全莉君

（中國水利水電第八工程局有限公司 長沙市 410004）

水泥穩(wěn)定土基層裂縫分析與防治措施探討

全莉君

（中國水利水電第八工程局有限公司 長沙市 410004）

水泥穩(wěn)定土是公路工程中常見的半剛性基層材料，在其施工過程中，常出現(xiàn)縱向、橫向裂縫等質量問題；為保證水泥穩(wěn)定土基層質量，通過對水泥穩(wěn)定土基層裂縫產生的原因進行分析，提出相應的減少裂縫的防治措施。

水泥穩(wěn)定土基層 裂縫 防治

目前，我國高等級公路，多采用水泥穩(wěn)定土作為基層材料。水泥穩(wěn)定土經(jīng)攤鋪壓實后，在強度、剛度、整體性等方面都有較好的效果，而且抗凍性也能滿足我國大部分地區(qū)的需要，既可以使路面承載能力提高，又因材料價格低廉可節(jié)約成本。但是，隨著水泥穩(wěn)定土的大量使用，其缺點也逐漸顯現(xiàn)，水泥穩(wěn)定土在早期會產生較多的裂縫，極大地影響路面的壽命。

1 水泥穩(wěn)定土基層裂縫的產生及其影響

1.1 裂縫性狀

水泥穩(wěn)定土基層施工后，易產生橫向、縱向裂縫。其中橫向裂縫大多等間距布置，間距約（6～8）m，縫寬（0.3～3.5）mm，縫長為基層全幅或半幅。橫向裂縫最早在基層養(yǎng)生中出現(xiàn)，有些是在路面通車后出現(xiàn)?？v向裂縫一般出現(xiàn)在幅寬較大的道路基層中，非等間距布置，長度不等。

1.2 裂縫對道路的影響

水泥穩(wěn)定土基層出現(xiàn)裂縫后，會造成如下影響：

（1）造成面層反射裂縫。水泥穩(wěn)定土基層的細微裂縫在車輛荷載反復作用下容易逐漸變大，最后面層出現(xiàn)與基層相似的反射裂縫。

（2）破壞路面整體結構。路表水通過由面層的反射裂縫進入基層結構，與基層的細集料等形成泥漿，在車輛荷載的反復作用下被擠出路面，造成路面坑洞、碎裂，破壞整體結構。

（3）降低道路的使用壽命。由于路面反射裂縫及整體結構的破壞，道路的強度和承載能力加速下降，使用壽命大大減小，最后嚴重影響車輛行車安全。

2 水泥穩(wěn)定土基層裂縫產生的原因分析

水泥穩(wěn)定土產生裂縫主要受溫度和干濕度影響，產生溫度應力和干縮應力；荷載作用為次要原因，水泥穩(wěn)定土開放通車后，荷載反復作用，使材料疲勞進而產生裂縫。因此水泥穩(wěn)定土產生裂縫的主要因素為溫度及材料干濕度。

2.1 溫度型裂縫

水泥穩(wěn)定土在施工后，隨外界溫度的變化會出現(xiàn)溫度應力，當溫度應力大于水泥穩(wěn)定土材料的抗拉強度時，且水泥穩(wěn)定土材料在路面結構中受到約束，材料會產生溫度裂縫，進而開裂。水泥穩(wěn)定土鋪筑完成后，若未及時施工瀝青面層，尤其是在晝夜溫差較大的季節(jié)，受外界溫度影響嚴重，層內出現(xiàn)溫差，此時產生的溫度應力持續(xù)作用在水泥穩(wěn)定土中，慢慢就會出現(xiàn)溫度裂縫，影響水泥穩(wěn)定土結構及壽命。冬季施工時，溫度較低，水泥穩(wěn)定土基層材料內水分結晶，產生膨脹，當應力大于水泥穩(wěn)定土材料抗拉應力時，水泥穩(wěn)定土會逐漸從內部破碎。

2.2 干縮型裂縫

水泥穩(wěn)定土基層會因水泥穩(wěn)定土材料內部干濕度的變化導致水泥穩(wěn)定土收縮現(xiàn)象。水泥穩(wěn)定土施工后，會由于基層材料養(yǎng)護不合理，導致干濕度變化大，引起水泥穩(wěn)定土材料體積收縮或膨脹，內部產生干縮應力。水泥穩(wěn)定土施工后，如果沒有合理養(yǎng)護，導致材料內部水分急劇減少，此時會產生的干縮應力最大，極易在材料內部出現(xiàn)細小裂縫；反之，養(yǎng)護合理，干濕度穩(wěn)定，則干縮應力就會很小，不會破壞材料內部結構，保證水泥穩(wěn)定土基層有足夠的時間進行固化。水泥穩(wěn)定土基層的干縮裂縫主要是橫向的，但也有縱向及不規(guī)則的塊狀。在旱季施工，在鋪筑瀝青面層后基層中的水分還會逐漸減少，逐漸出現(xiàn)細小干縮裂縫，直到水泥穩(wěn)定土的含水量達到平衡含水量，但這些基層的細小裂縫會在車輛荷載的作用下逐漸加大，最終導致路面結構的破壞。

