張曉丹 張海濤

（1.41108219******0640；2.41018219******215X）

1 水穩(wěn)基層裂縫類型及成因分析

在基層強度形成過程中，穩(wěn)定土材料因水分不斷消耗、蒸發(fā)，而出現(xiàn)體積收縮現(xiàn)象，當收縮變形受到約束時，將產生干縮裂縫。由于水泥穩(wěn)定土存在熱脹冷縮的特性，當溫度下降，穩(wěn)定土極易因遇冷產生收縮變形，同樣受到約束時，將會形成溫縮裂縫。一般可將路面基層裂縫分為2類，即水平位移張拉裂縫與垂向位移沉陷裂縫，相比之下，水平位移張拉裂縫更寬。據(jù)大量實踐經驗可見，基層裂縫產生的原因可歸結為以下幾點：

1）水泥的影響。作為水穩(wěn)基層的一種穩(wěn)定劑材料，水泥質量的優(yōu)劣直接關系著水穩(wěn)基層的質量，水泥內礦物成分的多少、水泥用量的多少是水穩(wěn)基層收縮裂縫產生的根本原因。通常情況下，都會認為水泥的主要作用便是穩(wěn)定基層，然而在大量實踐檢驗下，當集料一致的情況下，水泥內礦物成分對集料強度起決定作用。也就是說，硅酸鹽水泥的穩(wěn)定性最佳，相比之下，鋁酸鹽水泥的穩(wěn)定性則不甚理想。一般情況下，4～5%為水穩(wěn)基層水泥劑量范圍，若其收縮系數(shù)在5%以上，則表明其收縮系數(shù)在不斷增加。此外，水泥劑量的增加，將有效增強基層穩(wěn)定性及強度，但若用量過大，也會產生基層干縮裂縫。為此，必須合理控制水泥用量。2）集料及土的影響。在水穩(wěn)基層裂縫防治中了解到集料配合比是否準確、合理也將對其產生極大影響，若細粉料含量較大，則會導致裂縫產生。為此，在路面基層施工中，若集料級配不合適，粗細集料用量太大，同樣會影響基層結構的強度，甚至會出現(xiàn)彎沉值增大，均勻性減弱的情況。與此同時，當混合料內土的含量較多時，將大幅增加基層的塑性指數(shù)，這種情況下也會產生干縮裂縫。3）施工的影響。除了施工材料的影響之外，施工工序、施工技術、施工方法也是產生基層裂縫的關鍵性因素。如攪拌不均勻、粗細集料分布不均，材料離析、花白，攤鋪不到位，壓實度不足等均是產生基層裂縫的誘因。

2 工程概況

某公路工程全長13.4km，原路面結構為4cm瀝青罩面+8cm瀝青混凝土+15cm二灰碎石+15cm石灰土，由于行車荷載和自然因素的長期作用，路面已出現(xiàn)了較為嚴重的病害，比如網(wǎng)裂、龜裂、路面變形、坑槽等，經現(xiàn)場勘查可知，路面基層強度不足，為了保證施工質量，對本路段進行18cm冷再生基層調拱，并補強水泥穩(wěn)定級配碎石（18cm）和瀝青混凝土（9cm）。按照室內試驗研究結果，在養(yǎng)生2d進行水泥穩(wěn)定碎石微裂施工，通過抗壓回彈模量下降百分率控制現(xiàn)場試驗微裂程度。按照所得結果可知，抗壓回彈模量下降百分率為抗壓強度的1.4～1.6倍，為此，可在30%、40%、50%控制抗壓回彈模量下降百分率。為了保證施工質量，需采取具有代表性的路段作為試驗段，共400m，分為4段，每段均為100m，其中A、B、C段分別為微裂程度30%、40%、50%，參照路段設為D段，不做微裂施工處治。

3 微裂技術作用機理

微裂技術是指在攤鋪、碾壓水泥穩(wěn)定碎石基層之后，在養(yǎng)護前期便通過振動壓路機對基層進行碾壓，從而形成又細又分散的網(wǎng)狀微裂縫。采用此類施工工藝，可以充分利用水泥穩(wěn)定材料的收縮作用，并形成收縮應力，防止生成太長或太寬的裂縫，減少反射裂縫的發(fā)生率。通過微裂技術的應用，可以為抑制或控制水泥穩(wěn)定碎石基層反射裂縫提供一個新的防治思路。通過這種施工方式，很大程度上可以降低基層材料早期收縮應力。其特點如下：

