1、浅谈道路水泥稳定层裂缝防治摘要：当前，随着我国道路工程建设的迅速发展，公路基层大多采用水泥稳定碎石基层。水泥稳定碎石以其良好的结构整体性能和力学性能在我国公路施工中广泛地应用。但是，伴随水泥稳定碎石基层的大量使用，难免会产生一些缺陷，其突出问题就是水泥稳定层裂缝。笔者根据多年的道路施工经验，首先深入分析了道路水泥稳定层裂缝产生的原因，基于此，提出了防治裂缝的有效性措施，从而确保水泥稳定碎石的施工质量，供同行参考。 关键词：道路工程；水泥稳定层；裂缝；防治 中图分类号： U41 文献标识码：文章编号： 0 引言 道路水泥稳定碎石基层是将碎石、水、水泥和砂根据一定的比例所配制的混合物，其不仅是路面
2、和底基层两层的中间结构，也是路面结构层的承重结构，有着不可替代的作用。水泥稳定碎石有较大的承载力，良好的抗冻性，较高的强度以及丰富的材料来源等优点，可谓一种优良的路面基层材料。但是，水泥稳定碎石也有自身缺点，主要表现为，较大脆性造成其对湿度、温度有很强的敏感性，容易受到湿度和温度的变化产生裂缝，同时反射到路面，在很大程度上降低了路面使用性能。因此，对道路水泥稳定层裂缝进行防治具有十分重要的现实意义，不仅能够确保整个道路路面的质量，而且还可以避免路面受到损害，延长路面的使用寿命。 1 道路水泥稳定层裂缝成因分析 1.1 由于温度变化而导致的温度收缩裂缝。在水泥稳定碎石混合料中含有?6的水泥用量的
3、情况下，其凝结硬化的过程中将产生大量的热量，水泥稳定碎石基层为半刚性体，同样具有热胀冷缩的性质，产生的热量不能尽快的散去，其内部就会产生较高的温度，造成内部体积膨胀。倘若施工环境温度下降，外部基层材料就会收缩，在整个路面结构中基层将受到约束，进而产生拉应力，如果基层材料自身抗拉强度不能承受就会产生基层开裂的情况，引起温缩性裂缝。 1.2 干缩性裂缝。此种裂缝主要有水泥稳定碎石压实成型到正常养生期的干缩以及养生期满后到施工沥青封层、摊铺沥青混凝土面层时期的干缩两类。引起此两类干缩性裂缝的原理基本是因为压实后的水泥稳定碎石层中的水分蒸发而导致整体宏观体积的变化。对于前者而言，因为基层混合料自身水分
4、与养护洒水的水分蒸发，并且在混合料内部水化作用引起的毛细管作用、碳化收缩作用以及分子间的吸附作用，造成混合料体积在一定程度上趋于减小而收缩，导致拉裂现象的产生；对于后者，假如此段时期有较长的间隔，难免会有风吹、雨淋和日晒，水泥稳定层势必会经受由干燥到饱水状态的反复作用，基层薄弱位置就会出现比较严重的裂缝现象。 1.3 路基不均匀沉降产生的裂缝。路基不均匀沉降能够明显导致水泥稳定层裂缝的产生。作为道路基层的下承层结构，路基一定要做到压实度达到规范设计的要求，做好防护管理工作，以免雨淋。相反，在重车的作用之下，基层会产生反射裂缝，呈纵向裂缝或者显弧状分布，同时表面会形成一定的高度差。路基不均匀沉降
5、产生的裂缝主要表现在：首先，由于含水量没有控制好导致压实效果不能满足要求，并且鉴于施工进度和时间方面的要求，造成压实作用的时间不够充分，造成路基压实度达不到要求；其次，路基施工受到施工条件的限制，诸如，天气干燥，填料含水量不高，加之土块粉碎不足，造成路基压实度不均匀；最后，压实时的松铺厚度和不恰当的选用辗压机都会导致路基压实不足，造成路基土密度不符合要求，土体出现积水后，对路基进行侵蚀，使路基土软化产生不均匀沉降，直接影响到水泥稳定层。 2.道路水泥稳定层裂缝的防治措施探讨 2.1 对水泥用量以及辗压时的最佳含水量进行严格的控制。通常，水泥稳定碎石基层设计强度在 3-5 MPa。水泥用量的多少
