摘 "要：為研究半剛性基層開裂對(duì)瀝青路面承載力響應(yīng)特性的影響，采用ABAQUS軟件建立具有不同形態(tài)基層反射裂縫的瀝青路面三維模型，研究其在載荷作用下的路面承載力響應(yīng)特性，揭示響應(yīng)機(jī)理。研究結(jié)果表明：反射裂縫越長，路面承載力響應(yīng)越大。反射裂縫在貫穿路表前后，承載力響應(yīng)由弱至強(qiáng)發(fā)生激增，反射裂縫只在一定寬度范圍內(nèi)影響承載力響應(yīng)。給出了處治基層反射裂縫的指導(dǎo)建議，即結(jié)合現(xiàn)行方案，注意區(qū)分反射裂縫和面層裂縫，限制反射裂縫的發(fā)展。從長度、寬度、結(jié)構(gòu)層位3個(gè)角度分析了反射裂縫對(duì)承載力響應(yīng)特性的影響，仿真結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果相吻合，為研究半剛性基層瀝青路面的承載力響應(yīng)特性提供參考。

關(guān)鍵詞：基層開裂；反射裂縫；瀝青路面；半剛性基層；承載力響應(yīng)特性

中圖分類號(hào)：U416 " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A " " " " " " " 文章編號(hào)：1008-0562（2024）03-0310-12

Response characteristics of asphalt pavement bearing capacity with cracked semi-rigid base

YANG Meikun1*， LI Wanpeng1， HUANG Weiming1， ZHANG Weiguang2， ZHU Mingyang2

（1. Shandong Provincial Communication Planning and Design Institute Group Company Limited， Jinan 250000， China; 2. School of Transportation， Southeast University， Nanjing 211189， China）

Abstract： In order to study the effect of semi-rigid base cracking on the bearing capacity response characteristics of asphalt pavement， ABAQUS software is used to establish a three-dimensional model of asphalt pavement with different types of base reflection cracks， and to study the bearing capacity response characteristics of the pavement under load， and reveal the response mechanism. The results show that the greater the length of reflective cracks， the greater the response of pavement bearing capacity. Before and after the reflection crack passes through the pavement， the bearing capacity response surges from weak to strong， and the reflection crack only affects the bearing capacity response within a certain width range. The suggestions for the treatment of reflection cracks are given， that is， according to the current scheme， attention should be paid to the distinction between reflection cracks and surface cracks to limit their development. The effect of reflection crack on the bearing capacity response is analyzed from the Angle of length， width and structure level. The simulation results are in agreement with the field measured results， which provides a reference for the study of bearing capacity response of semi-rigid asphalt pavement.

Key words： base cracking; reflection crack; asphalt pavement; semi-rigid base; bearing capacity response characteristic

0 "引言

目前，中國已建成的高等級(jí)公路普遍采用半剛性基層瀝青路面，其具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、板體性強(qiáng)、施工難度低等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足交通建設(shè)需求。但是在車輛載荷、溫度、基層積水等因素的影響下，半剛性基層瀝青路面在服役過程中容易在基層層底產(chǎn)生疲勞開裂，并向路表發(fā)展形成基層反射裂縫[1]?；鶎臃瓷淞芽p具有潛伏期長、結(jié)構(gòu)破壞性強(qiáng)、影響結(jié)構(gòu)層多等特點(diǎn)，是瀝青路面養(yǎng)護(hù)的重點(diǎn)。目前國內(nèi)的裂縫處治方案大部分基于以往經(jīng)驗(yàn)[2]，缺少對(duì)病害機(jī)理的研究。因此，深入研究基層反射裂縫，探討其形態(tài)特征和對(duì)路面結(jié)構(gòu)承載力的影響規(guī)律，進(jìn)而提出更加科學(xué)的處治基層反射裂縫的指導(dǎo)建議，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

