道橋畢業(yè)論文--瀝青路面裂縫的預防與修復

1、<p>　　畢 業(yè) 論 文（設 計）</p><p>　　論文（設計）題目： 瀝青路面裂縫的預防與修復</p><p>　　所屬系別 交通工程系 </p><p>　　專業(yè)班級 </p><p>　　姓　　名 </p><p><b>　

2、　學　　號</b></p><p>　　指導教師 </p><p>　　撰寫日期 年 月</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本論文系統(tǒng)地介紹了瀝青路面裂縫的原因、種類、分析及其修復和預防。全論文共分為五大類，包括：引言，瀝青路面裂

3、縫的原因，瀝青路面裂縫的種類，瀝青路面裂縫的分析，瀝青路面裂縫的修復與預防。重點在瀝青路面裂縫的預防與修復。</p><p>　　本論文目的在于加強瀝青路面的質量，促進我國經濟建設加強社會效益。根據各大書籍、報刊、網站等搜索相關知識總結出瀝青路面裂縫的各種前期預防辦法與后期的修補工作。曾投入了大量的精力與時間把理論與實踐相結合，最終歸結于本論文。</p><p>　　本論文從表面養(yǎng)護和路面

4、翻新系統(tǒng)的闡述了瀝青路面裂縫的各種防裂辦法，內容詳實，可供有關專業(yè)的大學生學習和參考。</p><p>　　關鍵詞：瀝青路面，裂縫，預防，修復</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The abstract present paper mainly aims at the asphalt pavement o

5、f cracks in the definition, classification, crack prevention and appeared in after the repair. The paper is divided into five categories, including: the introduction, the asphalt pavement of cracks in the definition, cla

6、ssification of cracks in the asphalt pavement, asphalt road surface crack prevention and restoration. Key in the asphalt road surface crack prevention and restoration.</p><p>　　In this paper highlights the q

7、uality of the asphalt pavement, and promote the construction of our country economy strengthen social benefits. According to each big books, newspapers and websites search related knowledge summed up all kinds of cracks

8、on asphalt pavement preventive methods and the late repair work. Once spent a lot of energy and time the combining theory with practice, eventually came down on this paper.</p><p>　　This paper from the surfa

9、ce and pavement maintenance refurbished system introduced all kinds of cracks on asphalt pavement to crack, record the detail, for the professional college students' learning and reference.</p><p>　　Key

10、Words：The asphalt pavement, crack, prevention, repair目 錄</p><p><b>　　1引言1</b></p><p>　　2瀝青路面裂縫產生的因素1</p><p>　　2.1瀝青及瀝青混合料的性質因素1</p><p>　　2.2基層材料的性質因素2&

11、lt;/p><p><b>　　2.3氣候因素3</b></p><p>　　2.4交通量和車輛類型因素3</p><p><b>　　2.5施工因素3</b></p><p>　　3瀝青路面裂縫的種類4</p><p><b>　　3.1橫向裂縫4</

12、b></p><p><b>　　3.2縱向裂縫6</b></p><p><b>　　3.3塊裂7</b></p><p><b>　　3.4龜裂8</b></p><p>　　4瀝青路面裂縫的應力分析8</p><p>　　4.1結構性

13、破壞裂縫8</p><p><b>　　4.2溫度裂縫9</b></p><p>　　4.3半剛性路面的反射裂縫和對應裂縫9</p><p>　　4.4堤防自身裂縫10</p><p>　　5瀝青路面裂縫的修復與預防10</p><p>　　5.1瀝青路面裂縫的修復10</p&g

14、t;<p>　　5.2瀝青路面裂縫的預防12</p><p>　　5.2.1新建瀝青路面裂縫的預防12</p><p>　　5.2.2半剛性基層反射裂縫的預防12</p><p>　　5.2.3復合式瀝青路面裂縫的預防13</p><p><b>　　6總結13</b></p>&l

15、t;p><b>　　參考文獻15</b></p><p><b>　　致 謝16</b></p><p>　　附錄：養(yǎng)護工藝新發(fā)展17</p><p><b>　　1引言</b></p><p>　　瀝青路面是目前高等級公路最常用的柔性路面，它和半剛性基層（水泥穩(wěn)定

16、碎石、二灰穩(wěn)定碎石）一起，組成了我國高等級公路最常用的結構形式。據統(tǒng)計，全國90%以上的高等級公路瀝青路面基層都采用半剛性材料。它具有強度高、承載力大、良好的抗疲勞性能和抗沖刷性等優(yōu)點；然而其缺點也是不容忽視的，抗變形能力差、脆性大、在溫度和濕度變化時易產生開裂，最終形成路面反射裂縫。這成為高等級公路瀝青路面早期損壞的主要原因。路面開裂是瀝青路面的主要病害之一。由于環(huán)境溫度、交通荷載等因素的影響，瀝青路面中已有裂縫將會逐漸向上擴展到路表

