【正文】 米甚至一百米不等，這種裂縫一旦產(chǎn)生，當(dāng)開裂距離小于路面寬度時便會繼續(xù)在開裂路段內(nèi)形成縱向的溫縮裂縫，使路面進(jìn)一步被破壞。為什么溫縮裂縫會首先出現(xiàn)在路表？因為路面結(jié)構(gòu)具有厚度，在面層內(nèi)便會形成溫度剃度，當(dāng)在無約束條件下時，路面便產(chǎn)生形變，如圖9所示，但實際上由于基層對于面層的粘結(jié)和摩阻力作用，使實際上的受力模式為圖10所示，這樣，便會在面層頂部形成拉應(yīng)力，同時又由于瀝青路面是直接暴露在野外的工程構(gòu)造物，面層材料直接接觸紫外線、氧氣、水分等的作用，老化最嚴(yán)重，加之行車荷載的剪切力作用，使的瀝青路面的溫縮裂縫最早產(chǎn)生于瀝青路面表層。圖9：無約束條件下的面層受力模型 圖10 在基層粘結(jié)及摩阻力作用下的受力模型影響裂縫混合料的低溫抗裂性能的因素主要可歸結(jié)為以下幾點： 低溫針入度：適當(dāng)增大可提高混合料的抗裂性能 低溫感溫比：及PI，一般來說PI=1時的抗裂性能較好 低溫模量：模量越低同樣收縮下產(chǎn)生的應(yīng)力越小 收縮系數(shù)：收縮系數(shù)越小，降溫相等時產(chǎn)生的變形越小配合比設(shè)計：采用連續(xù)的密級配設(shè)計并適當(dāng)增大瀝青用量可改善混合料的抗裂性能。反射裂縫是半剛性基層瀝青路面所比較普遍的一種裂縫形式，普遍認(rèn)為這種裂縫不能避免，只能采取措施降低其危害，這里簡單介紹其產(chǎn)生原因及過程。眾所周知，半剛性路面有著較高的路面承載力，較好的水穩(wěn)定性，成板性高的特點，但也具有其不可避免的缺點就是會產(chǎn)生溫縮和干縮裂縫，加之路面在車輛荷載作用下在基層產(chǎn)生的疲勞開裂，瀝青路面底層便會在開裂處附近產(chǎn)生應(yīng)力集中，此時在交通荷載作用下的主拉應(yīng)力和溫度變化引起的拉應(yīng)力的綜合作用下，使瀝青面層在開裂處向上發(fā)展最終貫穿整個瀝青路面。圖11 半剛性基層由溫度和行車疲勞引起的反射裂縫產(chǎn)生縱向裂縫的原因有很多，歸納起來，主要可分為如下幾個方面：這種情況多見于新建公路，主要是由于填土未壓實或兩側(cè)密實度不均勻，在行車荷載作用下形成不均勻沉陷并進(jìn)一步發(fā)展成縱向裂縫。改建公路中新、老路段銜接處理不當(dāng)，造成不均勻沉陷或滑坡而形成裂縫。、承載力不足路基加固處理不當(dāng)，路基邊緣浸水，導(dǎo)致路基濕軟、承載力不足，形成啃邊，有時也會導(dǎo)致路面邊緣的縱向裂縫。在高填方路段或填挖結(jié)合部，由于土基壓實度不足或壓實不均勻，容易產(chǎn)生縱向裂縫，一般多為斷續(xù)。瀝青作為瀝青混合料的膠結(jié)材料，對混合料的抗裂性起著重要的作用。瀝青本身延度偏小或者由于老化后瀝青變脆，含蠟量偏高等原因，均會降低瀝青混合料的抗裂性能。一般來說，龜裂和不規(guī)則裂縫的產(chǎn)生原因大體相似，首先出現(xiàn)單條或多條平行的縱向裂縫，然后在裂縫間出現(xiàn)橫向或斜向連接縫，隨著車輛及其他原因的繼續(xù)作用而相互交錯，最終形成相互連接的網(wǎng)狀。產(chǎn)生龜裂及不規(guī)則裂縫的因素有很多，路面結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度不足，瀝青路面老化，基層排水不良，低溫作用，低溫時瀝青混合料變硬或變脆，基層和面層集料離析，壓實不均勻等均會產(chǎn)生。 