非荷载型裂缝

沥青面层上的非荷载型裂缝主要是温度型裂缝。温度裂缝在我国很多地区都相当普遍，特别是在北方冰冻地区更为严重。

温度裂缝有两种，一种是由于低温收缩而引起的裂缝，为低温收缩裂缝。冬季气温下降，路面面层材料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或极限拉应变，沥青面层就会开裂，此类裂缝主要是横向裂缝。另一种是温度疲劳裂缝。由于环境气温的反复升降，在由此产生的温度应力长期作用下，沥青面层将产生疲劳开裂，这种裂缝即为温度疲劳裂缝。

在实际的沥青路面上，还存在另外几种非荷载型裂缝，如由于路基不均匀沉降引起的纵向裂缝，桥涵构造物两头回填土固结沉降或地基沉降引起的路面裂缝等。

三、公路沥青路面裂缝的防治措施

上面分析了公路沥青路面裂缝的危害、类型及原因，由此可以采取以下一些措施来防治或及时处理裂缝。

1、合理设计路面结构

路面结构的合理设计直接关系到路面裂缝的形成，所设计的道路必须能适应所承受的交通荷载水平和温度条件。若道路承载能力不足，将会加速路面疲劳开裂过程。对于水泥处治基层，应尽量减少反射裂缝，反射裂缝明显受沥青面层的影响，当面层厚度超过15cm时可以有效的防止受拉疲劳裂缝的产生。另外，基层也应有合理的厚度，当基层厚度增加时，其承载能力也迅速增加。实验证明，半刚性基层厚度由10cm增加到25cm时，其承载能力提高为原来的3倍。

另外，在设计中应特别注意路面排水与防水措施。

2、选择防裂性能好的材料

根据道路所在地区的气候条件和混合料类型选择防裂性能好的材料。如：

（1）选择抗冲刷能力好，干缩、温缩系数小、抗拉能力高的半刚性材料作基层，最好使用温度膨胀系数低的骨料；

（2）选用松弛性能好的优质沥青做面层，保证沥青的针入度、延度等指标，在缺少优质沥青的情况下，应采用某些聚合物或添加剂，以提高沥青的低温抗裂性及高温稳定性；

（3）采用密实型沥青混凝土面层。空隙率对面层的疲劳寿命有很大影响，密实型沥青混合料在使用中沥青硬化缓慢，同时也延缓了裂缝的扩展。

（4）沥青混合料中的集料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青黏附性好的材料。如果集料呈酸性，则应添加一定数量的抗剥落剂或石灰粉，确保混合料的抗剥落性能，同时应尽量降低集料的含水量，尽可能使用人工砂代替圆形颗粒的天然砂。

3、设置应力吸收层

设置应力吸收层，对减缓反射裂缝的产生与扩展有明显的效果，可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大大减少，明显降低应力强度因子。吸收层的弹性模量越低，防裂效果越好。就目前常用的材料而言，土工织物与沥青橡胶薄膜的弹性模量较低，变形率较大，且不存在低温脆化问题，效果最佳。

4、严格控制施工时裂缝的产生

修筑路面材料时，应遵循正确的施工原则，严格控制施工时裂缝的产生。如通过控制含水量、压实度、加热时间和加热温度等，都可以减少裂缝的产生。

5、沥青路面裂缝的维修

裂缝产生时如果不及时处理会造成严重的后果。因此，应尽早、及时、科学的封堵沥青路面裂缝，避免路面水的进入和防止路表水的渗入对路面面层、基层造成进一步的破坏是处治的核心。可以使用目前的开槽灌缝、贴缝、养护剂灌缝等不同的新材料、新技术、新工艺。

四、结论

通过以上的分析可知，由于沥青路面裂缝的存在，加速降低了路面使用功能，缩减了路面使用寿命，提前了路面维修，加大了公路的造价成本。可见，对沥青路面裂缝的预防与减少是必不可少的。我们应该对沥青路面的裂缝予以重视，采取有效的措施预防及处理沥青路面的裂缝，保证路面的平整性和行车稳定性，以取得良好的经济效益和社会效益。

参考文献

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[3].杨小院，张军平.沥青路面裂缝分析与防治[J].交通科技与经济，2006

[4].韩长新，段姝，赵恒伟.高速公路沥青路面裂缝病害原因及处治[J].辽宁省交通高等专科学校学报，2006，8（1）

作者简介

李春花（1991—），女，汉族，河南焦作人，郑州大学，土木工程学院，交通工程专业。

朱苗苗（1992—）， 女，汉族，河南南阳人，郑州大学，土木工程学院，交通工程专业