17、，在雨水的作用下，對路面結構造成進一步的危害，從而使道路結構逐漸喪失承載能力。隨著交通量的增加，軸載的增大和高等給公路上行車速度的提高，按照傳統(tǒng)瀝青規(guī)范修建的道路出現了嚴重的初期損壞現象，瀝青路面早期破壞常見的現象有：泛油、波浪、擁包、裂縫、坑槽、松散等。因此，為了提高路面質量，減少路面病害，必須加強對瀝青路面早期裂縫的認識及防治工作。</p><p>　　本論文各大類既具有相對獨立性，又相互緊密聯系。在收集整理

18、有關研究資料時，力求各大類內容形成一個系統(tǒng)較完善的整體。在內容編排和文字處理上，盡量做到深入淺出，詳略得當。論文中所涉及的部分內容仍是大家目前關心并繼續(xù)努力研究的難點問題。關于瀝青路面開裂問題仍處于研究階段，盡管已經提出了一些抗裂[1]方法，但仍存在不盡人意之處。鑒于解決瀝青路面開裂問題具有十分重要的工程意義，在寫本論文過程中，力求獻給大家一篇既有理論又有實踐的好資料，但因時間緊張，加之作者水平有限，論文中缺點和不足之處在所難免，懇請各

19、位老師、同學和評委不吝指正。</p><p>　　2瀝青路面裂縫產生的因素</p><p>　　影響路面開裂的因素可分為內因和外因，內因主要是瀝青及瀝青混合料的性質和基層材料的性質，外因主要指的是氣候、交通量、交通組成、施工等外界因素。</p><p>　　2.1瀝青及瀝青混合料的性質因素</p><p>　　瀝青和瀝青結合料的性質是影響瀝青

20、路面溫度開裂的最主要原因，瀝青混合料的低溫勁度是決定瀝青路面是否開裂的最根本因素，瀝青勁度又是決定瀝青混合料勁度的關鍵。在瀝青性能指標中，影響更大的是溫度敏感性，溫度敏感性大的瀝青更容易開裂。</p><p><b>　　1、瀝青</b></p><p>　　瀝青是一種隨時間而老化、硬化的典型黏彈性材料，其材料性能和力學行為與應力、溫度、時間、載荷頻率及溫度頻率等有關

21、，同一等級瀝青的溫度敏感性差異很大。一般瀝青中含蠟量高和延度小的，易于脆裂。瀝青類型對路面開裂也有很大的影響，使用稠度低、溫度敏感性低的瀝青可以減少或延緩路面的開裂。面層瀝青老化往往會加速裂縫等路面損壞的發(fā)生，路面的破壞狀況（裂縫、松散等）在一定程度上是瀝青老化的外在表現形式。</p><p><b>　　2、礦料</b></p><p>　　礦料質量的好壞直接影響到

22、瀝青混合料的強度，是瀝青路面產生裂縫等早期破損的主要因素。碎石壓碎值、磨耗值不符合要求，將造成瀝青混合料的穩(wěn)定度偏低，引起瀝青路面早期的開裂和剝落。</p><p>　　3、礦料的級配和孔隙率</p><p>　　認真選擇礦料級配非常重要，最主要的指標是混合料的設計孔隙率和路面的實際孔隙率。瀝青路面的實際孔隙率在7%以下時，瀝青層中的水在荷載作用下一般不會產生動水壓力，不易造成水損害。排水

23、性混合料的路面孔隙率大于15%時，水能夠在空隙中自由流動，也不易造成水損害。而當路面的實際孔隙率在7%~15%范圍內時，水容易進入混合料內部，且在荷載作用下產生較大的毛細壓力或動水壓力，造成瀝青混合料的水損害，在薄弱處最先產生裂縫和坑槽。</p><p>　　2.2基層材料的性質因素</p><p>　　基層材料的收縮性愈小，面層裂縫愈少?；鶎由嫌型笇佑鸵约訌娕c面層的粘結對抗開裂是有好處的

24、，基層材料種類對瀝青面層的裂縫率有明顯影響。</p><p>　　半剛性基層開裂主要原因如下：</p><p>　　1、干燥收縮。干燥收縮是混合料中水分的失去引起的收縮，混合料中游離水分減少，縮小了顆粒間的空隙。干縮系數與材料的性質和含水率有關。</p><p>　　2、低溫收縮開裂。半剛性基層多在夏季高溫和常溫時施工成型，入冬后溫度驟降，特別是我國西北地區(qū)，季節(jié)溫

25、差很大，混合料遇冷收縮，在收縮過程中受到下層的約束產生收縮拉應力。溫差越大，溫度變化越快，則約束越大，混合料就越容易開裂。</p><p><b>　　2.3氣候因素</b></p><p>　　水是瀝青路面早期病害引發(fā)的一個直接外因。每到春冬季節(jié)，由于地表水的滲入，地下水位的上升，直接改變路基的濕度，使路面的強度降低，路基的承載力下降，從而導致路面病害的產生。一場大

26、雨或幾場陰雨過后，路面便開始出現小面積的裂縫，繼而出現大面積的松散、翻漿、坑槽等現象?！　?lt;/p><p>　　極端最低溫度[2]、降溫速率、低溫持續(xù)時間、升降溫循環(huán)數次數是氣候條件影響瀝青路面溫縮裂縫的四大要素。</p><p>　　2.4交通量和車輛類型因素</p><p>　　半剛性基層中的最大拉應力，通常是由最重的車輪荷載產生的；并且對于半剛性路面，不同軸載