車轍裂縫近年來，隨著對于瀝青路面裂縫研究的深入，使人們認(rèn)識到了一些新的裂縫，車轍裂縫便是其中一種。這是由日本的松野三郎教授在20世紀(jì)90年代首先提出的，受到了世界上的重視，并專門召開了國際會議。他的觀點認(rèn)為，這是一種在輪跡帶的邊緣與車轍同時發(fā)生的縱向裂縫，是表面裂縫的一種。它雖然也位于輪跡帶，但卻不是由于反復(fù)荷載引起的疲勞裂縫。在我國，城市道路的公共汽車站旁邊最容易發(fā)現(xiàn)這種車轍推擠裂縫。見圖113。圖12 公交車站附近的車轍推擠裂縫 圖13高速公路微表處車轍修復(fù)后的車轍裂縫總的來說，產(chǎn)生瀝青路面裂縫的原因有很多，對同一條裂縫的產(chǎn)生很大程度上并不是由某種單一的原因引起，而是由多種原因綜合影響下逐漸產(chǎn)生并擴(kuò)展的，如一條橫向裂縫有不僅僅是由于半剛性基層反射引起的裂縫，同時還有可能受到溫度下降影響。因此，在路面實際調(diào)查中應(yīng)該充分分析各種可能的原因，全面綜合考慮各種原因的影響，找出其中主要的原因并釋以相應(yīng)的處理對策，有的 放矢，才是上策。瀝青路面裂縫預(yù)防措施瀝青路面裂縫的預(yù)防措施歸納起來可分為以下四個方面：材料選擇、道路結(jié)構(gòu)設(shè)計、基層預(yù)開裂技術(shù)及加鋪體系應(yīng)用，以下分別加以說明。瀝青路面的開裂，根據(jù)開裂處材料的不同，可分為三種：瀝青本身被拉開裂，瀝青和石料接觸面被拉開裂及石料被拉開裂。一般最常見的是前兩種情況，因此在材料選擇時，可選用勁度模量低，溫度敏感性低的瀝青，如SBS、SBR改性瀝青；而瀝青和石料接觸面處被拉開裂多是由于瀝青與石料粘附性不好而產(chǎn)生，因此可選擇表面粗糙，與瀝青粘附性好的石料，避免使用酸性石料，有條件時應(yīng)該選擇添加抗剝落劑改善粘附性。增加瀝青層厚度可有效降低半剛性瀝青路面的反射裂縫，但對于由于溫度引起的低溫開裂所起的作用十分有限。同時由于加厚瀝青面層厚度可大幅度增加建設(shè)投資，其經(jīng)濟(jì)性值得考慮。因為柔性基層具有很強(qiáng)的柔性和變形能力，同時可起到應(yīng)力消散作用，可以有效地減少路面結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中現(xiàn)象，因此可有效降低半剛性基層的開裂和溫縮裂縫的綜合作用。同時，國內(nèi)有許多的學(xué)者已經(jīng)開始研究柔性基層和半剛性基層的優(yōu)化組合技術(shù)，將是更為有效的預(yù)防反射裂縫的措施。這是在面層和基層之間增加一層由級配碎石構(gòu)成的過渡層，將原半剛性基層下放成為底基層，而級配碎石層則成為上基層。南非是使用級配碎石層比較多的國家，法國也與1988年相應(yīng)提出“倒裝結(jié)構(gòu)”，均對緩解反射裂縫有著明顯的作用。應(yīng)力吸收層是指在基層與面層之間設(shè)置薄層封層，起到吸收尖端應(yīng)力，延緩開裂的目的。國內(nèi)外研究主要集中在低彈性模量、高韌性的材料開發(fā)上。目前常用的有稀漿封層、碎石封層、同步碎石封層、橡膠瀝青封層、纖維封層等。土工織物包括包括聚丙烯或聚醋織物和聚乙烯、聚丙烯或聚醋無紡織物，厚度不超過幾個毫米。無紡織物夾層的主要作用與應(yīng)力吸收薄膜相似。而織物由于模量稍高，可對加鋪層起少量加筋作用。格柵包括聚丙烯或聚醋土土格柵、玻璃格柵和金屬格柵。