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沥青路面裂缝主要形式及现象
2021-11-09 来源:微信公众号 戴纳派克摊铺机

沥青路面的开裂表现形式是多种多样的,主要有横向、纵向、网状和反射裂缝。

01

横向裂缝现象

裂缝与路中心线基本垂直,缝宽不一,缝长有的贯穿整个路幅,有的贯穿部分路幅,裂缝弯弯曲曲、有枝有叉。横向裂缝中的唧浆导致裂缝两侧凹陷,桥头跳车处的路面横向裂缝,在路面积水的作用下加速跳车发展的速度,同时会对路基造成冲刷。

02

纵向裂缝现象

裂缝走向基本与行车方向平行,裂缝长度和宽度不一。一般都发生在高填方的路基上。纵向裂缝容易形成沿行车方向呈台阶状,影响行车舒适性。

03

网状裂缝现象

裂缝纵横交错,将面层分隔成若干多边形的小块,一般缝宽1mm以上,缝距40cm以下。网状裂缝导致沥青路面松散或坑槽,严重影响沥青路面的综合服务水平。

04

反射裂缝现象

基层产生裂缝后,在温度和行车荷载作用下,裂缝将逐渐反射到沥青表面,路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。对于半刚性基层以横向裂缝居多,对于柔性路面上加罩的沥青结构层,裂缝形式不一,主要取决于下卧层。

(一)沥青路面裂缝病害等级

根据沥青路面的破损程度,病害分为轻、中、重三个等级,具体分类与分级见下表。

1.沥青路面裂缝—龟裂

●龟裂的定义

路面表面产生形似龟背花纹的较宽裂缝称为龟裂。它为块状开裂,块与块互相紧接相连成龟背形。这种裂缝常为续发性裂缝,由一条或数条裂缝为基干裂缝,再由于各种自然因素的或行车荷载的作用,进一步沿主干裂缝扩展延伸而成龟裂。

龟裂可能是全面性的,也可能是局部性的,且大多数发生在行车道上。在龟裂形成初期,裂缝轻微对沥青路面的服务水平影响不大。但随着路面不断有水渗入,造成底面层及路面基层强度的减弱,这样便会加速龟裂面积的扩大以及裂缝的扩展,导致形成坑槽破损。

龟裂—轻度

轻度:初期龟裂,缝细、无散落,裂区无变形,块度处于20-50cm之间,按面积计算。块度尺寸系指物料块最大线性尺寸。

龟裂—唧浆现象

轻度:初期龟裂,缝细、无散落,裂区无变形,渗水后在行车反复作用下形成唧浆现象。是坑槽出现的前兆。

龟裂—中度

中度:裂块明显,缝较宽,无或轻散落或轻度变形,块度小于20cm,按面积计算。

龟裂--重度

重度:裂块破碎,缝宽,散落重,变形明显,急待修理,块度小于20cm,按面积计算。

●龟裂的原因

龟裂通常是在重载车辆的反复碾压下,由于路面整体强度不足、基层湿软、稳定性不良等原因,导致其变形和挠度过大,使沥青路面的柔性不够及由于路面材料的疲劳而形成的一种裂缝,故有时亦将此类裂缝称为疲劳裂缝。

●龟裂的预防

(1)采用低温变形能力高的优质沥青,并按照要求控制好沥青混合料的拌和质量。

(2)沥青面层摊铺前,认真检查下承层的施工质量,及时清除泥灰等杂物,处理好软弱层,保证下承层稳定,并喷洒透层油,必要时可以按照要求洒石屑或砂,保证层间结合。

(3)沥青各层要满足最小施工厚度的要求,保证上下之间有良好的连接,并从设计、施工、养护上采取相应的措施及时排除雨后结构层内的积水。

2.沥青路面裂缝—网裂

●网裂的定义

成片呈网状格形的裂缝,其间距大小相近。此类裂缝形状呈不规则的大多边形(或呈大网格状),其在形状上和尺寸上都有别于龟裂,通常其短边长度大于40cm,长边长度小于3m,且棱角较明显。

这类裂缝常常会导致路表水渗入路基和路床,降低路面的结构强度而形成其他的损坏,诸如龟裂、车辙等。

网状(块状)裂缝—轻度

轻度:缝细,不散落或轻微散落,块度大,块度大于100cm,按面积计算。

网状(块状)裂缝—重度

重度:缝宽,散落,裂块小,块度处于50-100cm之间,按面积计算。

●网裂的原因

块裂通常是由于铺设沥青路面的沥青混合料采用了大量的低针入度沥青和亲水性集料,或沥青发生老化失去其弹性,而在交通荷载作用下导致或由于在低温作用下使沥青混凝土产生缩裂,故有时亦将此类裂缝称为收缩裂缝。网裂在较开阔的广场、停车场和城市道路上时常发生。

3.沥青路面裂缝—纵向裂缝

●纵向裂缝的定义

顺路方向出现在行车道上的单根纵向长条裂缝。一般成熟的纵向裂缝都较长,达到20-50m,在路表水渗入路堤下地基范围较小的情况下,可能仅在中央分隔带两侧行车道上,甚至接近硬路肩的一侧产生一条纵向裂缝,在路表水渗入路堤下地基范围较大的情况下,可能在中央分隔带两侧行车道上和超车道上产生两条纵向裂缝,少数路段甚至有三条纵向裂缝。