27、對路面的破壞作用遠不是4次方的關系，而11～13次方的關系，即使是通過次數較少的重荷載也對路面破壞起著決定性的作用。</p><p><b>　　2.5施工因素</b></p><p><b>　　1、軟土地基沉降</b></p><p>　　在含水率較高、強度低、空隙比大、壓縮性高的軟弱土層，即軟土地基上修筑路基，若處理

28、不當，往往會發(fā)生路基失穩(wěn)、過量沉陷和不均勻沉降，路面產生縱向裂縫，導致公路破壞或不能正常使用。為了保證公路路基的穩(wěn)定性，必須對公路經過地段的軟土進行加固處理，使軟土排水固結[3]，使路基的工后沉降和不均勻沉降逐漸減小。</p><p><b>　　2、路基壓實度不足</b></p><p>　　路基壓實是路基施工過程中的重要工序，亦是提高路基路面強度與穩(wěn)定性的技術措施

29、之一。土是三相體[4]，土粒為骨架，顆粒之間的空隙為水分和氣體所占據。壓實的目的在于使土粒重新結合，彼此擠緊，孔隙減小，土的密度提高，形成密實整體，最終導致強度增加，穩(wěn)定性提高。由于路基局部路段壓實度不足，會導致公路路面出現縱向裂縫和橫向裂縫。</p><p>　　3、路面基層施工質量低劣</p><p>　　由于搶工期、趕進度，造成料源緊缺，原材料質量難以保證，不能按照施工規(guī)范的要求施工

30、。半剛性基層沒有合理的齡期，放松對工程質量的控制，使得基層和底基層質量低劣，造成基層網裂破壞，反射到面層，面層出現網裂。施工中不能嚴格控制半剛性基層施工碾壓時的含水率，碾壓完成后不能及時養(yǎng)生，碾壓完成后或最遲在養(yǎng)生結束后不能立即用乳化瀝青做透層或封層，都會對基層的質量產生較大的影響。</p><p>　　4、瀝青面層顆粒離析</p><p>　　瀝青混合料離析致使局部粗集料偏多，細集料偏少

31、而不易壓實或不密實。這樣，礦料與瀝青的粘結力小，抗剪強度低，容易出現龜裂和松散。</p><p>　　3瀝青路面裂縫的種類</p><p>　　瀝青路面建成后，不論基層是柔性的還是半剛性的，都會產生各種形式的裂縫。按路面開裂的主要原因，裂縫可分為三大類：</p><p>　　1、由于行車荷載的作用而產生的結構性破壞裂縫，稱之為荷載裂縫。</p><

32、;p>　　2、由于瀝青面層溫度變化而產生的溫度裂縫，包括低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫，稱之為非荷載裂縫。</p><p>　　3、由于填土固結沉陷或地基沉陷引起的橋涵兩端橫向裂縫，或在路段上出現較長的縱縫，稱之為沉降裂縫。</p><p>　　按照裂縫的表現形式，又可分為橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂和塊裂。接下來分別介紹這四類裂縫的形成機理及影響因素。</p><p&g

33、t;<b>　　3.1橫向裂縫</b></p><p>　　橫向裂縫指沿路面橫斷面方向出現的規(guī)則裂縫，表現為單根裂縫，裂縫方向與路面中心線大體垂直。橫裂嚴重時通常貫穿整個路面寬度，有時伴有多個橫向或斜向的支縫。橫裂輕微時多為局部細線狀裂縫。橫縫是瀝青路面最為常見的一種路面病害，通常被看作是早期損壞現象之一。主要成因是溫度裂縫、反射裂縫和沉降裂縫。</p><p>&l

34、t;b>　　1、溫度裂縫</b></p><p>　　由于瀝青面層是受約束的，所以在低溫或溫度驟降的情況下，瀝青面層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，從而產生橫向裂縫?；蛘咴跍囟葢Φ姆磸妥饔孟?，瀝青面層產生的疲勞開裂形成的橫向裂縫。</p><p>　　位于路面面層的瀝青結構層，直接受到氣溫變化的影響。當溫度下降時，瀝

35、青面層就會產生收縮變形，這種變形會受到基層對路面的摩阻力和路面無限連續(xù)板體對收縮變形的約束作用，使瀝青面層內部產生拉應力而導致開裂。</p><p>　　一般來說，溫度裂縫有兩種，一種是一次性降溫造成的溫度收縮裂縫（即低溫開裂）：在冬季氣溫驟降時，瀝青混合料內應力來不及松弛的，溫度應力超過瀝青混合料的極限抗拉強度。另一種是溫度疲勞裂縫：溫度升降反復作用的溫度應力疲勞使瀝青混合料的極限拉應變或勁度模量變小，又加上瀝

36、青老化是瀝青勁度增高，應力松弛性能下降，故可能在比一次性降溫開裂溫度高的溫度下開裂，同時裂縫隨著路面使用年限的增加而不斷增加。</p><p>　　由于瀝青混凝土具有應力松弛性能，在一般的溫度范圍內，由溫度降低而產生的拉應力，會由于應力松弛而使拉應力減小，使得拉應力不足以產生裂縫?？墒钱敎囟润E然降低時，應力就很難松弛，由于溫度下降產生的應力增加超過了應力松弛的速度，在瀝青混凝土內出現了剩余應力，當這種剩余應力超過

