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論文導(dǎo)讀：水泥穩(wěn)定碎石基層是根據(jù)水泥、碎石、砂和水按一定比例進(jìn)行配制的路面結(jié)構(gòu)層承重結(jié)構(gòu)，也是底基層與路面兩層的中間結(jié)構(gòu)，它具有強(qiáng)度高、水穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。但它和水泥砼路面一樣施工工藝要由于水泥穩(wěn)定碎石具有強(qiáng)度高且水穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)作為高等級(jí)路面的基層，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，且取得了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)。但由于其結(jié)合料為水泥，施工工藝要求較高，而且需要較好的施工管理環(huán)境，否則就極易產(chǎn)生早期裂縫。
關(guān)鍵詞：高速公路水穩(wěn)碎石基層裂縫防治

　　一、裂縫產(chǎn)生原因分析
　　1.1干縮裂縫：水泥穩(wěn)定碎石在干燥空氣中硬化時(shí)，隨著水分的減少，體積將收縮變形，每隔一段距離產(chǎn)生均勻的干縮裂縫。水泥穩(wěn)定碎石產(chǎn)生干縮裂縫的原因與其水泥、水和碎石集料都有很大的關(guān)系。一方面混合料在凝結(jié)硬化過(guò)程中，水泥與水起水化反應(yīng)，消耗大量的水分。水泥含量越高，則消耗的水分越多。另一方面，碎石集料表面也要吸附水，集料中的細(xì)料成分越多，表面吸附的水分就越多。再者，基層施工過(guò)程中，含水量越大，蒸發(fā)散失的水分就越多。因此就越易產(chǎn)生干縮裂縫。
　　1.2溫縮裂縫：水泥穩(wěn)定碎石由于混合料中有5%左右的水泥，所以具有熱脹冷縮的性質(zhì)，在混合料硬化初期，水泥水化放出較多的熱量，但散熱較慢，因此其內(nèi)部溫度較高，使內(nèi)部體積膨脹。而外部如遇氣溫急劇降低則冷卻收縮，內(nèi)脹外縮相互制約，產(chǎn)生較大的應(yīng)力。一旦應(yīng)力超過(guò)其極限抗彎拉強(qiáng)度，將產(chǎn)生溫縮裂縫。溫縮裂縫多數(shù)是橫向分布。
　　1.3網(wǎng)狀裂縫：網(wǎng)狀裂縫也叫“龜裂”，它是由于局部彎沉太大，在外力作用下產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞的裂縫，它是一種破壞性較大的裂縫，如遇下雨，則滲水，在外力作用下引起翻漿。博士論文，高速公路水穩(wěn)碎石基層裂縫防治。初期時(shí)僅為網(wǎng)狀細(xì)裂紋，隨著時(shí)間的推移，裂紋處基層內(nèi)部的水分繼續(xù)蒸發(fā)，裂紋逐漸發(fā)展成為發(fā)散形裂縫。在外力作用下，基層呈塌陷狀。這在城市道路中較為常見(jiàn)。
　　1 4縱縫：如果水泥穩(wěn)定碎石基層在施r早期產(chǎn)生縱縫，一定是施工控制方面引起的。其原因應(yīng)歸結(jié)為局部土基壓實(shí)度或基層壓實(shí)度沒(méi)有達(dá)到規(guī)范要求。但城市道路基層7d養(yǎng)護(hù)期滿(mǎn)后，如果管理維護(hù)不到位，也會(huì)產(chǎn)生縱縫。由于基層較厚，采用分層碾壓作業(yè)。第一層攤鋪碾壓成型時(shí)，其厚度較薄，一般在15cm左右，盡管養(yǎng)護(hù)期滿(mǎn)，但其承載能力較低。城市道路施工作業(yè)面不象公路建設(shè)作業(yè)面那么單一，本來(lái)周?chē)�房屋建筑的限制使得施工作業(yè)面有限，再加上隨道路施工進(jìn)展，各種工程管線相繼進(jìn)場(chǎng)施工，各分項(xiàng)工程的作業(yè)面相互交叉，自來(lái)水管、燃?xì)夤�、電力電信�?gòu)件等大型重物堆放或重型車(chē)輛上路，基層極易被壓裂。
