摘要：路面裂縫不僅影響路面美觀﹑減低平整度，而且會削弱路面的整體平整度。特別是路面開裂后水份通過裂縫滲到路面基層﹑低基層甚至土層，削弱基層﹑土層的強度，從而加劇路面的破壞，縮短路面的使用壽命。文章主要針對半剛性基層的瀝青路面反射裂縫形成與防治進行了分析與探討。

　　關鍵詞：半剛性路面,反射裂縫,防治

　　一、反射裂縫的形成原因

　　對于半剛性基層瀝青路面，反射裂縫指由于半剛性基層在溫度梯度和濕度變化下產生收縮開裂，此種基層材料先開裂而后沿開裂基層向上方反射到瀝青面層而形成的裂縫，或者在行車荷載作用下，裂縫沿已開裂半剛性基層向上擴展而形成的裂縫。很顯然，反射裂縫的產生主要是剛性基層已先開裂，再經行車或溫度、濕度變化而引起瀝青面層裂縫。

　　1.反射裂縫產生的主要類型與原因

　　(1)溫度型反射裂縫。溫度型反射裂縫有兩種，一種是在開裂基層(或老路)上鋪厚瀝青面層后，在冬季突然降溫過程中，基層(或老路)的裂縫會由于溫度收縮而繼續拉開，它將給產生溫度收縮的新鋪瀝青面層增加一個附加拉應力;兩個拉應力疊加一旦超過瀝青混合料抗拉強度，新瀝青面層的表面在基層(或老路)裂縫的上方開裂，并逐漸向下延伸，直到與老路的裂縫相連，這樣形成的裂縫通常稱為低溫收縮裂縫。另一種裂縫主要發生在晝夜溫差比較大的地方。在開裂基層(或老路)上鋪薄瀝青面層的情況下，裂縫將從面層底面開始，面層底面一旦開裂，除在負溫差下縫端有拉應力外，在正溫差(升溫造成的溫差)下縫端產生的拉應力更大。由此產生的裂縫稱之為溫度疲勞裂縫。

　　(2)荷載型反射裂縫。當行車荷載經過接縫或裂縫時，在面層中產生的應力影響線可分為三個階段：一是軸載位于接、裂縫一側時，接、裂縫兩側產生較大的相對位移，在瀝青面層中造成較大的剪切應力;二是軸載位于接、裂縫頂面時，兩側無相對位移或相對位移較小，瀝青面層主要承受彎拉應力作用;三是軸載駛離接、裂縫時，在面層內產生與第一次方向相反的剪切應力。在整個過程中瀝青面層受到兩次剪切一次彎拉作用，其直接結果是引起反射裂縫的產生和擴展，荷載因素是引起反射裂縫的一個重要因素。

　　2.反射裂縫的擴展

　　瀝青面層的反射裂縫從其產生到整個路面破壞，中間要經歷一個裂縫擴展階段，即反射裂縫在罩面層厚度方向上的縱向擴展和其在表面的橫向擴展。

　　(1)反射裂縫的縱向擴展。斷裂力學認為，裂縫的擴展有三種位移模式：張開模式、剪切模式和撕開模式，其中，溫度應力對反射裂縫影響的模式為張開模式;行車荷載對反射裂縫影響的主要模式為張開模式和剪切模式。當車輪駛經裂縫的正上方時，以張開模式來引起反射裂縫;在裂縫之前和之后的位置，主要以剪切模式影響反射裂縫。撕開模式在罩面層中不常出現。與張開模式相對應的溫度型反射裂縫通常產生于薄層罩面層底部，而后向上逐漸擴展到罩面層頂面。當瀝青罩面層或面層較厚且氣溫較低時，裂縫產生在罩面層或面層的頂面和底面，而后向罩面層或面層中間擴展，形成所謂對應裂縫。對于正荷載作用下的張開模式所對應的反射裂縫，一般產生于罩面層底面，在周期性荷載的作用下垂直向上擴展。在偏荷載作用時，反射裂縫以剪切模式在罩面層中向上擴展，其擴展路徑在罩面層中是沿大約45°角的方向向上擴展。當車輪荷載(偏荷載)和溫度應力共同作用于復合罩面結構時，裂縫的擴展界于偏荷載和溫度應力單獨作用時裂縫擴展路徑之間，比偏荷載作用時的裂縫擴展路徑更垂直一些。

