【正文】 通常是由最重的車輪荷載產(chǎn)生的；并且對于半剛性路面，不同軸載對路面的破壞作用遠(yuǎn)不是 4 次方的關(guān)系，而 11～ 13 次方的關(guān)系，即使是通過次數(shù)較少的重荷載也對路面破壞起著決定性的作用。 E. 施工因素。主要指半剛性基層材料的碾壓含水量，半剛性基層完成后的暴曬時間等因素。 、 周圍環(huán)境影響 A. 老化和環(huán)境因素。在嚴(yán)冬，瀝青材料最易破碎，其強(qiáng)度將難以承受由溫縮引起的拉伸應(yīng)力，可能由于路面的溫縮和翹曲在路表出現(xiàn)微裂縫。 B. 瀝青路面裂縫擴(kuò)展的影響因素。瀝青路面開裂主要由 交通 和環(huán)境因素引起，與行車荷載 有關(guān)的瀝青路面開裂的典型例子就是龜裂。這種類型裂縫是由于溫度下降或干縮變形時瀝青路面結(jié)構(gòu)層收縮引起的。 C. 交通荷載誘發(fā)裂縫。根據(jù)經(jīng)典的疲勞強(qiáng)度理論，交通荷載引起的瀝青路面裂縫產(chǎn)生于受約束層底部，然后向上擴(kuò)展到路表。這種裂縫應(yīng)出現(xiàn)在車輪輪跡處，應(yīng)為橫向裂縫。 D. 環(huán)境因素誘發(fā)裂縫。事實上，由環(huán)境因素誘發(fā)的裂縫通常呈現(xiàn)為橫向裂縫，這是因為溫度下降或干濕變化而收縮變化的應(yīng)力一般在縱向最大。在特殊條件下，如高摩擦力和溫度或含水是急劇下降，就可能產(chǎn)生橫向裂縫，在這種情況下也可能產(chǎn)生典型的塊裂。 E. 荷載與環(huán)境因素對瀝青路面開裂 的綜合影響。與交通荷載和環(huán)境因素相關(guān)的應(yīng)力不是彼此孤立的，而且在許多氣候條件下，瀝青路面裂縫在白天主要受交通影響，而夜晚主要受環(huán)境因素影響。 西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育設(shè)計（ 論） 8 、 低溫裂縫 瀝青材料在較高溫度條件下具有良好的應(yīng)力松弛性能，溫度升降產(chǎn)生的變形不至于產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力，但當(dāng)氣溫大幅度下降時，瀝青材料逐漸發(fā)硬并開始收縮。此時半剛性基層的底部將產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力瀝青混合料的應(yīng)力松弛趕不上溫度應(yīng)力增長，混合料勁度急劇增大。由于瀝青面層在路面中是受到約束的，面層中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力或拉應(yīng)變一旦超過瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度，瀝青面層就會開 裂，產(chǎn)生裂縫。由于瀝青路面寬度有限，收縮路面結(jié)構(gòu)的相互約束小，所以低溫裂縫主要是橫向的。 、 溫度疲憊裂縫 這種裂縫主要發(fā)生在日溫差大的地區(qū)。由于溫度反復(fù)升降導(dǎo)致瀝青面層溫度應(yīng)力疲憊，使瀝青混合料的極限拉伸應(yīng)變變小，加上瀝青的老化使瀝青勁度增高，應(yīng)力松弛性能降低，最終達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度使路面產(chǎn)生裂縫。瀝青路面具有高溫軟化特性，盡管設(shè)計及施工中盡可能降低油石比，最大限度地利用骨料級配增大高溫穩(wěn)定性，但在車輛長期作用下仍要產(chǎn)生車轍。泛油一般出現(xiàn)在高溫天氣，由于氣溫升高而導(dǎo)致瀝青軟化點的不適應(yīng)。 、 施工因 素 A． 路基或基層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，路基局部下沉路面掰裂。 B． 半剛性基層在鋪建時隨著混合料水分的減少產(chǎn)生干縮應(yīng)力，形成干縮裂縫。 C． 基層混合料的離析或碾壓不密實及機(jī)械組合不合理，造成基層上部細(xì)粒料上浮，形成強(qiáng)度較弱的薄層，在行車荷載作用下，易產(chǎn)生龜狀裂縫。 D． 半剛性基層養(yǎng)生不當(dāng)直接影響干縮裂縫的產(chǎn)生。 E． 半剛性基層養(yǎng)生結(jié)束后，如果不及時灑鋪封層或透層油，隨著暴曬時間的增長產(chǎn)生干縮裂縫。 F． 施工填土未壓實，路基產(chǎn)生不均勻沉陷，接縫處壓實未達(dá)到要求，在行車作用下形成縱向裂縫。 G． 瀝青混合料攤鋪時間過長， 其表面溫度低，內(nèi)部較熱，用重型壓路機(jī)碾壓易引起路面表層切斷。 H． 施工接縫處理不當(dāng)、碾壓方式不正確易產(chǎn)生橫向裂縫。 I． 壓力機(jī)加速或減速過猛，尤其是轉(zhuǎn)向時過猛易產(chǎn)生路面橫紋。 