淺議水穩(wěn)基層產生裂縫的原因及預防

　　在公路建設中水泥穩(wěn)定基層以其良好的力學性能、水穩(wěn)性以及抗凍性等優(yōu)點被廣泛地應用于各等級公路的路面基層或底基層，特別是高等級公路的基層或底基層取得了良好的技術效果。盡管水穩(wěn)基層優(yōu)點明顯，使用范圍也比較廣泛，但若不了解它的特性，對原材料不加優(yōu)選，施工質量控制不好，也很難發(fā)揮它的長處和優(yōu)良性能。為此，有必要對水穩(wěn)基層產生的裂縫進行研究和分析，并采取極有效的預防措施，確保基層具有良好的路用性能和使用品質。
　　
　　一、水穩(wěn)基層裂縫形成的機理
　　
　　水泥穩(wěn)定類材料屬半剛性基層結構，而半剛性基層材料的主要缺點是抗裂性能差，易產生收縮裂縫。分析其裂縫形成的過程，大致分為收縮裂縫、內應力裂縫、荷載外力裂縫、干縮裂縫、溫縮裂縫等。
　　1、收縮裂縫。此種裂縫是工程上發(fā)生比較普遍的裂縫，其產生主要是由于壓實后的水穩(wěn)基層水不斷蒸發(fā)和水泥水化作用使水分不斷減少，產生吸附作用、毛細管作用、材料礦物晶體、凝膠體層間水的作用以及碳化收縮作用等，使水泥穩(wěn)定基層壓實體積收縮，從而形成裂縫。這種縫一般在水穩(wěn)定層完工后20d左右產生，縫寬多為1-3mm，橫向貫通或半貫通。
　　2、內應力裂縫。內應力裂縫產生是由于水穩(wěn)基層自身材料干縮和溫差應變脹縮產生的拉應力超過自身的極限抗拉強度，導致水穩(wěn)基層從強度薄弱斷面處斷裂而產生裂縫，它是工程上發(fā)生最多的裂縫。對于含土或含礦料的細粉料較多的材料產生的裂縫主要以干縮為主；對于含集料較多的材料產生的裂縫主要以溫縮為主。
　　3、荷載外力裂縫。內應力裂縫基本形成后，隨著路面使用時間的延長及受自然因素變化的影響，橫向裂縫在不斷增加，縫寬在不斷增大。同時，橫向裂縫在不斷附生縱向裂縫的產生，最終形成網裂片區(qū)。在車輛荷載作用下，水穩(wěn)定基層板塊不斷產生斷裂，且裂縫發(fā)展速度快，寬度大，進而發(fā)展到結構性破壞。并可反射到面層，將嚴重影響到路面的使用功能。
　　4、干縮裂縫。水泥與各種骨料加水拌合并經過攤鋪及碾壓成型后，水分的蒸發(fā)及混合料內部發(fā)生水化作用，使原本較潮濕的達到密實狀態(tài)的基層集料結構逐漸通過水泥的固化作用趨于干燥，由于混合料水分的減少而發(fā)生的毛細管作用、吸附作用、分子間力的作用和碳化收縮作用等引起基層材料體積在一定程度上趨于減小而收縮，收縮量偏大則會使基層出現(xiàn)較嚴重的拉裂現(xiàn)象直至產生裂縫。
　　5、溫縮裂縫。基層材料內部的不同的礦物顆粒組成的固相、液相和氣相在降溫變化過程中相互作用的結果，使基層材料產生體積收縮。
　　
　　二、導致水穩(wěn)基層產生裂縫的因素
　　
　　導致水穩(wěn)基層產生裂縫的主要因素有：（1）集料的影響；（2）水泥的品種及劑量影響；（3）施工因素影響，如混合料的拌和，混合料的運輸、攤鋪，含水量控制不佳以及碾壓方法不當，等等；（4）養(yǎng)生的影響。除上述影響因素外，路基的強度、穩(wěn)定性及凍融作用對水穩(wěn)基層的裂縫產生也有一定影響。
　　
　　三、預防對策
　　
　　水穩(wěn)基層產生裂縫的防治應遵循“預防為主”的原則。在設計和施工過程中，通過合理設計，提高施工工藝等辦法進行有效預防，最大限度地減少裂縫產生的概率。
　　1、全面提高設計質量。在路面設計中，對水穩(wěn)結構層的料源調查和選擇至關重要，既要調查料源的儲存數量，又要調查料源的質量，必要時對材料進行有關試驗鑒定后，方能確定是否采用。
　　2、嚴格控制含水量。混合料要有足夠的水分，以滿足壓實的要求和水泥水化的需要，這樣水穩(wěn)基層才能達到較高的強度。但含水量過大易產生車轍，平整度降低，增大混合料的干縮性；含水量小，混合料易松散，不易碾壓成型。因此水穩(wěn)基層混合料的最佳含水量必須通過試驗來確定。
　　3、合理確定壓實段長度，避免過振碾壓。混合料一經攤鋪成型，就應在含水量等于或略大于最佳含水量時進行碾壓。
　　4、施工時間的選擇對預防裂縫起重要作用。選擇合適的時