國內(nèi)外學(xué)者對(duì)載荷作用下公路路面的力學(xué)響應(yīng)開展了大量研究。侯蕓等[3]采用Newmark積分法研究了沖擊載荷作用下多層彈性體系的響應(yīng)，研究發(fā)現(xiàn)，隨著載荷頻率的減小，彈性體中點(diǎn)變形逐漸增大，表明車速較低時(shí)路面變形較大。FU等[4]研究了橫向裂縫對(duì)瀝青路面彎沉值，研究表明，溫度裂縫使CTB（水泥穩(wěn)定碎石）基層撓度和GB（級(jí)配碎石）基層撓度分別增大了12%和25%，反射裂縫使CTB基層撓度和GB基層撓度分別增大了98%。付國志[5]采用層狀彈性體系和譜單元法，研究了開裂瀝青路面的彎沉情況，研究表明，面層裂縫使路面中點(diǎn)彎沉值增大了12%，面層+基層裂縫使中點(diǎn)彎沉值增大了98%。孫思威[6]研究了服役末期路面的結(jié)構(gòu)模量，研究發(fā)現(xiàn)，裂縫越深，彎沉值越大。車轍、網(wǎng)裂、坑槽3類損傷中，坑槽對(duì)面層承載力的影響最大，網(wǎng)裂對(duì)上基層承載力的影響最大。麥偉生[7]基于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)，研究了瀝青路面裂縫區(qū)域的承載力特性，發(fā)現(xiàn)不同寬度的橫向裂縫均會(huì)導(dǎo)致路面彎沉值增大，縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫會(huì)導(dǎo)致距載荷中心900 mm以內(nèi)的路面彎沉值增大，導(dǎo)致距載荷中心900 mm以外的路面彎沉值減小。蔡迎春等[8]采用移動(dòng)載荷研究了瀝青路面裂縫區(qū)域的承載力特性，研究表明，不同形態(tài)的裂縫均會(huì)導(dǎo)致瀝青路面中心的彎沉值增大，其中，貫穿基層的裂縫對(duì)路面中心的彎沉值影響最大。上述研究成果為進(jìn)一步研究載荷作用下路面的力學(xué)響應(yīng)提供了重要參考，但是存在裂縫形態(tài)研究不全面、彎沉盆曲線變化研究不足、缺乏現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證以及研究結(jié)論難以應(yīng)用于實(shí)際工程等問題。

本文基于有限元原理，采用ABAQUS軟件建立包含不同形態(tài)基層反射裂縫的瀝青路面三維模型，研究其在載荷作用下路面承載力的響應(yīng)特性，揭示響應(yīng)機(jī)理。建立反射裂縫評(píng)價(jià)指標(biāo)，基于三維探地雷達(dá)、落錘式彎沉儀等檢測(cè)設(shè)備，獲取反射裂縫的現(xiàn)場(chǎng)形態(tài)特征和彎沉數(shù)據(jù)，驗(yàn)證分析結(jié)果，進(jìn)而提出處治基層反射裂縫的指導(dǎo)建議。

1 "路面三維仿真模型的構(gòu)建

采用ABAQUS軟件建立半剛性基層瀝青路面的有限元三維模型，根據(jù)實(shí)際情況確定模型的本構(gòu)關(guān)系、結(jié)構(gòu)層參數(shù)、測(cè)點(diǎn)布設(shè)、邊界條件、三維尺寸、網(wǎng)格劃分、反射裂縫形態(tài)、承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)，準(zhǔn)確模擬彎沉測(cè)試并獲取相應(yīng)的彎沉盆參數(shù)。

1.1 "瀝青混合料黏彈性本構(gòu)關(guān)系

在標(biāo)準(zhǔn)載荷作用下，瀝青混合料會(huì)發(fā)生小變形，且變形能在卸載后逐漸恢復(fù)，表現(xiàn)為黏彈性應(yīng)變。瀝青混合料的線黏彈廣義Maxwell的本構(gòu)關(guān)系式[9-10]為

（1）

（2）

式中：σ為廣義Maxwell單元的應(yīng)力，Pa；n為廣義Maxwell單元的個(gè)數(shù)；σi為第i個(gè)廣義Maxwell單元的應(yīng)力，Pa；ηi為第i個(gè)廣義Maxwell單元的黏性系數(shù)；Ei為第i個(gè)廣義Maxwell單元的彈性模量，Pa；ε為廣義Maxwell單元的應(yīng)變。

1.2 "道路結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)材料參數(shù)