37、瀝青混合料的極限抗拉強度時，便產生開裂。</p><p>　　溫度裂縫多垂直于路線方向，裂縫間距變化在數米至百米之間。溫度裂縫破壞了瀝青路面的整體性和連續(xù)性，水分通過裂縫滲入基層，侵濕路基，導致路面承載力降低，還為凍融提供了條件。另外，溫度裂縫對加鋪層的影響也很大，如對裂縫未加處理，病害將會反射到面層上來，降低路面的使用壽命，增加養(yǎng)護費用。而且，在高等級公路上進行補強、加鋪層設計，會嚴重影響正常的交通，造成巨大的

38、經濟損失。</p><p>　　2、半剛性基層瀝青路面的反射裂縫</p><p>　　反射裂縫是半剛性基層路面的主要病害，世界各國均非常重視。半剛性基層材料在外界溫度、濕度變化時，會產生較大的收縮，這是導致半剛性基層裂縫及產生反射裂縫的主因。其危害主要在于路表水沿縫隙不斷進入路面結構內部，致使路床或半剛性基層頂面出現水化軟弱層。這樣，作為道路主要承重層的路床和路面基層，就不能很好的傳遞和擴

39、散運營車輛的行車荷載，使瀝青混凝土面層直接承受全部應力，必然造成瀝青混凝土面層迅速開裂。反射裂縫一般都是橫向裂縫。但是，當路面很寬時，橫向的收縮也足以造成基層的開裂并反射到路表面。</p><p>　　反射裂縫的發(fā)展與半剛性材料的質量密切相關，同時也與面層與基層的聯結狀態(tài)以及面層材料的性能相關。反射裂縫產生后，雨水會從裂縫中下滲，并積聚在面層與基層之間，在荷載動水壓力下出現基層唧漿現象，同時降低了瀝青層與半剛性基

40、層層間的聯結狀態(tài)，從而加速了路面結構的破壞。</p><p>　　3、薄弱環(huán)節(jié)所致的橫向裂縫</p><p>　　由于地基或填土路堤橫向不均勻沉降、縱向填挖結合部處理方法不當、瀝青混合料攤鋪時橫向接縫處理不當，會產生橫裂，并伴有錯臺現象出現。此類裂縫多發(fā)生在臺背或涵洞、通道等構造物附近，高填方與低填方交界處或施工時各個表段的分界處也有可能發(fā)生。</p><p>　　

41、4、荷載所致的橫向裂縫</p><p>　　路基由于碾壓不合理，會出現路基不均勻沉陷。路肩、邊坡處排水措施處理不好，外界水會進入，使得路基的承載力不均勻，路基邊部更易出現不均勻沉降。由此，造成車輛荷載主要由面層承擔，車輪下方面層底部受到的拉應力急劇增加，在車輛荷載的反復作用下，拉應力一旦超過材料的容許拉應力，則會在空洞處開裂。與此同時，車輪下方的材料還受到急驟增加的剪應力作用，一旦剪應力超過材料的容許剪應力，材料

42、將會產生剪切破壞。因此，由于路基沉陷造成面層材料在荷載作用下承受急劇增加的剪、拉應力聯合作用，加速了路基沉陷處路面裂縫的出現。</p><p><b>　　3.2縱向裂縫</b></p><p>　　裂縫沿著道路縱向投影的長度遠遠大于沿橫斷面方向投影的長度，這種裂縫通常稱之為縱裂。縱裂通常出現在行車道，有時也會出現在超車道或停車帶上，而且通常以單條或多條平行的裂縫形式

43、出現，有時伴有少量的支縫?？v向裂縫表現為沿路面行車方向分布的單根裂縫，裂縫方向與路面中心線大體平行，成熟的縱向裂縫一般都較長，達到20～50m。</p><p>　　根據其產生原因，縱向裂縫可分為三種類型：</p><p>　　1、路面表面縱向裂縫</p><p>　　大量調查發(fā)現，路面縱向裂縫大多屬于表面裂縫，其中很多表面裂縫發(fā)生在施工離析的部位和兩幅攤鋪的交界處

44、。國外通常認為，對厚的瀝青路面，絕大部分路面底部拉應力很小時，很難甚至不可能產生先于表面層損壞的拉應力，認為絕大部分裂縫是表面裂縫，研究表明約70%以上裂縫是表面裂縫。</p><p>　　2、荷載型縱向疲勞裂縫</p><p>　　最近美國和歐洲已有越來越多的研究證實，許多與荷載有關的疲勞裂縫是發(fā)生在路面的表面且向下擴展貫穿瀝青混凝土層。這是一種比傳統(tǒng)的疲勞裂縫更為嚴重的情況，盡管有些表