其中比較常用的是玻璃格柵，它是以高溫強(qiáng)度玻璃纖維為原料的一種新型加筋材料，具有較大的抗拉強(qiáng)度及彈性模量，較低的延伸率和很高的熔點，應(yīng)用于瀝青面層中可以起到以下的作用：①提高抗變形能力 ②延緩疲勞開裂及其擴(kuò)展③作為應(yīng)力消散層，可以防止反射裂縫。但其鋪裝時的變形受溫度變化的影響波動較大，對施工的要求比較高。而且由于它很薄，并不具備增強(qiáng)結(jié)構(gòu)和改善排水等功能?？偟难芯拷Y(jié)果表明加鋪土工織物的防裂效果有好有壞，但是它對于垂直差動位移和水平位移較大(溫縮嚴(yán)重)的情況效果不大，此外其防裂效果可能較短暫。瀝青作為瀝青混凝土路面的主要膠結(jié)材料，對抗裂起著重要作用，采用密級配并適當(dāng)增加瀝青用量的方法可減緩裂縫的產(chǎn)生。但這樣做同時會降低路面抗高溫變形能力，因此必須考慮混合料的高、低溫性能，綜合設(shè)計。基層預(yù)開裂技術(shù)包括基層預(yù)鋸縫和基層預(yù)破碎。 基層預(yù)開裂是指在半剛性基層上按一定間距一定深度設(shè)置預(yù)鋸縫，縫內(nèi)灌注瀝青等粘結(jié)材料，其上加鋪土工織物或格柵，再在其上鋪筑瀝青面層。起作用機(jī)理是通過鋸縫改善基層約束條件，從一定程度上釋放溫度應(yīng)力來達(dá)到防裂的目的，土工布即起到防滲作用，又緩解應(yīng)力集中，從而延緩或消除反射裂縫的產(chǎn)生。德國規(guī)范中明確規(guī)定，面層厚度小于或等于14cm，基層抗壓強(qiáng)度不大于12Mp，必須預(yù)切縫；前蘇聯(lián)也建議為減緩反射裂縫，在基層上每隔8~12m作一假縫，深6~8cm，縫寬10~12cm，我國也有部分地區(qū)進(jìn)行過嘗試，其切縫間隔、深度、縫寬等應(yīng)按照具體的基層強(qiáng)度、面層特點、氣候類型、交通量等實際具體條件確定。基層預(yù)破碎是指將舊水泥混凝土路面破碎成50㎜～150㎜的小塊，然后在這些相互嵌擠的水泥碎塊構(gòu)筑成的柔性基層材料上攤鋪熱拌瀝青混合料（HMA）罩面。這是一種針對舊水泥混凝土路面改造時預(yù)防反射裂縫的技術(shù)。美國數(shù)十個州采用這項技術(shù)。實踐證明：采用這項技術(shù)（簡稱R+HMA）修筑的路面，均未見反射裂縫，也不存在車轍問題，而且路面平坦。如圖115為預(yù)破碎所用機(jī)械所示圖14 圖15 加鋪層體系的應(yīng)用加鋪層體系是鋪設(shè)在下臥層路面結(jié)構(gòu)層之上的瀝青加鋪層、夾層體系和整平層的綜合體系。是應(yīng)用在舊路加鋪時的一種整體預(yù)防裂縫的系統(tǒng)。根據(jù)舊路面結(jié)構(gòu)質(zhì)量、荷載條件和選擇的修復(fù)方案，可以省去一個或多個部分。如圖16圖16 路面加鋪層體系示意圖調(diào)平層是鋪筑在不平整的舊道路表面上、平均厚度為幾厘米的瀝青材料層，為鋪筑夾層材料提供提供一平整表面通常又骨料最大粒徑為7mm的密實型瀝青混合料組成。夾層系統(tǒng)是由一層夾層材料組成，根據(jù)夾層材料的類型，采用特殊的錨固方法或固定在下臥層。夾層材料常見的有瀝青碎石、應(yīng)力吸收層薄膜夾層（SAMIS）、無紡?fù)凉げ肌⒏駯?，此外常用的還有瀝青砂和鋼筋網(wǎng)等。其固定方法如表1錨固方法 瀝青碎石或瀝青砂 應(yīng)力吸收薄膜 無紡?fù)凉げ?