依托2023年山東省高速公路路面維修工程，選取日蘭高速G1511上行k191+000～k258+000段67 km，實(shí)地檢測(cè)路面結(jié)構(gòu)層材料與厚度、裂縫長度與深度、彎沉數(shù)據(jù)，并基于該路段信息設(shè)置模型參數(shù)。

日蘭高速G1511于2002年通車，為雙向四車道，每車道寬3.75 m。路面上面層為4 cm厚的 SMA-13 SBS改性瀝青（即瀝青中加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物改性劑，公稱最大粒徑為13 mm的瀝青瑪蹄脂碎石混合料），中面層為6 cm 厚的AC-20（即公稱最大粒徑為20 mm的瀝青混凝土），下面層為9 cm 厚的AC-25（即公稱最大粒徑為25 mm的瀝青混凝土），基層為兩層各18 cm厚的水泥穩(wěn)定碎石，底基層為18 cm厚的水泥穩(wěn)定砂礫，路基為低液限黏土。參照文獻(xiàn)[11]～文獻(xiàn)[16]，計(jì)算得到瀝青路面模型的各結(jié)構(gòu)層材料參數(shù)，見表1。

1.3 "測(cè)點(diǎn)布設(shè)與載荷模型邊界條件

為使仿真模擬的載荷施加方式和彎沉檢測(cè)結(jié)果更接近實(shí)際工程，采用落錘式彎沉儀（falling weight deflectometer， FWD）施加載荷，以路面彎沉值的大小來表征路面結(jié)構(gòu)承載力的強(qiáng)弱。

（1）測(cè)點(diǎn)布設(shè)

FWD由載荷發(fā)生裝置、彎沉檢測(cè)裝置、控制系統(tǒng)與牽引車組成。根據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》（JTG 3450—2019）[17]中基于FWD的彎沉測(cè)試方法，按照一定間距布設(shè)傳感器。FWD彎沉測(cè)試示意見圖1。測(cè)試過程中，將一定質(zhì)量的重錘提升至一定高度，當(dāng)其能夠產(chǎn)生峰值為（50±2.5）kN的沖擊載荷時(shí)，釋放重錘，令其自由落體并直接作用于一塊剛性承載板上，承載板將載荷傳遞給道路，道路將發(fā)生瞬時(shí)變形，該變形峰值即為動(dòng)態(tài)彎沉值。

彎沉檢測(cè)裝置的個(gè)數(shù)和布設(shè)位置對(duì)道路承載力的測(cè)量結(jié)果影響較大。根據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》（JTG 3450—2019）[17]對(duì)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的要求，并參考常見的測(cè)點(diǎn)布設(shè)位置，確定模型測(cè)點(diǎn)布設(shè)方案，見表2。

（2）載荷模型與邊界條件

FWD對(duì)路面施加的載荷可簡化為均布在半徑為0.15 m的圓形區(qū)域內(nèi)的半波正弦載荷[18]，載荷峰值為0.7 MPa，作用時(shí)間為30 ms。FWD沖擊載荷時(shí)程曲線見圖2。

由于道路在行車方向的尺寸可視為無限大，為使有限尺寸的道路模型更接近實(shí)際道路，將模型底部設(shè)置為完全固定約束，模型頂部為自由端，側(cè)向4個(gè)面為對(duì)稱固定約束[19]。三維模型邊界條件見圖3，其中，橫向?yàn)閄軸方向（即垂直于行車方向的路面寬度方向），豎向?yàn)閅軸方向（即路面深度方向），縱向?yàn)閆軸方向（即行車方向）。

1.4 "模型三維尺寸與有限元網(wǎng)格劃分

實(shí)際公路的長度和深度遠(yuǎn)大于車道寬度，理想的公路模型尺寸應(yīng)該是縱向和豎向無限大、橫向?yàn)橛邢迣?。由于有限元模擬中必須以有限的尺寸來建