45、面裂縫對路面結構的承載力沒有影響，但他們對磨耗層的耐久性和功能壽命有強烈的影響，而且他們還造成水和其他外來雜物滲入到路面結構中，這就是瀝青路面向下擴展裂縫?？啥x為起始裂縫發(fā)生在瀝青路面表面沿輪跡帶方向并且向瀝青面層內擴展傳播。這種裂縫可能擴展穿透表面層、表面層和部分中面層、或穿透三層瀝青層，這取決于路面的路齡。</p><p>　　3、自下而上的疲勞裂縫</p><p>　　自下而上的疲

46、勞裂縫是典型的路面結構性破壞，是我國瀝青路面結構設計的主要損害模式。在行車荷載作用下，當瀝青層底的拉應變大于極限拉應變時路面將發(fā)生破壞。當基層發(fā)生破壞，瀝青層會顯得承載力不足，從而產生疲勞損壞，在這種情況下，裂縫從底部開始，向上擴展，最后導致瀝青路面網裂而徹底破壞。</p><p><b>　　3.3塊裂</b></p><p>　　塊裂是一種近似矩形裂塊的交錯裂縫，

47、是縱向、橫向裂縫密度增大并連通的結果，塊的尺寸約為50cm以上，面積在0.1～10㎡范圍內。塊狀裂縫的產生同荷載作用的關系不大，它主要由于面層材料的低溫收縮和瀝青的老化以及半剛性基層的不均勻性所引起，出現在整個路面寬度范圍內如圖3-1所示。</p><p>　　狀開裂主要由于熱拌瀝青混凝土的收縮以及每日循環(huán)變化的周期應力和周期應變所致。盡管荷載能增加裂縫的嚴重程度，但荷載與塊狀裂縫沒有直接的關系。塊狀裂縫通常出現

48、在路面區(qū)域，但有時也出現在非行車部位。塊狀裂縫不僅在形狀和尺寸上都有別于龜裂，二者的產生原因與部位也不同。龜裂通常由重復荷載引起，多出現在行車區(qū)域。</p><p>　　單縫 塊裂 龜裂</p><p><b>　　圖3-1裂縫形式</b></p><p><b>

49、　　3.4龜裂</b></p><p>　　龜裂也稱網裂，裂縫與裂縫連接成龜甲紋狀小網形式的、成塊的、不規(guī)則破碎性的網狀裂縫，常伴有沉陷和唧泥現象，主要由路面結構彎沉較大、結構層壓密變形、瀝青疲勞強度不足等原因引起，是瀝青路面的一種主要結構損壞類型如圖3-1所示。也有研究稱其為鱷魚裂縫。其短邊長度不大于40cm。在路面縱向有平行密集的裂縫，雖未成網，但其距離不大于30cm者，亦屬龜裂。路面一旦出現嚴重

50、的大范圍的龜裂，表明路面結構已經進入設計極限狀態(tài)。</p><p>　　龜裂是由于路面受交通荷載反復作用，長期處于應力應變交疊變化狀態(tài)，致使其結構強度逐漸下降，這時在車輛內引起的路面應力超過結構抗力，路面材料就出現疲勞裂縫。這種裂縫開始可能只是微觀裂紋，后來相互連通形成宏觀裂縫。</p><p>　　總的來說，龜裂的形成主要是由于路面整體強度不足、路面結構層缺失、基層承載力不足、基層排水不

51、良或瀝青路面老化嚴重，在行車荷載的反復作用下形成的。另外，車輛超載、瀝青面層攤鋪時集料的離析、路基或路面局部壓實不均勻和瀝青在施工期間或長期使用過程中的老化，都會導致瀝青路面形成龜裂。</p><p>　　4瀝青路面裂縫的應力分析</p><p>　　4.1結構性破壞裂縫</p><p>　　瀝青路面的結構性破壞裂縫主要是由于行車荷載引起的。在半剛性基層下采用半剛性

52、材料做底基層，可使基層底面由行車荷載產生的拉應力明顯減小，甚至還小于半剛性底基層底面產生的拉應力，這對半剛性基層承受行車荷載的反復作用是十分有利的。同時在面層滲水、冰凍水、毛細水等的作用，裂縫的修補不及時等原因，造成水分積聚在基層和面層之間、縫隙之中，在凍漲、車輛沖擊荷載作用下，造成基層界面軟化、嘰泥等，使該部位完全失去連續(xù)性。造成面層單板、基層裂縫處集中應力作用。兩種情況均會完全脫離原有的基礎，造成面層底、裂縫邊緣處應力集中，很快導致

53、破壞。 </p><p><b>　　4.2溫度裂縫 </b></p><p>　　瀝青面層上的非荷載型裂縫主要是溫度裂縫。溫度裂縫有兩種，一種是低溫收縮裂縫或簡稱低溫裂縫，另一種是溫度疲勞裂縫。 </p><p>　　1、低溫裂縫。瀝青材料在較高溫度條件下，具有良好的應力松馳性能，溫度升降產生的變形不致于產生過大的溫度應力，但當氣溫大幅度下

54、降時，瀝青材料逐漸發(fā)硬并開始收縮，面層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，瀝青面層就會開裂。 </p><p>　　2、溫度疲勞裂縫。這種裂縫主要發(fā)生在日溫差大的地區(qū)。由于溫度反復升降導致瀝青面層溫度應力疲勞，使瀝青混合料的極限拉伸應變(或勁度模量)變小，加上瀝青的老化使瀝青勁度增高，應力松馳性能降低，最終達到極限抗拉強度使路面產生裂縫。 </p><p>　　4.3半

