公路瀝青路面裂縫淺析

李春花　朱苗苗

摘要：隨著公路的發展，瀝青路面越來越受到人們的青睞，然而隨之也出現了一些問題，例如瀝青路面在鋪筑使用后會產生各種裂縫，這不僅影響車輛的行駛舒適性，而且會加速路面破壞，影響道路的使用壽命。本文從瀝青路面裂縫的危害、類型以及產生原因等方面著手進行分析，并提出相應的措施。

關鍵詞：瀝青路面；裂縫；危害；類型；原因；措施

隨著公路的發展，瀝青路面由于具有表面平整、振動小、噪音低、行車平穩舒適、養護方便等優點而逐漸受到了人們的青睞。然而，瀝青路面也會出現一些病害，裂縫就是其中之一。瀝青路面在建成通車后，無論其基層是半剛性基層還是柔性基層，都會產生各種各樣的裂縫。現在各方面專家普遍認為裂縫是造成瀝青路面破壞的主要因素之一。因此如何有效的預防瀝青路面裂縫的產生，提高瀝青路面的使用壽命是目前我們所要關注的事情。本文從公路瀝青路面裂縫的危害、類型以及產生原因方面著手進行分析，提出了預防及處理措施。

一、公路瀝青路面裂縫的危害

瀝青路面使用初期產生的裂縫對路面的使用功能通常并無明顯影響，但它會使路表雨水、雪水等沿裂縫滲入面層、基層中，導致裂縫兩側的路面結構層含水量加大，公路路面基礎軟弱直至逐漸破壞。在大量行車荷載的反復作用下，會產生不同程度的網裂、龜裂、沉陷、翻漿等路面病害，破壞路面結構的整體性，嚴重影響公路的使用性能，行車速度、舒適性、安全性迅速降低，使公路的維修期提前，維修費用大大增加，縮短了公路的使用年限。

二、公路瀝青路面裂縫的類型及其產生原因

瀝青路面建成后都會不同程度地產生各種各樣的裂縫，引起瀝青路面開裂的原因和形式也是多種多樣的。影響裂縫輕重程度的主要因素包括：瀝青和瀝青混合料的性質、基層材料的性質、氣候條件（特別是冬季氣溫及其變化量）、交通流量、車輛類型和施工因素等。按照開裂的主要原因，瀝青路面裂縫可以分為兩大類，即荷載型裂縫和非荷載型裂縫。

1、荷載型裂縫

荷載型裂縫主要是在行車荷載的作用下而產生的疲勞裂縫。在行車荷載作用下，基層底部會產生拉應力，如果拉應力大于基層材料的抗拉強度，那么基層底部很快就會開裂。隨著行車荷載的反復作用，底部的裂縫會逐漸上移擴展到上部，并反射到瀝青面層，在瀝青面層底部也產生拉應力，致使瀝青面層也開裂破壞。現在公路上的運輸車輛大都嚴重超載，這會加速這種破壞速度。

引起荷載型裂縫的原因很多，例如：路面結構設計不合理或厚度不足，路面強度不能滿足行車要求；路面強度日趨不足，路面回彈彎沉值逐漸增大，滿足不了交通量迅速增長的需要；由于施工單位的技術水平和施工工藝的欠缺，施工材料材質缺陷等各種原因引起的工程質量問題等等。

2、非荷載型裂縫

瀝青面層上的非荷載型裂縫主要是溫度型裂縫。溫度裂縫在我國很多地區都相當普遍，特別是在北方冰凍地區更為嚴重。

溫度裂縫有兩種，一種是由于低溫收縮而引起的裂縫，為低溫收縮裂縫。冬季氣溫下降，路面面層材料中產生的收縮拉應力或拉應變一旦超過瀝青混合料的抗拉強度或極限拉應變，瀝青面層就會開裂，此類裂縫主要是橫向裂縫。另一種是溫度疲勞裂縫。由于環境氣溫的反復升降，在由此產生的溫度應力長期作用下，瀝青面層將產生疲勞開裂，這種裂縫即為溫度疲勞裂縫。

