半刚性基层路面反射裂缝的预防措施研究

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1、半刚性基层路面反射裂缝的预防措施研究由于半刚性基层自身的缺陷，导致半刚性基层沥青路面易出现反射裂缝，本文主要分析了半刚性基层防止反射裂缝产生的预防措施。关键词：半刚性基层，反射裂缝，预防措施1.引言　　半刚性基层沥青路面由于具有强度高、造价低、整体性及水稳定性好等优点，在我国公路建设中得到了广泛的运用;但半刚性基层在运营期间易产生干缩裂缝和低温收缩裂缝，在交通荷载和温度荷载的重复作用下，半刚性基层的这种收缩裂缝很容易扩展到沥青面层而形成反射裂缝(ReflectionCrack)。反射裂缝一旦产生，不仅影响路面的美观和行车舒适性，更重要的是大大的缩短了路面的使用寿命，因此，针

2、对于反射裂缝采取一定的预防措施是十分有必要的。2.反射裂缝的预防措施　　目前国内外对减少半刚性路面裂缝的主要思路是：①使用防裂效果更好的面层或基层材料。②通过增加沥青面层厚度以防止基层反射裂缝。③从结构本身入手防止和减少半刚性沥青路面基层的反射裂缝。在沥青面层和半刚性基层之间设置一层弹性模量低，韧性好的材料作为应力吸收层以吸收半刚性基层裂缝，目前这种方法是国内外工程实践中用得较多的一项工程措施。针对半刚性基层沥青路面反射裂缝具体采取的措施有以下几种。2.l增加沥青面层的厚度　　通过增加沥青面层厚度以防止基层反射裂缝，国际上通用的结论是需要将沥青面层增加至15~25cm。增加

3、加铺层厚度，一方面可以减少旧面层的温度变化，并降低加铺层的拉应力，另一方面可以增加路面结构的弯曲刚度，降低接缝处的弯沉差，减少加铺层的剪切应力。同时，可以延长其疲劳断裂寿命。　　但单纯依靠增加加铺层厚度的方法有其弊端，一方面增加加铺层厚度可能会受到路面标高的限制，另一方面增加加铺层厚度，必将大幅度增加路面造价；而且在夏季高温时沥青混合料高温蠕变易产生车辙，同时会削弱由于旧水泥混凝土板作基层而产生的强基薄面的优势，故而这一方法有很大的局限性。2.2进行半刚性材料的合理组成设计　　通过进行半刚性基层材料的合理设计，如：调整结合料用量与比例，增加粗骨料含量并严格设计级配，以尽可能

4、的减小其温缩和干缩系数，增加半刚性基层材料的抗裂性能，但是不能从根本上消除半刚性材料的开裂而导致的路面反射裂缝。2.3加铺土工织物或格栅　　在半刚性基层顶或沥青之间设置各种土工合成材料，可以提高沥青混合料的抗拉强度与抗变形能力。八十年代初，英国诺丁汉大学布朗教授经过三、四年的试验和研究将塑料格栅应用于沥青路面。他通过对比加铺和未加铺土工格栅的沥青路面，认为前者比后者可以推迟疲劳裂缝出现达19倍，可以减少车辙50%。　　各种夹层具有不同的刚度，在减少反射裂缝方面所起作用也不同。软夹层在减少温度引起的反射裂缝中可起到重要作用，但在降低荷载应力方面作用不大，甚至可能有不良影响，而

5、刚(劲)度与沥青加铺层材料相近的硬夹层，则对降低荷载产生的反射裂缝最为有效，但在减少温度引起的反射裂缝方面不如软夹层有效。因而，在选择夹层类型时，应对诱发反射裂缝的主要原因以及不同夹层减缓反射裂缝的效果进行具体分析。2.4基层预切缝　　基层预切缝方法是在铺沥青面层前将半刚性基层按一定间距设置预拒缝，且设法让这种裂缝仅保留在基层本省，而不反射到面层。基层采用预锯缝来减少沥青面层反射裂缝的措施在国内外工程实践中有一定的应用，在国外应用较早。　　它的防裂原理主要是通过锯缝改善基层约束条件，从而在一定程度上释放温度应力来达到防裂目的。同时，在锯缝防裂基础上铺设一定宽度土工织物，既起

6、到了防渗作用，又在一定程度上缓解了裂缝处沥青面层应力集中，从而延缓或消除了面层反射裂缝的产生。2.5在面层与基层之间铺设应力吸收层SAMI　　根据断裂力学的理论，如果面层与基层完全失去粘结就可以完全消除由于基层开裂而对沥青面层的应力集中，但是这种方法在现实中是不可能实施的，采用低模量的中间夹层却是可以实现的，中间夹层通常具有较低的弹性模量且能承受很大的应变而不破坏，在路面结构中它能依靠自身的塑性变形来吸收应力，不致把很大的应变传递到面层上。国内外对此类防裂措施开展了不少试验研究，并取得了一定的研究成果：　　1）橡胶沥青封层（SAM）和应力吸收膜(SAMI)。　　国外曾采用S

7、BS和EVA(乙烯醋酸乙烯)橡胶沥青应力吸收中间层(ASMI)防止反射裂缝，具有一定效果，证明其可以减少和延缓反射裂缝。这是一种高弹性低劲度的软夹层，厚度为10mm~50mm，模量为10MPa~100Mpa。其作用为降低基层与加铺层之间的粘附阻力，使二者易于蠕动、滑移，从而减少温度下降引起的反射裂缝。同时，由于隔开了接缝(或裂缝)端部，它可以降低加铺层底面的载荷能力。　　2）此外国内外尚有采用开级配沥青混凝土(沥青碎石)作中间层，但严格讲，沥青碎石仍具有较高模量，能传递裂缝尖端的高应力及应变，虽然该层较厚时具有较好