J． 瀝青混合料分幅碾壓力或縱向接茬時，由于接茬處理不當(dāng)造成接茬開裂。 、 超載因素 西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育設(shè)計（ 論） 9 A． 由于超載車輛引起累計軸次的增大，從而引起設(shè)計彎沉值減小。 B． 由于超載造成正常設(shè)計的路面基層或底基層抗拉強(qiáng)度不足，使其提前在層底產(chǎn)生拉裂。 C． 由于超載，加之車輛的振動沖擊作用，可將路面壓壞，即一次性破壞作用。 D． 由于超載，車輛在上下坡、剎車 時將加速瀝青路面層的剪切破壞。 西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育設(shè)計（ 論） 10 第 四 章 、 瀝青路面裂縫應(yīng)力分析 、 結(jié)構(gòu)性破壞裂縫 瀝青路面的結(jié)構(gòu)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材料做底基層，可使基層底面由行車荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力明顯減小，甚至還小于半剛性底基層底面產(chǎn)生的拉應(yīng)力，這對半剛性基層承受行車荷載的反復(fù)作用是十分有利的。同時在面層滲水、冰凍水、毛細(xì)水等的作用，裂縫的修補(bǔ)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(yīng)力作用。兩種情況均會完全脫離原有的基礎(chǔ)，造成面層底、裂縫邊緣處應(yīng)力集中，很快導(dǎo)致破壞。 、 溫度裂縫 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。 A. 低溫裂縫。瀝青材料在較高溫度條件下，具有良好的應(yīng)力 松弛 性能，溫度升降產(chǎn)生的變形 不至于 產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力，但當(dāng)氣溫大幅度下降時，瀝青材料逐漸發(fā)硬并開始收縮，面層中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力或拉應(yīng)變一旦超過瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度，瀝青面層就會開裂 。 B. 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(fù)升降導(dǎo)致瀝青面層溫度應(yīng)力疲勞，使瀝青混合料的極限拉伸應(yīng)變 (或勁度模量 )變小，加上瀝青的老化使瀝青勁度增高，應(yīng)力 松弛 性能降低，最終達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度使路面產(chǎn)生裂縫。 、 半剛性路面的反射裂縫和對應(yīng)裂縫 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(jié)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(nèi)產(chǎn)生大的拉應(yīng)力或拉應(yīng)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(yīng)力或拉應(yīng)變，因此容易被拉裂，并 且裂縫的擴(kuò)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?qū)?yīng)裂縫 對于新鋪的半剛性基層，隨著混合料中水分的減少，要產(chǎn)生干縮和干縮應(yīng)力；水分減少得愈多愈快，產(chǎn)生的干縮應(yīng)力和干縮應(yīng)變就愈大。在已經(jīng)產(chǎn)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(yīng)力而使面層底部先開裂，并較快形成反射裂縫。一旦行車產(chǎn)生的拉應(yīng)力與溫度應(yīng)力相結(jié)合，反射裂縫會形成得更快。在較厚瀝青面層的情況下，由西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育設(shè)計（ 論） 11 于溫度應(yīng)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(yīng)裂縫。以上結(jié)論已被長沙交通學(xué)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(nèi)下層裂縫上方的溫度應(yīng)力分布規(guī)律。 