立模型，因此，選擇合適的模型三維尺寸，是提高計(jì)算效率和計(jì)算精度的關(guān)鍵。

根據(jù)文獻(xiàn)[20]和文獻(xiàn)[21]研究成果，尺寸為10 m（橫向X）×10 m（縱向Z）×5 m（豎向Y）的體積四分之一模型即可滿足模擬FWD彎沉測(cè)試的精度要求。結(jié)合實(shí)際分析目標(biāo)，該尺寸的模型無法模擬橫跨3條車道、長度為10.5 m的橫向裂縫，因此，適當(dāng)增大模型尺寸，將橫向、縱向尺寸均增大至 " 12 m，豎向尺寸增大至6 m，即選取模型尺寸為 " 12 m（橫向X）×12 m（縱向Z）×6 m（豎向Y），得到模型T3。為驗(yàn)證其是否滿足精度要求，將模型尺寸分別增減20%、40%，得到模型T1、T2、T4、T5，有限元模型尺寸見表3。計(jì)算得到各模型尺寸下測(cè)點(diǎn)D1～D9的彎沉值，見表4。由表4可知，與模型T4相比，模型T3各測(cè)點(diǎn)的彎沉值變化幅度小于1%，表明彎沉值收斂，所選取的模型尺寸能夠滿足精度要求。

有限元網(wǎng)格的劃分會(huì)影響計(jì)算的效率和準(zhǔn)確性。取全局尺寸為0.15 m，將9個(gè)測(cè)點(diǎn)布設(shè)范圍內(nèi)的網(wǎng)格尺寸細(xì)化為0.05 m，對(duì)于9個(gè)測(cè)點(diǎn)布設(shè)范圍以外的網(wǎng)格尺寸，采用單精度向FWD載荷中心方向過渡。橫向、縱向網(wǎng)格尺寸相同，豎向的上面層、中面層、下面層均布設(shè)2個(gè)網(wǎng)格，基層網(wǎng)格尺寸為0.05 m。地基網(wǎng)格尺寸采用單精度向路表過渡。采用八結(jié)點(diǎn)線性六面體單元類型，即C3D8R類型。瀝青路面有限元模型見圖4。

1.5 "反射裂縫形態(tài)選取

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，利用三維探地雷達(dá)判定反射裂縫的位置，通過鉆芯取樣，得到反射裂縫長度、寬度和發(fā)展層位信息，見表5。由表5可知，反射裂縫往往從基層層底向上發(fā)展至不同的結(jié)構(gòu)層位。

考慮到高速公路設(shè)計(jì)和施工較嚴(yán)格，超載車輛較少，病害較輕，為使研究更加全面，設(shè)置96種不同長度、寬度的基層反射裂縫?；鶎臃瓷淞芽p的形態(tài)特征參數(shù)見表6，基層反射裂縫形態(tài)示意見圖5。

1.6 "承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)的建立

完好路面模型的承載力最強(qiáng)，其9個(gè)測(cè)點(diǎn)的彎沉值可認(rèn)為是路面的理想彎沉值。當(dāng)產(chǎn)生裂縫后，路面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，路面承載力減小，彎沉值增大。

為了量化仿真結(jié)果，得到不同裂縫形態(tài)下9個(gè)測(cè)點(diǎn)的路面彎沉變化規(guī)律，以同一測(cè)點(diǎn)處裂縫路面模型與完好路面模型的彎沉比作為承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)，即反射裂縫發(fā)展至第k層時(shí)，測(cè)點(diǎn)的彎沉比為

， " " " " （3）

式中：i、j分別為反射裂縫長度、寬度；n為測(cè)點(diǎn)，n=1，2，3，…，9；k=1，2，3，4分別表示反射裂縫發(fā)展至下面層層底、中面層層底、上面層層底以及路表； 為裂縫路面模型的第n個(gè)測(cè)點(diǎn)的彎沉值，μm； 為完好路面模型的第n個(gè)測(cè)點(diǎn)的彎沉值，μm。

2 "結(jié)果與討論

分別運(yùn)算96個(gè)裂縫路面模型和1個(gè)完好路面模型，導(dǎo)出彎沉值并計(jì)算彎沉比，見在線文檔https：//docs.qq.com/sheet/DQUd5d0xsWlBzV2Rj。根據(jù)反射裂縫是否發(fā)展至路表，將仿真模型劃分為兩類，分別分析仿真結(jié)果，總結(jié)彎沉比的變化規(guī)律。參考文獻(xiàn)[22]并結(jié)合中點(diǎn)彎沉比的變化情況，設(shè)置中點(diǎn)彎沉比的閾值為1.4。

