路面开裂的主要原因及处治措施分析.pdf

工程技术与应用 582023 年 第 12 期 总第 140 期 工程技术研究公路作为重要的交通基础设施，对国民经济发展摘要：沥青混凝土路面作为路面形式中的一种，在我国道路建设中应用极其广泛，具有噪声小、舒适度高、平整度好、抗滑性强等诸多优点。但随着路面使用年限的延长，受各种因素影响，易产生较多路面病害，如路面开裂，严重影响道路行驶的舒适性和体验感，甚至危及行车安全。基于此，文章以沥青路面为例，根据裂缝形状和开裂原因对路面裂缝类型进行分析，并提出相应的病害处治和预防措施，以期为我国路面开裂病害的防治及处理提供一定的借鉴。关键词：路面开裂；沥青混凝土；病害处治Abstract:As one of the pavement forms,asphalt concrete pavement is widely used in road construction in China.It has many advantages such as low noise,high comfort,good smoothness and strong skid resistance.However,with the extension of the service life of the pavement,it is easy to produce many pavement diseases such as pavement cracking affected by various factors,which seriously affects the comfort and experience of road driving,and even endangers driving safety.Based on this,this paper takes asphalt pavement as an example to analyze the types of pavement cracks according to their shape and the causes,and puts forward corresponding disease treatment and prevention measures,in order to provide some reference for the prevention and treatment of pavement cracking diseases in China.Key Words:pavement cracking;asphalt concrete;disease treatment分类号：U418.6路面开裂的主要原因及处治措施分析刘金玲滨州市滨城区交通运输局，山东 滨州 256600Analysis on the Main Causes and Treatment Measures of Pavement CrackingLIU JinlingBinzhou Bincheng District Transportation Bureau,Binzhou 256600,Shandong,China019.DOI:10.19537/ki.2096-2789.2023.12.和人们生活便利起着至关重要的作用。而路面作为公路的重要组成部分，承受着车辆行驶时的巨大荷载，易出现各种问题，路面开裂则是公路使用过程中常见问题之一。路面开裂不仅影响行车舒适性，还会危及行车安全，严重的甚至会酿成交通事故。因此，对路面开裂的主要原因进行研究，并提出相应的处置措施，具有重要的实际意义和应用价值。1 沥青路面裂缝类型1.1 按裂缝形状分类1.1.1 横向裂缝横向裂缝是沥青路面裂缝中最常见的类型之一，其裂缝方向与道路中心线垂直或接近垂直（见图 1）。通常，横向裂缝发生在道路中央或接近中央位置，其对道路影响较大1。横向裂缝形成的主要原因是路面受热胀冷缩等季节性因素影响，路面承受水平张应力作用。随着气温升高，沥青路面膨胀，当路面温度下降时，路面产生收缩。因不同部位温度变化不同，因此会在沥青路面形成较大内应力，进而可能导致沥青路面开裂，形成横向裂缝。此外，横向裂缝的形成还可能与路面设计不当、施工工艺缺陷等因素有关。作者简介：刘金玲，女，本科，高级工程师，研究方向为公路工程。图 1 横向裂缝工程技术与应用 59工程技术研究 第 8 卷 总第 140 期 2023 年 6 月图 3 不规则裂缝（a）网状裂缝（b）龟裂1.1.2 纵向裂缝纵向裂缝与道路中心线平行或接近平行，多发生在道路的边缘位置（见图 2）。纵向裂缝的主要原因是路面受到垂直张应力的作用，常常与路面基层变形、地基不均匀沉降、路面厚度变化等因素有关。纵向裂缝的存在，还会增加路面噪声，影响行车安全。图 2 纵向裂缝1.1.3 不规则裂缝沥青路面中形状不规则的裂缝称为不规则裂缝，包括网状裂缝和龟裂（见图 3）。不规则裂缝的形成与路面材料老化、路面结构设计不合理、路面基层变形等因素有关。不规则裂缝形态特殊，对路面的影响更为复杂，对路面维修和保养也更具挑战性。裂缝形成的主要原因包括路面材料质量问题、施工质量问题、路面结构设计不合理等。其中，路面材料质量问题是产生非荷载型裂缝的重要原因，如沥青质量不佳、沥青与骨料的配合比例不合理、沥青渗漏等。施工质量问题同样会导致路面产生非荷载型裂缝，如路面压实不均匀、压实度不达标、沥青温度控制不当等。此外，路面结构设计不合理也是非荷载型裂缝产生的原因之一，如路面厚度不足、基层结构设计不合理等。为减少非荷载型裂缝的出现，应严格控制材料质量，加强施工监督和质量管理，合理设计路面结构。2 沥青路面裂缝处治措施2.1 横向裂缝处治措施在进行路面裂缝处治时，裂缝深浅是一个重要的考虑因素3。