瀝青路面病害及形成原因

文章出處：網(wǎng)責(zé)任編輯：作者：LS人氣：-發(fā)表時(shí)間：2021-05-27 14:17:00

瀝青路面裂縫是公路路面各類破損中更常見(jiàn)、更易發(fā)生的早期病害之一，它幾乎伴隨著瀝青路面整個(gè)使用期，并隨著路齡的增長(zhǎng)而加重。瀝青路面出現(xiàn)裂縫不但影響路容美觀和行車的舒適性，而且容易擴(kuò)展造成路面結(jié)構(gòu)性破壞，縮短路面的使用壽命。瀝青路面出現(xiàn)裂縫應(yīng)及時(shí)用灌縫膠或者貼縫帶進(jìn)行灌縫修補(bǔ)，否則雨水及其他雜物就會(huì)沿裂縫進(jìn)入面層結(jié)構(gòu)及路基，導(dǎo)致路面承載能力下降，加速路面局部或成片損壞。瀝青路面更常見(jiàn)的早期病害為：橫縫、縱縫、交叉裂縫。

從上述圖片上我們可以看到不同路段路面病害產(chǎn)生的情況。這些裂縫是瀝青路面更早期，更易發(fā)生的病害，也是不可避免的。在裂縫還沒(méi)有發(fā)生進(jìn)一步如龜裂、網(wǎng)裂等情況下，選擇適當(dāng)?shù)男扪a(bǔ)方式及時(shí)處理是十分必要的。瀝青裂縫產(chǎn)生的原因主要為：

1、新建公路碾壓的不足，填土未壓實(shí)或兩側(cè)密實(shí)度不均，產(chǎn)生不均勻的深陷而形成裂縫。

2、路基填挖結(jié)合部或填高沿橫向變化較大處理地段，其裂縫是連續(xù)的。

3、橫向裂縫起初大多出現(xiàn)于路面兩側(cè)，逐漸發(fā)展而貫通全路幅。這類病害的主要原因?yàn)闇囟绕诹芽p或稱由溫度應(yīng)力引起的溫度裂縫及基層開(kāi)裂導(dǎo)致的反射裂縫。

4、瀝青未達(dá)到適合于本地區(qū)氣候條件和使用要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，致使瀝青面層溫度收縮或溫度疲勞應(yīng)力（應(yīng)變）大于瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度（應(yīng)變）。

5、橋梁、涵洞或通道兩側(cè)的填土產(chǎn)生固結(jié)或地基沉降。【理論分析】橫向裂縫形成是與路中線近乎垂直的裂縫，間或伴有少量支縫。橫向裂縫主要是由溫度應(yīng)力引起的溫度裂縫和基層開(kāi)裂導(dǎo)致的反射裂縫。路面面層低溫收縮是產(chǎn)生橫向溫度裂縫的主要原因。當(dāng)瀝青路面在氣候變化下產(chǎn)生的累計(jì)溫度應(yīng)力超過(guò)瀝青路面的抗拉強(qiáng)度時(shí)，便會(huì)首先在瀝表混合料抗拉強(qiáng)度的薄弱面或某點(diǎn)開(kāi)裂。開(kāi)裂后，裂縫尖端產(chǎn)生應(yīng)力集中而繼續(xù)發(fā)展并貫穿整個(gè)瀝青面層。瀝青混凝土的低溫針入度、低漸感溫比及流變指數(shù)對(duì)瀝青混合料的抗裂性能影響較大。低溫針入度越大，代溫感漸比越小以及瀝青低溫的流變指數(shù)越小，則其低溫抗裂性能越好。低溫模量較低且收縮系數(shù)小的瀝青混合料產(chǎn)生的溫度應(yīng)力較小，同時(shí)變形能力較強(qiáng)且強(qiáng)度也較高的混合料低溫抗裂性能較為。

盡管這些表面裂縫對(duì)路面結(jié)構(gòu)的承載能力暫沒(méi)有影響，但是對(duì)磨耗層的耐久性和功能壽命有強(qiáng)裂的影響，同時(shí)由于這類裂縫上寬下窄，水和其他雜質(zhì)更容易滲入到路面結(jié)構(gòu)中。它發(fā)生在瀝青路面表層，從瀝青面層向下擴(kuò)展，并沿輪跡帶的方向延伸，它隨著路齡的增長(zhǎng)，可能會(huì)擴(kuò)展穿透磨耗層、粘結(jié)層、甚至整個(gè)瀝青面層。瀝青路面裂縫形成后，在行車荷載和溫度應(yīng)力的反復(fù)作用下，會(huì)不斷擴(kuò)展延伸，直至貫穿整個(gè)路面結(jié)構(gòu)。根據(jù)斷裂力學(xué)理論，裂縫擴(kuò)展主要有3種模式（如圖2）：拉裂（Ⅰ型）、剪裂（Ⅱ型）和撕裂（Ⅲ型），所以縱向裂縫另外一種產(chǎn)生原因是行車荷載作用引發(fā)的。由溫度變化產(chǎn)生的應(yīng)力也是導(dǎo)致裂縫擴(kuò)展的一個(gè)重要因素，這種破壞主要發(fā)生在冬季降溫天氣。