2.1 "反射裂縫發(fā)展至路表的路面模型分析

由在線文檔中的彎沉值和彎沉比可知，整體上彎沉值和彎沉比均隨發(fā)展層位的升高而增大，隨測(cè)點(diǎn)與加載點(diǎn)之間距離的增大而增大。

裂縫發(fā)展至路表的各路面模型的中點(diǎn)彎沉比變化見圖6。由圖6可知，反射裂縫寬度相同時(shí)，裂縫越長，彎沉比越大。當(dāng)裂縫長度大于7 .0 m時(shí)，不同裂縫長度下的中點(diǎn)彎沉比差距較小。反射裂縫長度相同時(shí)，裂縫寬度越大，彎沉比越大，但是彎沉比的增大幅度較小，表明反射裂縫越長，對(duì)路面承載力的破壞越強(qiáng)。裂縫長度為7 .0 m時(shí)，對(duì)路面承載力的破壞強(qiáng)度已接近峰值，增加反射裂縫的寬度對(duì)路面承載力的影響較小。當(dāng)反射裂縫發(fā)展至路表時(shí)，路面結(jié)構(gòu)的整體性受到破壞，隨著裂縫長度和寬度的增大，路面整體性進(jìn)一步減弱，在外部載荷作用下，裂縫處路面容易產(chǎn)生較大的豎向變形。彎沉比曲線整體呈凹曲線形態(tài)，隨著測(cè)點(diǎn)與加載點(diǎn)距離的增大，彎沉比的減小幅度逐漸減小。對(duì)于同一測(cè)點(diǎn)，隨著裂縫長度的增大，彎沉比均逐漸增大。在裂縫寬度相同的條件下，不同測(cè)點(diǎn)的彎沉比均隨測(cè)點(diǎn)與加載點(diǎn)之間距離的增大逐漸減小。測(cè)點(diǎn)與加載點(diǎn)距離為0～20 cm內(nèi)，彎沉比的減小幅度最大。測(cè)點(diǎn)與加載點(diǎn)距離為180 cm時(shí)，測(cè)點(diǎn)彎沉值已非常接近完好路面模型的彎沉值，表明裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞作用僅局限在裂縫兩側(cè)的有限寬度內(nèi)，離裂縫較遠(yuǎn)的路面有足夠的承載力承受載荷，不會(huì)產(chǎn)生較大彎沉。裂縫長度大于3.5 m時(shí)，測(cè)點(diǎn)與加載點(diǎn)距離為40～60 cm內(nèi)的測(cè)點(diǎn)彎沉比大于等于1.4，彎沉比減小幅度較大，裂縫對(duì)路面結(jié)構(gòu)的破壞程度較大。

反射裂縫往往從基層底部向上發(fā)展，依次穿透基層、下面層、中面層、上面層和路表。在裂縫尚未貫穿路表時(shí)，直接觀測(cè)裂縫破損程度的難度較大，因此，仍利用測(cè)點(diǎn)彎沉比來分析裂縫對(duì)路面的破壞情況。裂縫未發(fā)展至路表的各路面模型的彎沉比變化曲線見圖7。由圖7可知，裂縫未發(fā)展至路表的各路面模型的彎沉比明顯小于裂縫發(fā)展路表時(shí)的彎沉比。裂縫未發(fā)展至路表前，彎沉比曲線非常接近，且彎沉比的最大值明顯小于1.4，表明在裂縫貫穿路表前，裂縫對(duì)路面承載力的影響程度非常接近，未貫穿路表的裂縫對(duì)路面彎沉的影響較小，部分面層、基層結(jié)構(gòu)完整性較好，能夠承受車輛載荷并限制下部基層的破壞，保障了路面的相對(duì)完整性。

裂縫從未發(fā)展至路表到貫穿路表，彎沉比顯著增大，因此，掌握內(nèi)部裂縫的發(fā)展層位信息，在裂縫發(fā)展至路表前及時(shí)進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)，是保證瀝青路面具有較高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的重要途徑。