对于较浅的横向裂缝，一般采用封闭处理方法，使用封闭材料填充裂缝并进行封闭。这样可避免水分进入路面内部，减少裂缝的扩展和路面损坏。封闭材料的选择应结合裂缝大小和类型，通常可选择沥青封闭剂、聚氨酯等材料，此类材料具有较好的黏附性和耐久性，可在较长时间内保持裂缝处于封闭状态。对于较深的横向裂缝，需采用更严格的处理方式，如采取加铺沥青混合料、冷补材料等方式进行修补，以增加路面的抗压能力。加铺沥青混合料可将沥青混合料倒入裂缝内，通过压实使之与路面形成一体。冷补材料则是一种较为新型的处理方式，主要由特殊高分子材料组成，能够在快速凝固后达到与路面相似的硬度和强度，具有成本低、使用方便等优点。2.2 纵向裂缝处治措施对于纵向裂缝的处理，应注重加强路面的承载能力，以避免裂缝再度产生。具体方法包括铺设砖石等加强结构、增加路面厚度和强度等。此外，全面的路面翻修也是一种有效的处理方法，可通过重新铺设沥青混合料、冷补材料等方式进行修补，以增加路面的抗压能力，提高路面使用寿命。在进行纵向裂缝处理时，需注意修补与周边路面的接合处，以保证道路的平整度和行车安全性。2.3 不规则裂缝处治措施不规则裂缝的形态和位置不固定，较难处理4。此类裂缝通常采用钻孔修补法进行处理，即在裂缝两侧钻孔，再灌注封闭材料，以封闭裂缝。此外，可采1.2 按裂缝原因分类1.2.1 荷载型裂缝将道路因承受车辆荷载而产生的裂缝称为荷载型裂缝，通常是由道路结构设计不合理、材料强度不足或使用年限过长等因素引起的2。荷载型裂缝包括横向裂缝、纵向裂缝和疲劳裂缝，其中横向裂缝和纵向裂缝是荷载型裂缝中最常见的两种类型，疲劳裂缝则是由于车辆荷载的反复作用，导致沥青混凝土层表面产生微小裂缝。1.2.2 非荷载型裂缝因路面本身质量问题、施工不规范等非荷载因素造成的裂缝称为非荷载型裂缝，此类裂缝多呈现不规则形状，位置不固定，对道路的影响较大。非荷载型工程技术与应用 602023 年 第 12 期 总第 140 期 工程技术研究用加铺沥青混合料、冷补材料等方式进行修补。对于较严重的不规则裂缝，则需进行全面的路面翻修。在进行不规则裂缝处理时，还需注意与周围环境和材料搭配，并保证处理后的道路平整度和车辆行驶舒适度。3 沥青路面开裂病害成因与预防措施3.1 病害成因预防沥青路面开裂需综合考虑多种因素，应从内因和外因两方面入手进行分析（见图 4）。材料配合比（沥青用量、混合料性状、材料种类、产地等）气候、环境因素（温度、日照、雨水、地形地质等）交通荷载（车轮荷载、制动荷载等）结构（铺装、排水结构等）通车运营外因内因沥青路面的破坏施工条件（施工季节、质量控制、温度控制、基层含水量等）图 4 沥青路面开裂病害成因3.2 病害预防措施3.2.1 合理设计道路结构在道路结构设计时，应选择合适的材料和结构形式。例如，在选择沥青路面材料时，需考虑其耐久性、弹性模量、热胀冷缩系数等因素，以满足不同地理环境下的使用要求。此外，还应根据道路使用状况、交通量、车辆类型等因素，选择合适的路面结构形式，以提高路面的抗裂能力和承载能力。3.2.2 采用高质量材料沥青路面的耐久性和抗裂性对道路的安全和稳定性至关重要，使用高质量沥青和骨料是提高路面抗裂性的关键。高质量沥青和骨料能够提供足够的支撑和稳定性，使路面能够承受车辆和自然环境带来的应力。此外，控制沥青混合料的配比和质量也是避免裂缝形成的关键。在沥青路面施工过程中，须严格控制材料配比和质量，以确保沥青混合料达到设计强度和密度。同时还应注意施工工艺流程，避免操作不当导致质量问题，以此提高路面的耐久性和抗裂性。3.2.3 加强养护管理定期进行路面养护和维修，及时发现和处理路面裂缝，包括对路面进行清洁、修补、覆盖等处理，避免小问题演变成大问题。雨季和高温季节是路面裂缝易发期，因此在雨季、高温季节，需重点加强路面养护工作，避免水分和高温对路面产生不良影响。在雨季，及时清理路面积水，避免水分渗入路面，加剧裂缝扩大；在高温季节，采取喷淋降温、覆盖遮阳材料等措施降低路面温度。3.2.4 加强交通管理超载车辆对路面的荷载过大，会导致路面产生过度变形，增加路面产生裂缝和损坏的风险。因此，通过制定严格的超载车辆管制政策，加强对道路的检查和维护，可及时发现并处理超载车辆对路面的损坏，避免裂缝的产生和扩大。此外，通过合理规划道路货运交通，推广环保节能的运输方式，也可减少超载车辆对路面的损害。3.2.5 完善公路养护机制公路开通运营后，应及时制定健全的公路养护计划和制度，及时投入足够的养护人力和物力，开展科学有效的路面养护工作5。同时，加强道路日常养护管理、培训，提高养护人员的相关养护技能，并通过建立公路养护信息管理系统，对养护工作进行有效监督和管理，严格落实养护责任，确保养护质量和效果，促进公路持续稳定发展。4 结束语综上所述，随着使用年限的增加，路面受各种因素影响，病害不断出现。路面开裂作为公路常见问题之一，已逐渐成为社会关注的焦点，其不仅影响行车舒适性，还可能危及行车安全，甚至酿成交通安全事故。因此，为确保道路的安全性及耐久性，需对其进行预防及处治。基于此，文章以沥青路面为例，对沥青路面裂缝的种类及成因进行探讨、分析，并提出了相应的处治和预防措施，对今后我国沥青路面运营质量的提高具有重要意义。参考文献1 孙斌.道路沥青混凝土路面开裂的成因与应对策略J.建筑安全,2023,38(3):82-85.2 张璐,张传平,王仕峰.沥青道路裂缝的分析与防治综述J.石油沥青,2022,36(4):56-62.3 李慧姣.半刚性沥青路面裂缝成因分析及防治措施J.工程技术研究,2021,6(11):54-55.4 汪勇.高速公路沥青路面开裂原因分析与防控措施J.中国勘察设计,2021(4):94-96.5 冯涛,焦彦利,李宁,等.冀北地区高速公路沥青路面开裂原因分析J.公路交通科技(应用技术版),2020,16(11):21-24.