55、剛性路面的反射裂縫和對應裂縫 </p><p>　　由半剛性基層溫縮開裂引起的反射裂縫 冬季或在寒冷地區(qū)，在結合得好的瀝青面層下，開裂的半剛性基層的水平位移使得直接在裂縫上的面層內產生大的拉應力或拉應變，由于在較低溫度下瀝青面層通常較硬，它只能承受小的拉應力或拉應變，因此容易被拉裂，并且裂縫的擴展途徑是由下至上的。瀝青面層的厚度愈薄，反射裂縫形成的愈早和愈多。 由半剛性基層干縮開裂引起的反射裂縫或對應裂縫 對于新

56、鋪的半剛性基層，隨著混合料中水分的減少，要產生干縮和干縮應力；水分減少得愈多愈快，產生的干縮應力和干縮應變就愈大。在已經產生干縮裂縫的半剛性基層上鋪筑瀝青面層，在較薄瀝青面層的情況下，半剛性基層的裂縫會由于溫度應力而使面層底部先開裂，并較快形成反射裂縫。一旦行車產生的拉應力與溫度應力相結合，反射裂縫會形成得更快。在較厚瀝青面層的情況下，由于溫度應力在表面最大，基層的裂縫將促使面層先從表面開裂，然后逐漸向下傳播形成對應裂縫。以上結論已被長

57、沙交通學院光彈模型試驗所證實，表面降溫30℃時，不同厚度瀝青面層內下層裂縫上方的溫度應力分布規(guī)律。 不同的應力分布規(guī)律不難推斷，通過進一步的試驗或計算，將會得到一個臨界面層厚度。面層厚于此臨界厚度</p><p>　　4.4堤防自身裂縫 </p><p>　　1、由于機淤固堤工程措施是將泥漿放淤到堤身一側，且目前大部分措施都是以堤身作為一道“天然”圍堤，和外圍三面新筑圍堤形成一個封閉的施工

58、單元，將泥漿放淤進去。而泥漿中的水分就直接和堤身接觸，如果原堤身土質比較疏松干燥，則泥漿中的水分就會被原堤身的干燥土壤很快吸收進去，吸收了水分的干燥土壤就會很快改變其原有性狀，而沒吸收進水分的一側則會保持其原來狀態(tài)，這樣，原來的堤身就會發(fā)生不均勻沉降，進而產生裂縫、下蟄、錯位等滲透破壞現象。 </p><p>　　2、原有堤身再存在洞穴、裂縫等隱患，則發(fā)生這樣變化的速度會更快，破壞程度也會更嚴重。 </p&

59、gt;<p>　　3、堤防加固[5]工程施工措施是臨背河加高加寬原堤身，工程施工雖進行開蹬、碾壓、檢驗等工序。但該工程舊堤身部與新堤身部經歷的時間不同，沉降系數也不同，這樣堤身就會發(fā)生不均勻沉降，進而產生縱向裂。</p><p>　　5瀝青路面裂縫的修復與預防</p><p>　　為了保證瀝青路面具有良好的抗裂性能，防止過早出現路表裂縫，應采取合適的修復與預防的抗裂方法。所選

60、擇的方法應針對瀝青路面開裂的具體成因，發(fā)揮其特有的作用或是為開縫前的準備。為此，應在做出修復與預防前對影響瀝青路面裂縫的擴展的因素有所了解，開展科學合理的調查檢測分析。在實施各種方法時，應嚴格按照施工技術要求施工。</p><p>　　5.1瀝青路面裂縫的修復</p><p>　　在高溫季節(jié)全部或大部分可愈合的輕微裂縫，可不加處理。在高溫季節(jié)不能愈合的輕微裂縫，可采用以下兩種方法進行處治。

61、 </p><p>　　1、(1)將有裂縫的路段清掃干凈并均勻噴灑少量瀝青（在低溫、潮濕季節(jié)宜噴灑乳化瀝青），再勻撒一層2～5mm的干燥潔凈石屑或細砂，最后用輕型壓路機將礦料碾壓。 </p><p>　　(2)沿裂縫涂刷少量稠度較低的瀝青。</p><p>　　2、對于路面的縱向或橫向裂縫，應按裂縫的寬度按以下步驟分別予以處治： </p><p&

62、gt;　　(1)縫寬在5mm以內： </p><p>　?、偾宄p中雜物及塵土； </p><p>　　②將稠度較低的熱瀝青（縫內潮濕時應采用乳化瀝青）灌入縫內，灌入深度約為縫深的2/3； </p><p>　　③填入已篩好的干凈的石屑或細砂（視縫寬窄選料），并搗實； </p><p>　?、軐⒁绯隹p外的瀝青及石屑、砂清除干凈。 </p

63、><p>　　(2)縫寬在5mm以上： </p><p>　?、俪ヒ阉蓜拥牧芽p邊緣； </p><p>　?、谇宄p中雜物及塵土； </p><p>　?、塾冒韬途鶆虻臒釣r青混合料分層填入縫中，并搗實（縫內潮濕時應采用乳化瀝青混合料）。 </p><p>　　3、因瀝青性能不好、或路面設計使用年限較長、油層老化等原因出現