格柵 鋼筋網(wǎng) 三維鋼筋蜂窩網(wǎng)格 復(fù)合型材料★（無紡?fù)凉げ?格柵）★粘層油 ★★透層油★水泥漿封層★錨釘★ ★ ★自粘方式★★表1不同類型夾層材料及其相應(yīng)的固定方法夾層系統(tǒng)在道路結(jié)構(gòu)中的作用取決于夾層體系的類型，其作用有：（1）在裂縫附近承受很大的局部應(yīng)力，因而減少了裂縫尖端上方瀝青加鋪層內(nèi)的應(yīng)力。此時，夾層材料起加筋作用。（2）形成能產(chǎn)生水平變形而不破壞的柔性層，允許裂縫附近可以產(chǎn)生較大位移，即抵抗高應(yīng)變的柔性材料，并控制剝落。（3）具有防水功能，即使在路表再次出現(xiàn)裂縫后，仍能保持道路結(jié)構(gòu)的防水性。不同類型夾層體系的作用如表2：抵抗應(yīng)變的柔性材料，作用加筋并控制剝落防水 瀝青碎石或瀝青砂 應(yīng)力吸收薄膜 浸漬瀝青的無紡?fù)凉げ几駯?鋼筋網(wǎng) 三維鋼筋蜂窩網(wǎng)格復(fù)合型材料（無紡?fù)凉げ?格柵）★/★★(＊)★★ ★★ ★/★★(＊)★ ★★ ★★★(＊＊＊)★★★ ★★ ★★ ★(＊＊)★(＊＊)★★注：★：有效，★★：高效；(＊)：加筋作用取決于夾層材料類型和溫度條件；(＊＊)：僅僅適用于格柵或鋼筋網(wǎng)嵌入水泥漿封層內(nèi)或使用表面處治的情況；(＊＊＊)：僅僅適用于帶彈性粘結(jié)料的鋼筋網(wǎng)嵌入水泥漿封層內(nèi)的情況。表2：夾層體系的作用在任何情況下，為保證擴(kuò)散交通荷載作用于整個路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的應(yīng)力，應(yīng)將夾層體系與下層和瀝青加鋪層完全粘結(jié)。若層間粘結(jié)不好，可能導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)疲勞的快速發(fā)展或出現(xiàn)次裂縫。如果防水性得不到保證，可以再附加一層防水層。加鋪層是鋪筑在夾層系統(tǒng)之上的各種結(jié)構(gòu)的瀝青面層。除夾層體系外，瀝青加鋪層厚度和材料配合比設(shè)計在加鋪層體系防止路面開裂中起了重要作用。增加瀝青加鋪層的厚度可以有效地延遲路表出現(xiàn)裂縫的時間，因為較厚的加鋪層在初始階段可以減少原裂縫處因交通荷載引起的應(yīng)力。國際上通用的結(jié)論是需要將瀝青面層增加至15－25cm。增加加鋪層厚度，一方面可以減少舊面層的溫度變化，并降低加鋪層的拉應(yīng)力，另一方面可以增加路面結(jié)構(gòu)的彎曲剛度，降低接縫處的彎沉差，減少加鋪層的剪切應(yīng)力。同時，可以延長其疲勞斷裂壽命。瀝青材料的抗裂能力主要取決于骨料特性、瀝青劑量和粘結(jié)特性。骨料通過其膨脹系數(shù)（對溫度變化的敏感性）和粘結(jié)劑的結(jié)合質(zhì)量（粘結(jié)性）起作用。然而，粘結(jié)性在材料抗裂中起主導(dǎo)作用。但是為保證抗車轍和抗滑能力，必須有限制地選擇粘結(jié)劑，現(xiàn)在常用的有聚合物改性瀝青、回收的粉末橡膠改性瀝青和纖維。5瀝青路面裂縫修復(fù)措施路面裂縫一旦形成，就必須采取相應(yīng)的措施進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)時間越早，對路面的硬性越小，效果也越好。工藝選擇可參考表3。裂縫邊緣破壞的平均嚴(yán)重程度（占裂縫總長的