　　1 5荷載型裂縫：荷載型裂縫主要由于行車(chē)荷載作用而產(chǎn)生的裂縫。在車(chē)輪荷載作用下，半剛性基層底部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)此拉應(yīng)力超過(guò)材料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，則半剛性基層底部發(fā)生開(kāi)裂。在行車(chē)荷載反復(fù)作用下，底部裂縫會(huì)逐漸擴(kuò)展到上部，并使瀝青面層也開(kāi)裂破壞。其中超載是造成瀝青路面開(kāi)裂、使用壽命驟減的主要原因。
　　二、裂縫防治
　　2.1原材料控制：
　　(i)水泥：為保證水泥穩(wěn)定碎石基層施工時(shí)有足夠的時(shí)間運(yùn)輸、攤鋪和壓實(shí)，應(yīng)對(duì)水泥的終凝時(shí)間有限制，一般需要6~ 10h。。夏季施工時(shí)，氣溫較高，表面層的凝結(jié)硬化速度較快，水泥終凝時(shí)間應(yīng)盡可能達(dá)到10h；春秋季施工時(shí)水分蒸發(fā)較慢，終凝時(shí)間可縮短至6h。水泥標(biāo)號(hào)不能太高，最好不要超過(guò)32.5，采用普通硅酸鹽水泥。劑量控制范圍為5%左右。因?yàn)樗�泥劑量太低，�?qiáng)度難以滿(mǎn)足要求；而劑量過(guò)高時(shí)，混合料的收縮系數(shù)增大，裂縫增加。故水泥劑量一定要經(jīng)過(guò)試配并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試合適之后確定。
　　(2)石料：石料的粗細(xì)直接影響水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度、平整度和裂縫的產(chǎn)生。水泥穩(wěn)定碎石的粒料越粗，強(qiáng)度越高，穩(wěn)定性越好，預(yù)防溫縮、干縮裂縫的能力越強(qiáng)。但粒料過(guò)于粗糙，則粒料間的粘接力不足，一旦車(chē)輛上路，表面層極易跑散，使得基層的平整度難以達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求。如果粒料偏細(xì)，基層強(qiáng)度難以合格。而且石粉含量偏多時(shí)，水泥穩(wěn)定碎石的收縮性增大，裂縫也就增多。因此，施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于集料的級(jí)配控制一定要把好關(guān)，嚴(yán)格控制粉料(粒徑小于0.075mm)的含量。
　　2.2施工控制
　　(1)壓實(shí)度：水泥穩(wěn)定碎石混合料壓實(shí)度的控制是保證強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的重要手段之一。博士論文，高速公路水穩(wěn)碎石基層裂縫防治。城市道路各種地下工程管線設(shè)施的檢查維修井和未能及時(shí)遷移的地上桿線給基層的碾壓帶來(lái)了難題。這些結(jié)構(gòu)設(shè)施的周?chē)�往往是大型機(jī)械碾壓的死角。盡管面層將采取鋼筋加固補(bǔ)強(qiáng)措施，但基層的壓實(shí)度保證仍不能松懈。為保證壓實(shí)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，檢查井周?chē)�混合料的攤鋪厚度可比正常路段薄一些，水泥的含量增�?%左右，使用小型機(jī)具夯實(shí)多遍。再配合路面的井圈加固，以保證井圈周?chē)�的路面的工作壽命�?br> 　　(2)含水量：水泥穩(wěn)定碎石是水泥與集料的水化凝結(jié)硬化的產(chǎn)物。含水量的控制影響到壓實(shí)度的保證和裂縫的產(chǎn)生。考慮到混合料在運(yùn)輸、碾壓過(guò)程中還有水分散失，尤其夏季施工時(shí)水分蒸發(fā)快，施工過(guò)程中對(duì)水的含量應(yīng)控制在比最佳含水量大1%左右。含水量過(guò)小時(shí)，基層表層松散，碾壓容易起皮，難以壓實(shí)；含水量過(guò)大碾壓時(shí)粘輪，表面起拱，而且基層成型后水分散失愈多，形成的裂縫愈多。所以施工過(guò)程中含水量要控制適宜。
