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　　沥青路面裂缝的机理及防治的应用

　　1、沥青路面发生裂缝的原因概述

　　资料表明，沥青与砂石形成的面层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，从而降低路面抗剪和抗拉能力，导致裂缝的产生和扩延。普遍认为裂缝的产生是自基层裂缝向上扩展的结果，称之为反射裂缝，但有的专家提出裂缝通常是从路面外露表面开始，向下扩展与基层裂缝相接，向外延伸形成纵、横、网裂的。

　　沥青路面裂缝的机理

　　1、反射裂缝的机理

　　大量研究表明，反射裂缝产生的基本机理是受拉疲劳、受拉屈服于剪切屈服。在他们的联合或单独作用下导致产生反射裂缝。

　　天长日久的温度变化和基层的涨缩，使面层承受拉力作用引起受拉疲劳，产生裂缝并导致裂缝沿竖向扩展到路表。扩展速率是基层温度变化的幅度、基层板的长度、基层材料的温度特性以及面层对这种疲劳的抵抗性能等因素决定的，这种疲劳作用在面层较薄或基层板块较长的路面上尤其明显。在面层上，由于沥青混合料热性能差，其上、中、下层的温度变化幅度不同，加之寒冷的气候及表层与基层的收缩、翘曲联合作用，造成温度变化大的表层产生大的拉应变超过所用材料的极限屈服应变，在拉力作用下产生裂缝，逐渐向下扩展，形成“上宽、下窄”的裂缝，称之为受拉屈服。

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　　基层由于开裂而形成板块，当车辆通过时，相邻板块端部之间的竖向位移差，在面层中引起面层的剪切疲劳导致开裂，在相邻基层板块的嵌锁联结作用完全破坏后，这种剪切疲劳便是裂缝产生的原因。反射裂缝的扩展速度受半刚性基层板长、基层裂缝率的影响，较小的板长和增加裂缝率降低面层屈服破坏。沥青混凝料中的沥青含量、沥青等级、矿料级配、空隙率以及铺筑的面层厚度都对受拉疲劳寿命有影响。

　　路面结构在外荷载作用下，应力状况比较复杂，在采用三维光弹模型试验研究刚性基层开裂后，在交通荷载作用下，裂缝附近应力状态和裂缝的稳定性，以及应力吸收膜的防裂效果，得出结论认为：半刚性基层开裂后，这种裂缝是不稳定的，裂缝尖端应力条纹十分密集，在偏荷作用下将治平行裂缝方向扩展至路表面。提高半刚性基层材料的断韧性，可预防裂缝的产生。采用低模量高变形材料的应力吸收薄膜，可有效地防止产生反射裂缝。

　　2、温度裂缝的机理

　　调查研究表明，许多沥青路面在建成后正式通车前就产生裂缝，不管这些裂缝是那一类，它们都是由温度变化所引起温度裂缝，不仅与当地的环境气候条件有关，而且还与路面材料特性和路面结构的组合设计密切相关。当外界温度下降，路面材料逐渐变硬，并开始收缩，收缩产生的拉引力超过路面材料的抗拉强度时，沥青路面就开裂。由于路面结构宽度有限，收缩受路面结构的相互约束小，所以温度收缩裂缝主要是横向的。