　　(2)反射裂縫的橫向擴展。裂縫發展過程是首先應在道路表面某些位置產生，然后再向兩側擴展。一般情況下，反射裂縫多出現在輪跡處。環境因素會加速反射裂縫的擴展。裂縫一旦出現，水分的浸入、氧化以及行車荷載的反復作用，常常加速反射裂縫向四周擴展。即使裂縫貫穿于整個路面寬度，也不會影響行車的舒適性。各地區的溫度狀況不同，各路段的交通條件和現有路面的結構狀況也不相同，因而，反射裂縫的產生有可能主要是溫度原因引起的，也有可能主要是荷載作用引起的，或者是溫度和荷載共同作用所造成的。對于基層裂縫引起的反射裂縫而言，主要是由于溫度引起的，行車荷載在其形成的后期起到促進作用，但較薄的瀝青面層和較厚的瀝青面層的反射裂縫產生的機理不同;對于舊水泥砼接縫上的瀝青罩面層中出現的反射裂縫而言，主要是由于荷載原因引起的，行車荷載的施加速度遠高于溫度變化產生的面板伸縮位移的速度，特別是偏荷載作用。

　　二、防治措施

　　1、選擇合理面層材料。面層瀝青應選用勁度模量大﹑溫度敏感性能低的瀝青或改性瀝青，采用一定級配的集料，必要時可在瀝青混合料中加土工合成材料以提高其韌性，減少瀝青面層自身溫濕效應并增強對基層可能形成反射裂縫的預防。

　　2、選擇合理基層材料。對半剛性基層無機結合料，應通過試驗確定其最佳組成，以便使其抗裂性能盡量符合當地環境條件的要求，必要時可加入早強劑以提高早期強度，增大其彎拉強度而使彎拉模量變化不大，減弱溫濕效應，提高耐用性，增強拉裂性能，減少基層自身裂縫或使其不產生裂縫。

　　3、進行合理的結構組合設計。在路面結構組合設計方面，可通過修路試路段的方法提出適合地區特征的典型路面結構模式，確定最佳瀝青面層厚度。使結構組合在力學上合理，所選用的瀝青面層厚度不至太薄而足以抵抗基層裂縫反射對面層的影響，又不至于太厚而失去經濟上的意義。設置10～15cm處治碎石上基層對吸收和消弱半剛性基層裂縫尖端應力和應變，減少和延緩反射裂縫的產生和擴展具有較好的效益。

　　4、保持面層功能完備。面層施工中，對于多層瀝青層結構，在多面層之間鋪設土工織物等進行面層整體強度補強，增強面層自身的抗裂能力，保持瀝青路面面層本身功能的完備性以減弱基層反射裂縫影響也是一種行之有效的方法。

　　5、防止基層開裂。在基層施工中，應注意濕治養生并及時做封層處理以防止基層初期破壞和干縮裂縫產生，在基層采用預留縫(縫深不小于1/2板厚)，在縫處鋪設土工織物防止不規則裂縫產生。確定基層的壓實度并充分注意其壓實的均勻性，防止基層不均勻沉陷而導致開裂。對于已發生初期裂縫的基層應全面而詳細地調查，如果裂縫較嚴重，則應采取切割﹑開挖的辦法并利用合適的材料重新鋪設基層;如果裂縫輕微則可采用在基層頂面沿路幅全幅鋪設土工織物或瀝青橡膠應力吸收薄膜的措施。當基層不預留縫時，可以采取與裂縫輕微的相同辦法進行防治。

　　6、施工注意事項。作為防治半剛性基層瀝青路面反裂縫重要措施的土工織物的應用，在施工中應注意清除鋪設層面的雜物，并使其鋪設牢固﹑順直﹑搭接合理(一般10～20cm為宜)﹑粘層油溫度適中，避免人為或施工機具對其損壞而達不到預期效果。而對瀝青橡膠，在施工中應重視瀝青的稠度，橡膠粉的品種﹑細度和含量，攪拌溫度與時間，并與施工方法密切結合，切忌在潮濕的半剛性基層上直接鋪瀝青橡膠應力吸收薄膜，應在基層鋪一層下封層并使其干燥以保證其質量。

　　三、結語

　　綜合以上分析，半剛性基層瀝青路面的反射裂縫形成有復雜的原因，與材料性能﹑結構層組合設計﹑溫濕循環﹑車輛荷載疲勞作用以及施工工藝有關。其防治是一項復雜的工作，必須根據相關因素做出全面考慮，采取切實可行的措施才能取得預期的效果。

　　參考文獻：

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