　　(3)施工接頭：基層在施工過(guò)程中留有接頭是難以避免的。博士論文，高速公路水穩(wěn)碎石基層裂縫防治。但接頭處往往是應(yīng)力的集中區(qū)，在溫度應(yīng)力、基層收縮應(yīng)力和交通荷載的反復(fù)作用下，容易誘發(fā)為裂縫，從而導(dǎo)致瀝青面層產(chǎn)生反射裂縫。因此，基層施工過(guò)程中，應(yīng)盡量減少接頭。城市道路路幅寬，里程短，橫斷面組成復(fù)雜，所以，施工組織要科學(xué)合理。博士論文，高速公路水穩(wěn)碎石基層裂縫防治。無(wú)論是土路基還是基層，都應(yīng)保證以完整的半幅斷面施工，并且不得少于一定長(zhǎng)度，嚴(yán)禁小面積“雞窩窩”式的施工方式。兩幅基層之間的銜接處的松散部位應(yīng)切掉。兩次施工處接頭以豎直形式搭接，上下兩層接頭之間最少錯(cuò)開(kāi)Im。
　　2 3養(yǎng)護(hù)控制：水泥穩(wěn)定碎石基層碾壓成型后應(yīng)及時(shí)覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)。由于水分參與了水泥的水化反應(yīng)，水分的散失將影響其正常的反應(yīng)，從而影響凝結(jié)硬化后形成的強(qiáng)度，特別是夏季施工，氣溫較高，基層表面的水分蒸發(fā)更快，極易產(chǎn)生均勻的裂紋。養(yǎng)護(hù)的方法可以采用草袋、麻袋或塑料薄膜覆蓋，保證基層不直接暴露在外。冬季施工時(shí)，要及時(shí)采取防凍措施。因?yàn)閺?qiáng)度未形成的混合料中的自由水在氣溫0 cc以下時(shí)結(jié)冰，體積膨脹，使基層結(jié)構(gòu)變得松散，達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。
　　2.4外力影響：水泥穩(wěn)定基層是半剛性路面結(jié)構(gòu)，只有2.5—3MPa的強(qiáng)度，在不鋪面層時(shí)，嚴(yán)禁超重車(chē)輛通行，過(guò)早通過(guò)超重車(chē)輛會(huì)使水穩(wěn)基層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受到破壞，產(chǎn)生不規(guī)則的細(xì)小裂縫。博士論文，高速公路水穩(wěn)碎石基層裂縫防治。車(chē)輛超載是造成瀝青路面損壞的主要原因，路政管理部門(mén)要加重、加大對(duì)超載、超重車(chē)輛的處罰和監(jiān)管力度。而設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要親自對(duì)路線的交通量及車(chē)輛組成進(jìn)行調(diào)查，充分考慮到超載車(chē)輛的影響，避免出現(xiàn)反射裂縫。博士論文，高速公路水穩(wěn)碎石基層裂縫防治。
　　結(jié)語(yǔ)：由于高速公路路建設(shè)的復(fù)雜性和道路本身的特點(diǎn)，使得水泥穩(wěn)定碎石基層產(chǎn)生裂縫的因素更多。但水泥穩(wěn)定碎石基層具有強(qiáng)度高且水穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，該結(jié)構(gòu)已越來(lái)越多地應(yīng)用于交通量較大的公路路面的基層。因此，只要在施工組織、質(zhì)量控制和維護(hù)管理等方面多下工夫，認(rèn)真細(xì)致地完成每一個(gè)環(huán)節(jié)，將可以大大的減少裂縫產(chǎn)生。

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