在實際的瀝青路面上，還存在另外幾種非荷載型裂縫，如由于路基不均勻沉降引起的縱向裂縫，橋涵構造物兩頭回填土固結沉降或地基沉降引起的路面裂縫等。

三、公路瀝青路面裂縫的防治措施

上面分析了公路瀝青路面裂縫的危害、類型及原因，由此可以采取以下一些措施來防治或及時處理裂縫。

1、合理設計路面結構

路面結構的合理設計直接關系到路面裂縫的形成，所設計的道路必須能適應所承受的交通荷載水平和溫度條件。若道路承載能力不足，將會加速路面疲勞開裂過程。對于水泥處治基層，應盡量減少反射裂縫，反射裂縫明顯受瀝青面層的影響，當面層厚度超過15cm時可以有效的防止受拉疲勞裂縫的產生。另外，基層也應有合理的厚度，當基層厚度增加時，其承載能力也迅速增加。實驗證明，半剛性基層厚度由10cm增加到25cm時，其承載能力提高為原來的3倍。

另外，在設計中應特別注意路面排水與防水措施。

2、選擇防裂性能好的材料

根據道路所在地區的氣候條件和混合料類型選擇防裂性能好的材料。如：

（1）選擇抗沖刷能力好，干縮、溫縮系數小、抗拉能力高的半剛性材料作基層，最好使用溫度膨脹系數低的骨料；

（2）選用松弛性能好的優質瀝青做面層，保證瀝青的針入度、延度等指標，在缺少優質瀝青的情況下，應采用某些聚合物或添加劑，以提高瀝青的低溫抗裂性及高溫穩定性；

（3）采用密實型瀝青混凝土面層。空隙率對面層的疲勞壽命有很大影響，密實型瀝青混合料在使用中瀝青硬化緩慢，同時也延緩了裂縫的擴展。

（4）瀝青混合料中的集料應選用表面粗糙、石質堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青黏附性好的材料。如果集料呈酸性，則應添加一定數量的抗剝落劑或石灰粉，確保混合料的抗剝落性能，同時應盡量降低集料的含水量，盡可能使用人工砂代替圓形顆粒的天然砂。

3、設置應力吸收層

設置應力吸收層，對減緩反射裂縫的產生與擴展有明顯的效果，可使裂縫處相對位移產生的應力傳到面層時大大減少，明顯降低應力強度因子。吸收層的彈性模量越低，防裂效果越好。就目前常用的材料而言，土工織物與瀝青橡膠薄膜的彈性模量較低，變形率較大，且不存在低溫脆化問題，效果最佳。

4、嚴格控制施工時裂縫的產生

修筑路面材料時，應遵循正確的施工原則，嚴格控制施工時裂縫的產生。如通過控制含水量、壓實度、加熱時間和加熱溫度等，都可以減少裂縫的產生。

5、瀝青路面裂縫的維修

裂縫產生時如果不及時處理會造成嚴重的后果。因此，應盡早、及時、科學的封堵瀝青路面裂縫，避免路面水的進入和防止路表水的滲入對路面面層、基層造成進一步的破壞是處治的核心。可以使用目前的開槽灌縫、貼縫、養護劑灌縫等不同的新材料、新技術、新工藝。

四、結論

通過以上的分析可知，由于瀝青路面裂縫的存在，加速降低了路面使用功能，縮減了路面使用壽命，提前了路面維修，加大了公路的造價成本。可見，對瀝青路面裂縫的預防與減少是必不可少的。我們應該對瀝青路面的裂縫予以重視，采取有效的措施預防及處理瀝青路面的裂縫，保證路面的平整性和行車穩定性，以取得良好的經濟效益和社會效益。

參考文獻

[1].馬任. 高等級瀝青路面裂縫病害成因及處治對策淺析[J].學術論壇，2013

[2].鄭曉鋒.加強公路瀝青路面裂縫的防范措施[J].科學技術與應用，2012

[3].楊小院，張軍平.瀝青路面裂縫分析與防治[J].交通科技與經濟，2006

[4].韓長新，段姝，趙恒偉.高速公路瀝青路面裂縫病害原因及處治[J].遼寧省交通高等專科學校學報，2006，8（1）

作者簡介

李春花（1991—），女，漢族，河南焦作人，鄭州大學，土木工程學院，交通工程專業。

朱苗苗（1992—）， 女，漢族，河南南陽人，鄭州大學，土木工程學院，交通工程專業