2.3 "反射裂縫形態(tài)與路面彎沉現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)分析

（1）反射裂縫現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)分析

利用三維探地雷達(dá)路面無損檢測(cè)技術(shù)，采集路面雷達(dá)圖譜，識(shí)別并定位路面反射裂縫，判定其發(fā)展層位和裂縫長度。反射裂縫的識(shí)別與判定見圖8。

根據(jù)雷達(dá)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行路面鉆芯取樣，觀察反射裂縫發(fā)展形態(tài)并測(cè)量裂縫寬度，判斷反射裂縫處路面結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性。反射裂縫的數(shù)量和形態(tài)見表7。

模型采用的裂縫形態(tài)包含了所有實(shí)測(cè)裂縫形態(tài)。k238+420上行行車道重度橫向基層反射裂縫的路面情況見圖9，重度基層反射裂縫的參數(shù)信息見表8。由表8可知，基層反射裂縫的寬度、長度較大時(shí)，對(duì)路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)層的破壞程度較大，其中，對(duì)基層的破壞程度最大。k239+500上行行車道輕度橫向基層反射裂縫的路面情況見圖10，輕度基層反射裂縫的參數(shù)信息見表9。由表9可知，未發(fā)展至路表的反射裂縫對(duì)路面結(jié)構(gòu)的破壞程度較小。

（2）路面彎沉現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與分析

樁號(hào)k238+423、k239+500、k239+725處路面各測(cè)點(diǎn)的彎沉值見表10。樁號(hào)k239+725處路面為無病害完好路面，未進(jìn)行取芯。將表10中樁號(hào)k238+423、k239+500處路面各測(cè)點(diǎn)的彎沉值與樁號(hào)k239+725處路面各測(cè)點(diǎn)的彎沉值相比，計(jì)算得到樁號(hào)k238+423、k239+500處路面各測(cè)點(diǎn)的彎沉比，見表11。

由表11可知，樁號(hào)k238+423處路面產(chǎn)生的病害為重度基層反射裂縫，各測(cè)點(diǎn)的彎沉值明顯大于樁號(hào)k239+500處各測(cè)點(diǎn)的彎沉值，測(cè)點(diǎn)D2、D3處對(duì)應(yīng)的彎沉比R2、R3分別為1.35、1.36，比較接近1.4。樁號(hào)k239+500處路面產(chǎn)生的病害較輕，彎沉比小于1.4，表明彎沉比的設(shè)定閾值較合理?？紤]到公路的實(shí)際結(jié)構(gòu)與病害復(fù)雜程度，彎沉實(shí)測(cè)值、彎沉比與仿真模擬結(jié)果的差異均在可接受范圍內(nèi)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了仿真分析結(jié)果的可靠性和合理性。

2.4 "處治基層反射裂縫的指導(dǎo)建議

根據(jù)仿真分析結(jié)論，建立基于表征裂縫形態(tài)的反射裂縫評(píng)價(jià)方法，評(píng)價(jià)反射裂縫對(duì)路面承載力的

影響程度。以反射裂縫的長度、寬度、發(fā)展層位3類形態(tài)特征為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)基層反射裂縫的處治進(jìn)行分級(jí)?；鶎臃瓷淞芽p處治等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表12。

根據(jù)表12，并結(jié)合現(xiàn)有公路裂縫處治方案，提出如下處治基層反射裂縫的指導(dǎo)建議。

（1）采用探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)或鉆芯取樣等方法判定路表裂縫是否為基層反射裂縫。如果是基層反射裂縫，應(yīng)根據(jù)裂縫的長度、寬度、發(fā)展層位制定處治措施；如果不是基層反射裂縫，應(yīng)按照規(guī)范要求進(jìn)行灌縫貼縫和微表處治[2]。

（2）等級(jí)Ⅰ：可不進(jìn)行處治。

（3）等級(jí)Ⅱ：可進(jìn)行注漿處理，并結(jié)合路段的整體養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，判斷是否需要進(jìn)行銑刨重鋪。

