紧急求助，沥青混凝土路面裂缝原因分析

2025-03-06 03:41:34

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回答1：

按照《公路涵音路面养护技术规范》对沥青路面损坏的分类，结合路面的实际损坏情况，沥青路面的早期损坏分为裂缝、表面损坏、变形和水损坏几大类。
裂缝类——沥青路面在建成后和使用过程中受环境和基层的影响，渐渐丧失粘结力，从而降低路面抗拉能力，导致裂缝的产生和扩延。
从沥青路面的裂缝产生机理来分类，其裂缝的主要表现形式有：温缩裂缝、反射裂缝和荷载裂缝三种。
1、温缩裂缝在我国大部分地区相当普遍，主要形式为横向裂缝，也有纵向裂缝和网状裂缝。温缩裂缝的产生原因主要有两种:—是低温收缩裂缝。沥青混合料是一种对温度非常敏感的材料，在夏季温度较高时，具有良好的应力松弛性能，混合料内部不会产生过大的温度应力：在冬季，混合料的应力松弛不足以抵抗温度下降产生的应力增长，材料收缩产生的拉应力一旦超过材料的抗拉强度，路面就会开裂，这种裂缝主要表现为横向裂缝路面纵向长度越大，在收缩过程中受到约束也越大,开裂也越严重，而路面横向一般较窄，约束也就较小，在收缩过程中不易开裂。另一种是温度疲劳裂缝。环境温度的变化不仅表现在春、夏、秋、冬季节的变化，而且每一天环境温度也反复升降，沥青面层中温度应力日复一曰地反复作用，导致产生温度疲劳裂缝。
2、反射裂缝在复合式路面和半刚性基层上铺筑沥青混合料时较为典型在冬季，随着环境温度降低，混凝土板块收缩，已经存在的裂缝变宽，沥青上铺层与裂缝对应处产生拉应力，不仅刚性或半刚性基层发生收缩，而且沥青面层也同样产生收缩变形，其收缩变形与混凝土板块缩（胀）缝的位移相反。从而加剧了裂缝处的应变，产生了应力叠加。同样，昼夜温差荷载作用也会导致复合式路面的反射裂缝。当白天气温高时，混凝土板块上部比下部温度高，板块产生下凹变形，与胀缝或缩缝对应的沥青面层产生拉伸；当夜晚气温低时，混凝土板块上部温度低、下部温度高，板块产生凸变形，与胀缝或缩缝对应的沥青面层产生压缩，日复一日随着每天气温循环作用，接缝处的沥青面层产生反射裂缝。路基不均匀沉陷也会引起路面发生纵向裂缝或横向裂缝，如老路加宽或桥涵、通道的端头造成的不均匀沉陷等。
3、荷载裂缝是由于车辆荷载作用产生的裂缝。当荷载作用下产生的拉应力大于路面材料的抗拉强度时，就会导致沥青路面面层或基层产生裂缝。随着荷载作用次数的增加裂缝逐渐扩展，最终产生网裂或龟裂等疲劳破坏。发生荷载裂缝的主要原因是路面结构设计不合理、路面材料不合格，或者存在施工质量缺陷等。
路面产生裂缝原因较多也较复杂，有来自设计的，也有来自施工的以及材料本身的等，另外雨水渗透也将导致路面产生裂缝，由于天阴下雨，部分雨水渗入到路面空隙和裂缝中，在外力作用下,导致沥青与集料之间粘结力降低并逐渐丧失粘结力。水分的不断渗入，在汽车车轮动态荷载的反复作用下，进入路面空隙裂缝中的水分不断产生动压力和真空负压抽吸的反复循环，水分逐渐渗入到沥青与集料的界面上，沥青膜从集料表面脱落，沥青混合料掉料、松散、开成网状裂缝并不断扩大。路面出现微裂缝时不釆取预防性养护措施，裂缝将在行车荷载的作用下将迅速增长、增宽，路面微裂缝将发展成网裂及块裂，甚至坑槽，这些损坏将严重影响路面行驶性能，降低交通安全，同时危害的加重，养护费用加倍增长，路面由原来可以采取预养护，而发展到块裂或坑槽时不得不采取大修甚至改建。
如何预防路面裂缝？
传统材料乳化沥青或改型乳化沥青喷洒于沥青路面上后，随着时间延长，水分的蒸发，在相似相溶作用下，乳化沥青恢复沥青的特性，在路面表面形成一层薄层沥青膜，并具有一定的强度，达到封闭路面，防止渗水的功效。乳化沥青或改性乳化沥青包裹住路面上的松散集料，破乳后新沥青与路面上的老沥青相互粘结，从而将松散集料粘结住。
新型超薄微封层（含砂雾封层）沥青路面养护剂喷洒于沥青路面后，养护剂在表面能的作用下，在沥青路面表面铺展开，同时在相似相溶原理下，沥青路面养护剂与旧沥青相互作用，新沥青与原有沥青之间形成连续整体，同时，在沥青路面养护剂中，由于特别添加剂含有许多不饱和键，有很强的极性，能有效包裹沥青质，使得沥青质能够较易为沥青路面养护剂中其他组成溶解，从而使得老化的沥青得以激活、还原更新，新旧沥青融为一体，随着空气的挤出及部分轻组分的挥发，沥青路面养护剂在原沥青路面上形成一层连续的沥青薄膜，从而封闭路面，防止渗水。新型道路养护剂喷洒后，将路面上松散集料有效地包裹起来，在沥青路面养护剂跟旧沥青一系列的物理化学作用下，在旧沥青路面上形成一层薄的沥青连续膜，在沥青膜强度形成前，新沥青与路面上原有沥青有效地粘结，从而粘结松散的集料；同时，道路养护剂中含有一定的功能助剂，在功能助剂的作用下，进一步加强了新沥青与原有沥青的粘结力，使得松散集料粘结更牢固更稳定。