6、取决于设计强度的高低，而水泥稳定层越大，出现干缩性裂缝的可能性就越大，缝宽也越大，因此，同世界多数发达国家规范规定相同，建议水泥剂量限制在6。混合料的含水量越大，水泥稳定碎石层干缩应变就越大。在道路施工辗压中，含水量增加，干缩性裂缝就越容易产生，即便是铺设沥青层面，在冬季或者干旱季节也可能出现干缩裂缝，所以在道路施工中，施工人员还要根据天气状况降低或加大拌合用水量。完成摊铺后，应及时进行洒水养护，可采取麻袋布或者尼龙布覆盖等，以预防基层混合料内部产生水化作用以及水分蒸发导致的干缩性裂缝。倘若是在冬季进行道路施工时，可采用一层塑料薄膜再加上二层土工布覆盖保温。养护期结束后，应及时进行沥青封层或透
7、层油的施工，做好摊铺沥青混凝土面层工作，这样能够使水泥稳定层遭受日晒、风吹和雨淋的时间短一些，有效减少重复干缩引起的裂缝，施工实践证明，此措施非常有效。 2.2 水泥稳定层的施工应选择有利的季节或时间。鉴于在道路施工时，气温同一年中最热或者最冷时的温差越大，水稳基层越容易受到温度变化的影响，产生温缩性裂缝。对水泥稳定层进行施工最好选择在年平均气温时期。因为此段时期没有较大的气温变化，基层材料结构内温度应力不大，因而水泥稳定层产生热胀冷缩的可能性不大。如果道路施工的时期是炎热的夏季，施工人员在早、晚时间施工是比较合理的时间段，尽量避免中午时间进行施工，同时，要注重洒水养护工作，确保水泥稳定层维持
8、在湿润状态。 2.3 对路基和底基进行严格的控制。为避免水泥稳定层受到路基的影响，路基和底基层一定要根据设计与相关规范的要求进行施工。当路基和底基层的压实度以及弯沉值达不到相关要求时，一定要重新处理，直至符合规定要求。杜绝因为路基和底基层的压实度以及弯沉达不到相关规定而产生的沉降裂缝。同时，在确定路基填料之前，应对土质进行调查分析，必要时应做标准击实试验，对于不能达到规范要求的材料，不可以用于路基填筑。此外，为了预防路基不均匀沉降，还可以在土基顶面以下一定深度设置沥青隔断层，阻止路基下方的水分侵入到上方，维持路基顶部一定深度范围内的填土含水量不变，确保土基抗压弹性模量不变，从而有效地预防水泥稳
9、定层裂缝的发生。 2.4 对水稳层集料级配以及混合料压实度进行严格控制。水泥稳定碎石层的干缩性及耐冻性在很大程度上受到水稳层集料级配和压实度的影响。集料含量增加能够减少水稳层整体材料的含水量、孔隙率以及比表面，进而最大程度上降低干缩性。从微观的角度而言，水稳层材料中间部分的收缩系数由各固相的成分和含量所决定。针对原材料中固相颗粒来说，砂砾以上颗粒的温度收缩系数相对较小，粉粒以下颗粒，尤其是黏土矿物的温度收缩性相对较大，所以，对级配进行严格控制，降低混合料中细集料含量亦或采取掺加具有较小胀缩性的材料，能够减少混合料温缩系数。此外，压实度越高，刚度和强度越高，而干缩性会降低。因此，对水稳层集料级配
10、以及混合料压实度进行严格控制能够有效地预防水泥稳定层裂缝的产生。 3 结束语 综上所述，道路水泥稳定层在整个路面结构中发挥着不可代替的作用，其质量的优劣直接影响着面层的施工质量，并且对道路的整体质量以及使用寿命都有着十分重要的意义。然而，水泥稳定层裂缝在路面工程中是一种不可忽视的病害，为有效地避免水泥稳定层裂缝的产生，需要公路施工人员必须对压实度、集料级配、辗压时最佳含水量，地基和底基以及水泥用量等方面进行严格的控制，从而在最大程度上避免道路水泥稳定层裂缝的产生，加强道路的运营使用能力，提高整体道路质量。作者简介: 金玉波(1979-),女，工程师, 从事道路桥梁施工的技术与管理工作。 参考文献： 1周汉明. 高等级公路水泥稳定碎石基层裂缝防治技术J. 公路与汽运,2007,(01):77-79. 2公路路面基层施工技术规范（JTJ034-93）.人民交通出版社，1993. 3张平国. 水泥稳定碎石基层裂缝出现的原因及预防措施J. 山西建筑,2002,(10):57-73. 4蒋应军. 水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治研究D.长安大学,2001.
