浅议水稳碎石基层裂缝的成因及防治

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【摘要】交通工程是城市经济发展的重要组成部分，随着我国改革开放的不断深入，交通工程在推动国民经济发展上具有十分关键的作用。特别是基础设施交通工程更是推动经济的发展，增加就业。在高速公路工程建设中，对于水稳碎石基层的裂缝是世界上普遍存在的一个问题，对于该裂缝产生的原因以及它的防治措施，一直是学界乃至工程界的难题和一直研究的课题。在城市交通工程高速发展的今天，特别是对于我国的现代化建设，如何解决好水稳碎石的裂缝成因及其防治问题，本文笔者结合自己多年来在水泥稳定碎石基层裂缝方面的研究和实际工作经验，对于水稳定碎石的基层裂缝的原因及其防治措施进行分析，希望对该领域的研究具有一定的作用。

【关键字】水稳碎石，基层裂缝，原因分析，防治措施

中图分类号：TV543文献标识码： A 文章编号：

一．前言

水稳碎石也就是我们常常说的水泥稳定碎石，这是由水泥、碎石、砂以及水等这些材料按照一定的比例进行配置，形成的路面承重结构，这种路面承重结构是底基层和路面层之间的中间结构。水泥稳定碎石具有很多的优点，它的强度高、并且水稳定性好。正是由于水泥稳定碎石具有强度大并且水稳定性好的优点，才使得水泥稳定碎石越来越受到城市道路建设者的欢迎，并且他的应用变得越来越广泛。在过去的很多路面工程的施工中，水泥稳定碎石一直得到很好的实践，但是这种水泥稳定碎石对于施工的技术要求比较高，同时对其施工还需要有比较好的施工管理环境，如果一旦施工管理不当，就会使其出现裂缝，严重影响路面的质量。

二．裂缝产生原因分析

2.1干缩裂缝

水泥稳定碎石在比较干燥的环境中容易出现硬化，同时随着水泥稳定碎石的水分含量的减少，其体积就会发生收缩变形，在每一段距离上就会出现一些干缩裂缝。这种干缩裂缝同水泥、碎石、水等这些材料有很大的关系。在这些材料的混合中，水泥和水就会发生水化反应，从而消耗一定的水量，一旦水泥的含量过高，就会消耗更多的水分；在另外一方面，碎石的表面也会吸收一定的水分，其中细料成分越多，表面吸收的水量就会增多。

2.2 温缩裂缝

水泥稳定碎石由于有一部分的水泥，因此就具有热胀冷缩的性质。在混合料出现硬化的初期，水泥就会放出较多的热量，但是其散热比较慢，所以使得其内部的温度就很高，促使内部的体积出现膨胀，如果外部一旦遇到低温，就会发生体积的收缩。如果应力超过了它的极限，就会出现温度裂缝。

2.3 网状裂缝

这种裂缝我们也将其称为“龟裂”，这种裂缝的产生是因为局部的弯矩较大，再在外力的作用之下就会产生结构性的破坏裂缝，这种裂缝的破坏性比较大，如果遇到下雨的天气，就会出现渗水，并且在外力的作用之下，有可能出现翻浆。这种裂缝在初期仅仅是网状的细小的裂纹，但是越到后期，其缝隙就会越大，到最终就会在外力的作用之下，使得基层出现塌陷状。

三．裂缝防治

3.1 原材料控制

（1）水泥

水泥是保证不会出现裂缝的主要部分和关键。为了使碎石基层施工的时候能够有更多的时间进行运输、摊铺和压实，必须要对水泥的终凝时间进行限制，水泥的终凝时间通常是6到10小时。但是在夏季进行施工的时候，由于气温比较高，就会使表面一层的凝结速度加快，水泥的终凝时间应该尽可能的保持在10小时。在春秋季施工的时候，由于气温不是很高，水分的蒸发较慢，水泥的终凝时间可以尽量缩短，保持在6个小时。同时还要保证水泥的标号不要过高，最好小于32．5R，同时还要使用最普通的硅酸盐水泥。对于水泥的剂量控制，应该保持在5%以内，如果水泥的剂量过低的话，就会使水泥的强度达不到要求，而水泥的强度过高的话，就会使其收缩系数变大，增加裂缝，所以，对于水泥要经过调配并且现场测试之后方可确定。

（2）石料

石料是影响基层路面裂缝的重要因素，石料的粗细程度对于水泥稳定碎石的强度、平整度以及裂缝的发生都具有十分重要的影响。如果石料较粗，就会使得水泥稳定碎石的强度较大，而且稳定性较好，当然对于干缩裂缝的防治功能就会提高。但是，如果粒料如果太粗糙了，就会使得粒料间的粘结力不强，车辆一旦上路，就会使路面表层跑散，使得路面基层的平整度不能够达到要求，造成水泥碎石的裂缝增多。因此，一定要控制好石料的粗细。

3.2 施工控制

（1）压实度

水泥稳定碎石混合料压实度的控制是保证强度达到标准要求的重要手段之一。尽管面层将采取钢筋加固补强措施，但基层的压实度仍不能松懈。为保证压实度达到标准，检查井周围混合料的摊铺厚度可比正常路段薄一些，水泥的含量增加1％左右，使用小型机具夯实多遍。再配合路面的井圈加固，以保证井圈周围的路面工作寿命。在施工中采用灌砂法进行压实度检验时，应对集料筛分，以确定粗骨料的含量，分别选用不同的密度标准。

（2）水量

水泥和集料凝结硬化之后产生了水稳碎石，对于水泥的含水量的控制将会对于水稳碎石的稳定性和压实度等产生重要的影响，也将会影响到裂缝的产生。由于混合料在运输和碾压的过程中会发生水分的蒸发和流失，特别是在夏季时的施工更是蒸发快，施工过程中对水的含量应控制在比最佳含水量大1％ 左右。施工过程中含水量要控制适宜；同时基层在施工过程中留有接头是难以避免的，但接头处往往是应力的集中区，在温度应力、基层收缩应力和交通荷载的反复作用下，容易诱发为裂缝，从而导致沥青面层产生反射裂缝。

3.3 养护控制

水泥稳定碎石基层碾压成型后应及时覆盖洒水养护。由于水分参与了水泥的水化反应，水分的散失将影响其正常的反应，从而影响凝结硬化后形成的强度，特别是夏季施工，气温较高，基层表面的水分蒸发更快，极易产生均匀的裂纹。养护的方法可以采用草袋、麻袋或塑料薄膜覆盖，保证基层不直接暴露在外。冬季施工时，要及时采取防冻措施。因为强度未形成的混合料中的自由水在气温0℃ 以下时结冰，体积膨胀，使基层结构变得松散，达不到设计强度要求。

3.4 外力影响

水泥稳定基层是半刚性路面结构，只有2．5～3Mpa的强度，在不铺面层时，严禁超重车辆通行，过早通过超重车辆会使水稳基层的结构强度受到破坏，产生不规则的细小裂缝。车辆超载是造成沥青路面损坏的主要原因，路政管理部门要加重、加大对超载、超重车辆的处罚和监管力度。而设计人员在进行路面结构设计时，要亲自对路线的交通量及车辆组成进行调查，充分考虑到超载车辆的影响，避免出现反射裂缝。

四．结束语

水泥稳定碎石对于路面具有十分重要的影响，虽然在公路工程的建设中水泥稳定碎石的施工是比较常见的，但是水泥稳定碎石经常会出现裂缝的现象，这就要求我们要不断提高施工技术的同时，做好裂缝的防治措施以确保路面质量。

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