纵向裂缝—轻度

轻度:缝壁无散落或轻微散落,无或少之缝,缝宽小于5mm,按长度计算。

纵向裂缝—重度

重度:缝壁散落、支缝多,缝宽大于5mm,按长度计算。

●纵向裂缝的原因

当路基边部压实不足,路堤边部会产生沉降,导致在距路边30cm左右处产生纵向裂缝。在沥青混合料摊铺时,由于纵向接缝处理不当,造成路面早期渗水或压实未达到要求,在行车作用下亦会在纵向接缝处形成纵向裂缝。由于地基和填土在横向不可避免的不均匀性,特别是在有路表水渗入地基的情况下,沥青路面产生细而小的纵向裂缝也是不可避免的。但是沥青路面产生纵向裂缝过多过早,裂缝宽度过大和过长,将严重影响路面的使用性能和使用寿命。

4.沥青路面裂缝—横向裂缝

●横向裂缝的定义

沿路线横断方向有规则的裂缝。沥青路面出现的绝大部分横向裂缝是温度裂缝,该类裂缝一般从沥青面层表面开裂,逐渐向底面层和基层延伸或扩展,从而形成上宽下窄的裂缝。有时横向温度裂缝会贯通路面的一部分,而大部分横向温度裂缝则是贯通整个路面宽度。一条沥青路面会有多根横向温度裂缝,其纵向间距约为5-10m不等。

横向裂缝—轻度

轻度:缝壁无散落或轻微散落,无或少之缝,缝宽小于5mm,按长度计算。

横向裂缝—重度

重度:缝壁散落、支缝多,缝宽大于5mm,按长度计算。

●横向裂缝的原因

由于地基或填土路堤纵向不均匀沉降,或由于沥青混合料摊铺时横向接缝处理不当,会产生横向裂缝,并伴有错台现象出现。在温度变化大的地区,夏季完好的路面到了冬季会由于路面温度过低或温度变化过大,产生纵向近似等间距的横向裂缝,通常将这类裂缝亦称为温度裂缝。

●横向裂缝的预防

(1)结合本地区的气候条件和道路等级选用符合要求的沥青种类,以减少或消除沥青面层的温缩裂缝。

(2)摊铺作业尽可能连续,尽量避免和正确处理冷接缝,充分压实横向接缝。

(3)桥涵回填应选择透水性及材质良好的砂砾等材料,并充分碾压;正确处理软基,减少回填部位的不均匀沉降。

5.沥青路面裂缝—反射裂缝

●反射裂缝的定义

反射裂缝是指下层混凝土板的接逢或半刚性基层裂缝,由于温度和湿度的不断变化与车辆荷载的反复作用,在加铺层的相应位置上产生裂缝。

基层产生裂缝以后,在温度和行车荷载的作用下,裂缝逐渐反射到沥青混凝土面层,路面的裂缝形式与基层裂缝形式基本一致。对于半刚性基层以横向裂缝居多,对于柔性路面上加盖的沥青结构层,裂缝形式不一,主要取决下承层。

●反射裂缝的成因

(1)在已经开裂的旧沥青、旧水泥路面上加铺沥青面层,因温度的变化(降低),老路面裂缝继续拉开,从而使新铺层在旧裂缝处断开。

(2)由半刚性基层温缩开裂引起的反射裂缝。

(3)新铺半刚性基层随着混合料中水分的减少产生干缩和干缩应力,从而产生开裂,反射到沥青面层。

●反射裂缝的预防

(1)在旧有路面上加铺沥青面层,最好先铣除原有路面后再进行加铺;或者铺设土工布或土工格栅,以减少反射裂缝。

(2)适当控制基层材料中粉料的含量及塑性指数,小于0.075mm的颗粒含量不应超过5%。

(3)基层施工尽可能使混合料在接近最佳含水量状态下碾压,并且碾压充分,保证基层强度;同时要加强对已完基层的养生,要尽早铺筑上层,或进行封层,以减少干缩缝。

反射裂缝—轻度

轻度:缝壁无散落或轻微散落,无或少之缝,缝宽小于5mm,按长度计算。

反射裂缝—重度

重度:缝壁散落、支缝多,缝宽大于5mm,按长度计算。

6.沥青路面裂缝—滑移裂缝

●滑移裂缝的定义

此类裂缝是在车辆刹车、转弯或加速时产生的突然增大的水平力作用下,在路表面上沿行车方向形成的一种新月形状的裂缝,或称为U形裂缝。U形的顶端常指向作用力的方向。滑移裂缝最常发生在车辆刹车、转弯或加速的位置处。

当滑移裂缝由刹车引起时,滑移裂缝的末端(U形的顶端)指向行车方向;如果滑移裂缝是由车辆加速引起,裂缝的末端则指向车的后方。

●滑移裂缝的成因

滑移裂缝通常是由于沥青路面表面层与底面层或面层与基层粘接性不好,且面层太薄,同时面层受到较大的水平外力时无法有效地传递给底层,而使表面层单独承受,造成的路表面被撕裂破坏。

滑移裂缝—轻度

重车刹车造成的路面推移与撕裂

滑移裂缝—重度

重车转弯造成的路面撕裂

路面面层较薄,重车转弯造成的路面撕裂

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