1）微細裂縫具有良好的傳荷能力，且不會向路面反射，可大大減小裂縫寬度，避免大裂縫產生，減少裂縫數(shù)量。2）早期養(yǎng)護時期，水泥穩(wěn)定材料強度損失僅是暫時的，隨著養(yǎng)護時間的不斷增加，其強度將隨之增長，并不會影響基層強度。3）于基層材料整體結構性能而言，微裂技術不會產生結構性的不利影響，因此具有良好的施工效果。

4 水穩(wěn)基層微裂施工技術要點

1）水泥穩(wěn)定碎石基層微裂技術施工過程。微裂施工中，采取XG6224m-1型振動壓路機進行壓實，9.5m為路寬，3.185m為壓路機寬度，按照既定碾壓施工方案，由左至右壓路機分3次完成碾壓，碾壓速度需控制在合理范圍內，保證緩慢、勻速前行，一般為3～5km/h，保證碾壓無死角，可達到壓實度要求。2）基于落球式彎沉儀的微裂技術過程控制?；鶎訑備伳雺菏┕ぶ?，即可進入灑水養(yǎng)生階段。在養(yǎng)護2d之后，便可按照施工方案進行微裂施工。在整個施工過程中，要實時通過落球式彎沉儀測定其模量。首先要將各個試驗路段微裂前的基層模量測定出來，并將其作為基準模量。微裂過程中，振動壓路機每振動碾壓1遍，便可進行一次回彈模量測定，當模量降低至要求微裂程度之后，便可停止碾壓施工，并對微裂情況進行詳細觀測。4個試驗段微裂前模量均為845MPa，碾壓遍數(shù)和模量測定結果如下：（1）1號段，碾壓遍數(shù)為4遍，微裂后模量為580MPa，微裂程度為32%；（2）2號段，碾壓遍數(shù)為5遍，微裂后模量為470MPa，微裂程度為44%；（3）3號段，碾壓遍數(shù)為6遍，微裂后模量為375MPa，微裂程度為56%；（4）4號段，無碾壓，微裂前后模量一致，均為845MPa。3）微裂施工結果及分析。通過微裂施工之后，可以得出如下結果。（1）1號段，微裂程度為32%時，微裂縫肉眼基本不可見；（2）2號段，微裂程度為44%時，微裂縫大部分肉眼不可見，少數(shù)可見；（3）3號段，微裂程度為56%時，微裂縫大部分肉眼可見，呈細而分散的微裂縫網(wǎng)絡。

按照微裂技術作用機理規(guī)定，當基層微裂處理之后，最佳狀態(tài)為微裂縫網(wǎng)絡呈現(xiàn)大部分肉眼不可見或少數(shù)可見，這種情況下，將有效釋放材料早期收縮應力，且養(yǎng)生后期大部分裂縫均可自動愈合，對路面結構整體承載力不會造成任何影響?；诖耍烧J為當微裂程度為40%左右時，裂縫大部分肉眼不可見，少數(shù)可見，為最佳狀態(tài)。

微裂技術主要用于提升水泥穩(wěn)定碎石基層材料抗裂能力，同時，還可改善及抑制瀝青路面反射裂縫。因此，為了全面了解路面抗裂效果，在試驗段通車運營1年之后，對路面反射裂縫進行調查分析，經勘查可知，1、2號段均出現(xiàn)了1條非貫穿裂縫，未見貫通裂縫；但是3、4號段則均出現(xiàn)了1條非貫穿裂縫和1條貫穿裂縫。由此可見，相比微裂程度50%和未做微裂處理路段，微裂程度30%、40%路段裂縫數(shù)量較少，與此同時，考慮到在對材料后期強度恢復不影響的情況下，微裂程度越大，材料釋放收縮應力的效果越佳，最終確定微裂技術可采取養(yǎng)生2d后，40%微裂程度為最佳選擇。

5 結束語

綜上所述，近年來，隨著社會經濟的快速發(fā)展，我國公路建設事業(yè)也取得了顯著的成績。在路面結構設計中多采用水泥穩(wěn)定碎石為主的半剛性基層瀝青路面，其特點為整體性好、承載力強、便于施工等，因此在我國高等級公路施工中得到了廣泛應用及推廣。水泥穩(wěn)定碎石基層以水泥為膠結料，因其自身溫縮、干縮特性，在多種因素作用下，基層極易開裂，特別是在溫差較大的地區(qū)，基層裂縫問題更甚。為此，應及時了解水穩(wěn)基層裂縫成因，結合工程實際情況，有針對性地采取切實可行的防治措施，有效減少路面裂縫，提高路面使用性能。