64、的大面積網狀裂縫或不規(guī)則裂縫，此時若基層強度尚好時，通過技術經濟比較，可選用下列維修方法： </p><p>　　(1)乳化瀝青[6]稀將封層，封層厚度宜為3～6mm。 </p><p>　　(2)加鋪瀝青混合料上封層，或先鋪設土工合成材料后，再在其上加鋪瀝青混合料上封層。 </p><p>　　(3)改性瀝青薄層罩面。 </p><p>　

65、　(4)單層瀝青表處。 </p><p>　　4、由于路基、基層強度不足或路基翻漿等原因引起的嚴重龜裂，應先處治好基層后再重作面。</p><p>　　5.2瀝青路面裂縫的預防</p><p>　　5.2.1新建瀝青路面裂縫的預防</p><p>　　1、材料的選擇。根據道路所在地區(qū)的氣候條件和混合料類型選擇結合料，對于水泥處治基層[7]，如

66、果條件允許，最好使用溫度膨脹系數低的骨料。對于瀝青結合料，使用某些聚合物或添加劑可以提高其抗裂能力。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，與瀝青粘附性的材料，盡可能使用人工砂代替圓形顆料的天然沙。 </p><p>　　2、路面結構設計。顯然，所設計的道路必須能適應客觀存在的交通荷載水平和溫度條件。若道路隨載力不足，將加速路面疲勞開裂過程。在設計中應特別注

67、意路面排水與防水措施：</p><p>　　(1)瀝青混凝土配合比設計。瀝青混合料級配也是一項重要因素，在合理選擇混合料級配時，應兼顧其高溫穩(wěn)定性，疲勞性能和低溫抗裂性，以及耐久性等各方面的要求。對受拉疲勞開裂的研究表明，瀝青用量從4.2%增加到6.2%，可以使用25m板長為基層的密級配瀝青碎石路面的抗疲勞壽命由10年延長到45年。</p><p>　　(2)設計應力吸收層。設計應力吸收層

68、，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為減少，可明顯減弱裂縫尖端應力的奇異性，降低應力強度因子，而吸收層的彈模越低，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模較低，變形率越大，且不存在低溫脆化問題，效果最佳。</p><p>　　(3)施工質量。鋪筑路面材料時，應該遵循正確的施工原則。</p><p>　　5.2.2半剛性基

69、層反射裂縫的預防</p><p>　　1、結構層頂部切槽。這種方法是結構層碾壓后在其頂部預切槽口，深度約為層厚的1/3-1/4。</p><p>　　2、瀝青乳液接縫。這種預開裂技術是在結構層碾壓前切割一條縫直至層底，并在縫壁內注和速破瀝青乳液。</p><p>　　3、嵌入硬質波浪形夾片。這種技術形成所謂的“活性接縫”。</p><p>　

70、　4、嵌入柔性塑料帶。這種技術是在剛處理的攤鋪材料中埋入柔性塑料帶，以形成裂縫，其厚度大約為結構層厚度的1/3。保證了裂縫處有效的傳遞荷載能力。</p><p>　　5、結構層底部預開裂。與1類似，通過在結構層底放置三角開采木板或木塊，減少水硬性結合性結構層橫斷面，使首先在該處產生裂縫。</p><p>　　5.2.3復合式瀝青路面裂縫的預防</p><p>　　復

71、合式路面[8]是用瀝青混凝土鋪筑在舊水泥路面上，反向裂縫的預防如前所述，采取的措施還包括：</p><p>　　1、鋪筑20cm全厚式瀝青混凝土。</p><p>　　2、在水泥混凝土和瀝青混凝土之間鋪設應力吸收層。</p><p>　　3、采用裂縫固定技術后，再鋪筑三層體系的防裂瀝青混凝土面層。</p><p>　　4、在原水泥混凝土路面加

72、鋪一層3cm厚的鋼纖維混凝土，再鋪瀝青混凝土。</p><p>　　5、鋸開水泥混凝土面板。</p><p>　　6、用1～2mm厚，0～10cm寬的彈性瀝青層覆蓋裂縫。</p><p>　　7、用水泥砂漿或環(huán)氧樹脂填充來限制混凝土板的移動和填充水泥混凝土板下脫空。</p><p>　　8、用瀝青或改性瀝青注入裂縫或接縫來阻止水滲入到下部結構

73、。</p><p>　　9、在水泥處治基層接縫處上的瀝青加鋪層內預切縫并灌填縫料。</p><p><b>　　6總結</b></p><p>　　瀝青路面出現裂縫是很普遍的，在各級公路中都是最常見的問題，也是不可避免的，所以只能分析產生裂縫的原因，從中找出方法更好的預防路面出現裂縫。另外，在養(yǎng)護上也應該加大力度，隨著經濟的日益發(fā)展，汽車的通行