（4）等級(jí)Ⅲ：可按照一般表面裂縫的處治方法進(jìn)行處治[2]，但開槽灌縫的尺寸應(yīng)取較大值，即15 mm（寬）×20 mm（深）。

（5）等級(jí)Ⅳ：必須通過注漿阻止裂縫進(jìn)一步發(fā)展[2]，限制彎沉值進(jìn)一步增大。可以采用自粘貼縫帶與高聚物注漿技術(shù)相結(jié)合的方式處治輕度反射裂縫。如果裂縫碎邊較嚴(yán)重，且伴隨網(wǎng)裂、沉陷或多條平行裂縫，應(yīng)進(jìn)行銑刨重鋪[2]。由于與加載點(diǎn)距離為40～60 cm處路面各測(cè)點(diǎn)的彎沉比大于等于1.4，銑刨寬度應(yīng)至少超過裂縫以及伴隨病害的最外圍兩側(cè)各30 cm。在處治過程中，應(yīng)銑刨原路面結(jié)構(gòu)的瀝青面層，對(duì)下層裂縫進(jìn)行高聚物注漿處理，在面層和基層之間粘貼高強(qiáng)度抗裂貼，并加鋪土工合成材料或設(shè)置應(yīng)力吸收層，回填原路面材料，在瀝青層間噴灑PCR改性乳化瀝青。如果銑刨面層后發(fā)現(xiàn)半剛性基層存在松散破碎、伴有唧漿、龜裂等嚴(yán)重病害，應(yīng)銑刨原破碎的基層，采用普通瀝青廠拌熱再生AC-20C（即最大公稱粒徑為20 mm的中粒式瀝青混凝土）分層回填并進(jìn)行壓實(shí)。

（6）等級(jí)Ⅴ：此等級(jí)下的反射裂縫往往伴隨其他路面病害，應(yīng)采用挖補(bǔ)方式進(jìn)行處治。在處治過程中，銑刨寬度應(yīng)不小于裂縫兩側(cè)各2 m。若路基不均勻沉降嚴(yán)重或路基強(qiáng)度較小，應(yīng)選擇填土墊層法、強(qiáng)夯法或沖擊壓實(shí)法[23-24]處治路基。

3 "結(jié)論

基于包含不同形態(tài)基層反射裂縫的瀝青路面三維模型，研究在載荷作用下半剛性基層瀝青路面的承載力響應(yīng)規(guī)律，提出了處治基層反射裂縫的指導(dǎo)建議，得到如下結(jié)論。

（1）基層反射裂縫的寬度相同時(shí)，反射裂縫越長，路面各測(cè)點(diǎn)的彎沉比越大。當(dāng)反射裂縫長度大于7 000 mm時(shí)，各測(cè)點(diǎn)彎沉比差距較小。當(dāng)反射裂縫長度相同時(shí)，裂縫寬度越大，各測(cè)點(diǎn)的彎沉比越大，表明反射裂縫越長，對(duì)路面承載力的破壞越強(qiáng)，當(dāng)反射裂縫長度為7 000 mm時(shí)，裂縫對(duì)路面承載力的破壞強(qiáng)度已接近峰值。反射裂縫寬度對(duì)路面承載力的影響較小。

（2）反射裂縫兩側(cè)0～20 cm范圍內(nèi)，測(cè)點(diǎn)彎沉值減小幅度最大，與加載點(diǎn)距離為180 cm處各測(cè)點(diǎn)的彎沉值非常接近完好路面模型各測(cè)點(diǎn)的彎沉值。

（3）未發(fā)展至路表的基層反射裂縫對(duì)路面結(jié)構(gòu)的承載力影響較小。反射裂縫在貫穿路表前后，路面承載力響應(yīng)由弱至強(qiáng)發(fā)生激增。掌握內(nèi)部裂縫的發(fā)展層位信息，在裂縫發(fā)展至路表前及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，是保證瀝青路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的關(guān)鍵。

（4）如果發(fā)展至路表的反射裂縫的長度和寬度較小，不能簡單地作灌縫處理，需局部補(bǔ)強(qiáng)或銑刨重鋪。未發(fā)展至路表的反射裂縫應(yīng)結(jié)合整體養(yǎng)護(hù)計(jì)劃盡早處治。

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