回答2：

裂缝是路面早期破坏最常见的病害之一，它的危害在于从裂缝中不断进入水分使基层甚至路基软化，导致路面承载力下降，加速路面破坏。
其中包括横向裂缝和纵向裂缝两部分。
（1）横向裂缝。横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类。荷载性裂缝是由于设计不当和施工质量低劣，或由于车辆严重超载，致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而开裂。非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式，它分沥青面层温度收缩性裂缝和基层反射性裂缝两种情况。
道路出现横向裂缝要及时治理，否则灌进雨雪水，冬天冻融后，对道路的破坏将非常严重。进水后道路病害破坏的发展一般可分为3个阶段。第一阶段，初期表现为裂缝部位鼓胀，沿裂缝逐渐形成微量冻融松散灰土粉化，材料密度降低，将面层材料拱起。第二阶段，沿裂缝灌入雨雪水，存于水泥碎石与沥青路面的结合层之间，由于行车碾压推挤摩擦作用，将水泥和微粒材料同雨雪水在行车的压力作用下唧出。如遇连阴雨天气水泥碎石层以上灌入的雨雪水使路面出现严重冻融和行车的作用下密度降低，虽然进入冬季，一般从路面上看不见裂缝。第三阶段，形成病害后在雨雪水作用下，路面出现坑凹，甚至出现搓板路，随时间的推移，将导致龟裂病害的发生，严重时路面粒料被行车推挤带走，出现路表面开裂性坑槽。
（2）纵向裂缝。纵向裂缝可分为两种情况：一种情况是由于路基压实度不均匀导致的路面不均匀沉陷所引起的纵向裂缝；另一种情况是沥青面层分幅摊铺时，两幅接茬未处理处，在行车荷载作用下，易形成纵向裂缝。纵向裂缝多发生在半填半挖路基处，主要由路基的不均匀沉降造成。道路纵向裂缝如治理不及时，长时间雨雪水的灌入，2m以外部分滑动加快，行车道在重载车的作用下，在3m～4m部位出现第二道裂缝，这时第一道与第二道裂缝之间形成一个板块，这一板块开始下沉，出现顺行车道区一个U型路面带，严重时对路面发生条块形碎裂，对行车的影响非常大。

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