74、量也大大的增加了，提高路面的使用性能不僅有助于經濟發(fā)展也能減少交通事故的發(fā)生。在養(yǎng)護上也要不斷改進技術，新型的養(yǎng)護技術會更好的減少瀝青路面裂縫的產生。還有有的承包商只以盈利為目的，在施工時偷工減料，各項技術指標也達不到標準，導致了路面的使用年限大大下降。修路時要以“經濟，實用，美觀，”出發(fā)，這樣才能保證路面的質量。</p><p>　　瀝青混凝土作為一種路用結合料，在世界各國得到了廣泛的應用，從鄉(xiāng)村道路到城市道路

75、，從三級路到高速公路，從路面底基層到路面面層，均普遍采用，成為道路建設長久使用的一種材料，但由于瀝青混凝土材質本身的差異，以及受設計和施工水平的影響，瀝青路面經常出現開裂、泛油、松散、坑槽等病害。這些病害的出現嚴重影響了行車速度、行車安全，加大了汽車磨損，縮短了瀝青路面使用壽命。要從路面出現裂縫的根本原因入手，更好的做好預防措施，及時對路面進行養(yǎng)護，提高瀝青路面的使用性能。</p><p>　　實際上按照現行瀝青

76、路面設計規(guī)范要求，瀝青路面厚度設計相對偏厚，目前采用的半剛性基層收縮性都比較小，施工工藝水平有很大提高，所以新建半剛性瀝青路面上出現的裂縫絕大多數是瀝青路面本身產生的溫度裂縫。如何提高瀝青面層的防裂性能、改善瀝青及瀝青混合料的使用品質應是我們今后研究的主要方向。 </p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]《瀝青路面抗裂設計理論與方法》鄭

77、建龍、周志剛、張起森著人民交通出版社2003年7月第一版</p><p>　　[2]《高速公路瀝青路面維修養(yǎng)護技術》張爭奇著人民交通出版社2010年9月第一版</p><p>　　[3]《高速公路瀝青路面早期破壞現象及預防》沙慶林著人民交通出版社2008年5月第一版</p><p>　　[4] 《半剛性基層瀝青路面的開裂機理》張起森、鄭建龍、劉益河土木工程學報199

78、2年2月第一版</p><p>　　[5]《瀝青路面》張登良著人民交通出版社1993年1月第一版</p><p>　　[6]《瀝青與瀝青混合料》張登良著人民交通出版社1993年1月第一版</p><p>　　[7]《瀝青混合料設計原理與方法》呂偉民著同濟大學出版社2001年5月第一版</p><p>　　[8]《瀝青及瀝青混合料路用性能》沈金

79、安著人民交通出版社2001年7月第二版致 謝</p><p>　　大學三年的學習生活即將結束，在此，我要感謝所有曾經教導過我的老師和關心過我的同學，他們在我成長過程中給予了我很大的幫助。本文能夠成功的完成，要特別感謝我的指導老師程曉波教授的關懷和教導。是他在我畢業(yè)的最后關頭給了我們巨大的幫助與鼓勵,使我能夠順利完成畢業(yè)設計，在此表示衷心的感激.指導老師認真負責的工作態(tài)度，嚴謹的治學精神和深厚的理論水平都使我收益匪

80、淺。他無論在理論上還是在實踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高，這對于我以后的工作和學習都有一定的幫助，感謝他耐心的輔導。在這里請接受我誠摯的謝意！</p><p>　　附錄：養(yǎng)護工藝新發(fā)展</p><p>　　1、養(yǎng)護工藝當今和未來的趨勢將主要沿著以下方向發(fā)展：</p><p>　　a）隨著材料性能的不斷提高。養(yǎng)護工藝將進一步向冷態(tài)施工的方向發(fā)展。<

81、/p><p>　　b）利用科學手段。采用不同工序復合或多種工藝的復合整合出養(yǎng)護技術的新工藝．來提高養(yǎng)護質量和生產效率。</p><p>　　c）引入發(fā)達國家的新技術來解決養(yǎng)護作業(yè)中突出的矛盾和問題。</p><p>　　這些發(fā)展方向都圍繞一個總的目標．就是不斷地改進養(yǎng)護質量，提高養(yǎng)護作業(yè)的快速性，以獲得最佳的費用效益。</p><p>　　2、養(yǎng)

82、護設備的新發(fā)展更好地滿足養(yǎng)護材料和工藝發(fā)展的要求一直是推動養(yǎng)護設備技術進步的原動力。養(yǎng)護設備當今和未來的趨勢仍將沿著下面三個方向發(fā)展：</p><p>　　a）滿足新材料、新工藝不斷發(fā)展的需要。</p><p>　　b）現代高新技術向傳統(tǒng)機械工業(yè)滲透、改造的趨勢方面發(fā)展。</p><p>　　c）滿足現代公路交通高速發(fā)展的需要。</p><p&g

83、t;　　3、對于瀝青路面養(yǎng)護技術來說．一個共同的要求是集料、粘結劑等混合料在組成之間應保持恒定的比例關系。這一要求產生了一些共同的發(fā)展趨勢：</p><p>　　a）具有很高的行駛速度，而作業(yè)速度應是無級調節(jié)的液壓驅動底盤。</p><p>　　b）向高精度的車速和材料供給恒速調節(jié)或比例調節(jié)系統(tǒng)發(fā)展。</p><p>　　c）容積式計量向更為精確、標定更加方便的重量