不同的應(yīng)力分布規(guī)律不難推斷，通過進(jìn)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時，裂縫將主要從表面開始；薄于此臨界厚度時，裂縫可能主要從底部開始。此臨界厚度與氣候條件、面層混合料的勁度模量、 溫縮性 以及基層混合料的溫縮性有關(guān)。 、 堤防自身裂縫 A. 由于機(jī)淤固堤工程措施是將泥漿放淤到堤身一側(cè)，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單元，將泥漿放淤進(jìn)去。而泥漿中的水分就直接和堤身接觸，如果原堤身土質(zhì)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(jìn)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(jìn)水分的一側(cè)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(jìn)而產(chǎn)生裂縫、下蟄、錯位等滲透破壞現(xiàn)象。 B. 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(yán)重。 C. 堤防加固工程施工措施是臨背河加高加寬原堤身，工程施工雖進(jìn)行開蹬、碾壓、檢驗等工序。但該工 程舊堤身部與新堤身部經(jīng)歷的時間不同，沉降系數(shù)也不同，這樣堤身就會發(fā)生不均勻沉降，進(jìn)而產(chǎn)生縱向裂 。 西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育設(shè)計（ 論） 12 第 五 章 、 預(yù)防措施 及處治方法 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(jìn)行處治 。 A． 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(xì)砂，最后用輕型壓路機(jī)將礦料碾壓。 B． 沿裂縫涂刷少量稠度較低的瀝青。 C． 對于路面的縱向或橫向裂縫，應(yīng)按裂縫的寬度按以下步驟分別予以處治： a． 縫寬在 5mm 以內(nèi)： ①清除縫中雜物及塵土； ②將稠度較低的熱瀝青（縫內(nèi)潮濕時應(yīng)采用乳化瀝青）灌入縫內(nèi)，灌入深度約為縫深的 2/3； ③ 填入已篩好的干凈的石屑或細(xì)砂（視縫寬窄選料），并搗實； ④ 溢出縫外的瀝青及石屑、砂清除干凈。 b． 縫寬在 5mm 以上： ①除去已松動的裂縫邊緣； ②清除縫中雜物及塵土； ③用拌和均勻的熱瀝青混合料分層填入縫中，并搗實（縫內(nèi)潮濕時應(yīng)采用乳化瀝青混合料）。 D． 因瀝青性能不好、或路面設(shè)計使用年限較長、油層老化等原因出現(xiàn)的大面積網(wǎng)狀裂縫或不規(guī)則裂縫，此時若基層強(qiáng)度尚好時，通過 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可選用下列維修方法： a． 乳化瀝青稀將封層，封層厚度宜為 3~6mm； b． 加鋪瀝青混合 料上封層，或先鋪設(shè)土工合成材料后，再在其上加鋪瀝青混合料上封層； c． 改性瀝青薄層罩面； d． 單層瀝青表處； E． 由于路基、基層強(qiáng)度不足或路基翻漿等原因引起的嚴(yán)重龜裂，應(yīng)先處治好基層后再重作面 。 、 新建瀝青路面裂縫的預(yù)防 A． 材料的選擇。根據(jù)道路所在地區(qū)的氣候條件和混合料類型選擇結(jié)合料，對于水泥處治基層，如果條件允許，最好使用溫度膨脹系數(shù)低的骨料。對于瀝青結(jié)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(yīng)選用表面粗糙，石質(zhì)堅硬，耐磨性強(qiáng)，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。 B． 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計。顯然，所設(shè)計的道路必須能適應(yīng)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(shè)計中應(yīng)特別注意路面排水與防水措施： a． 瀝青混凝土配合比設(shè)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(yīng)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。對受拉西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育設(shè)計（ 論） 13 疲勞開裂的研究表明，瀝青用量從 %增加到 %，可以使用 25m 板長為基