2.3 荷載型裂縫

荷載型裂縫由車輛荷載作用產生，道路開放交通后，在車輛荷載的長期反復作用下，路面回彈彎沉值逐漸增大，達到水泥穩(wěn)定土材料的疲勞點，水泥穩(wěn)定土基層的底部產生彎拉應力，并不斷增大，當此彎拉應力大于水泥穩(wěn)定土的抗彎拉強度時，水泥穩(wěn)定土基層底部就會出現(xiàn)裂縫，然后在車輛荷載的繼續(xù)作用下，底部裂縫逐漸向上發(fā)展至面層。車輛荷載作用下產生的裂縫反映在表面，一般表現(xiàn)為稠密的縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫，嚴重的會出現(xiàn)車轍或沉陷。

3 水泥穩(wěn)定土基層裂縫的防治

施工質量的好壞是引起水泥穩(wěn)定土基層產生的溫度型和干縮型裂縫的最主要的原因，因此必須嚴格保證水泥穩(wěn)定土基層的施工質量?；鶎踊旌狭媳仨毞显O計及規(guī)范要求，混合料的拌合采用廠拌法施工，保證混合料的均勻性，在施工過程中嚴格控制基層碾壓含水量。水泥穩(wěn)定土攤鋪完成后立即開始養(yǎng)護，保證基層材料含水量不受損失，禁止忽干忽濕，養(yǎng)生結束后，立即進行透層及封層施工減少基層暴曬時間。

3.1 水泥穩(wěn)定土基層裂縫預防

（1）嚴把原材料質量關。嚴格控制進場碎石、水泥的質量，不合格的禁止入場。料場需設置雨棚、排水溝，減少碎石中含水量對混合料產生的影響。

（2）嚴控配合比。嚴格要求拌合站的操作人員按照設計要求進行拌和，試驗人員隨機取樣檢測生產配合比，派專人負責各料倉上料，嚴控把握時間，隨時檢查料口情況，防止堵塞。嚴格把握水泥用量，在能滿足設計強度的要求下，盡量減少水泥用量。拌合料中含水量的控制根據(jù)當日天氣進行適當調整，保證混合料在碾壓時，含水量接近最佳含水量。嚴格控制水泥穩(wěn)定土的細集料的含量，盡量減少混合料中細集料。

（3）嚴控施工過程。水泥穩(wěn)定土基層施工時，應選擇在溫差變化不大的時期進行施工，防止因溫差變化過大引起的溫縮型裂縫。夏季施工盡量選擇在早晚時間，避開中午高溫施工。同時加強對水泥穩(wěn)定土的養(yǎng)生，碾壓完成后，立即采用土工布進行覆蓋，灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護期間保證水泥穩(wěn)定土的濕潤，養(yǎng)護期內禁止重車通行。

（4）采用預切縫處理措施。為了減少基層裂縫的產生可以采取預切縫處理措施。預切縫處理的措施要在瀝青面層鋪筑前實施，可以減小基層的相對長度，從而減小內部累積的溫度收縮以及干燥收縮。在瀝青攤鋪前，采用乳化瀝青填縫或在切縫處鋪設土工格柵等，減少基層裂縫在面層的擴展影響。

（5）鋪設玻纖格柵。水泥穩(wěn)定土為半剛性材料，瀝青面層為柔性材料，在水泥穩(wěn)定土與瀝青面層間加鋪一層玻纖格柵過渡層，可以加強上下兩層材料的連接。玻纖格柵具有抗拉、質輕、接觸面大等優(yōu)點，可以承受面層與基層的錯動而產生的應力，使基層裂縫的反射應力在玻纖格柵過渡層抵消，吸收基層裂縫產生的應力。

3.2 水泥穩(wěn)定土基層裂縫的處理

對于水泥穩(wěn)定土基層已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫，為避免在瀝青面層出現(xiàn)反射裂縫，必須進行裂縫處理，可采用改性乳化瀝青進行灌縫。所有超過3 mm裂縫都應進行處理，首先對裂縫采用切縫機進行切縫處理，然后對裂縫采用空壓機進行吹掃處理，當縫內無粉塵、砂料等其他 雜物后，采用噴槍進行連續(xù)灌縫。灌縫完畢后，在水泥穩(wěn)定土基層上鋪設玻纖格柵等土工織物，減少基層在面層的反射裂縫，增強面層瀝青的穩(wěn)定性。

4 結 論

為保證公路工程質量，延長道路使用壽命，水泥穩(wěn)定土基層質量控制至關重要。施工中，必須嚴格按照規(guī)范進行施工和養(yǎng)護，盡量將水泥穩(wěn)定土基層裂縫的發(fā)生概率降到最低。若還是出現(xiàn)了裂縫，則必須采取適當?shù)姆椒▽α芽p進行妥善處理，方可進行瀝青面層施工，防止發(fā)生反射裂縫，延長道路使用壽命。

[1]蔣應軍．水泥穩(wěn)定碎石基層收縮裂縫防治研究［D］．西安：長安大學，2001.

[2]宋順．淺談半剛性基層路面裂縫的防治措施［J］．北方交通, 2004(11)：28-29.

[3] 王艷，倪富健，李強，李再新．水泥穩(wěn)定碎石基層橫向收縮裂縫控制研究［J］．公路交通科技，2008,25(2)：45-49．

2017-01-09）

全莉君（1990-），女，大學本科，助理工程師，從事水利水電工程施工技術管理工作，手機：15367968199，E-mail：707587720@qq.com。