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【摘 要】 水泥稳定碎石是路面底基层和路面之间的一种结构，其特点是不仅强度高和水稳定性好、抗冻性好而且还耐冲刷，是一种优良的路面基层材料，同时它还是高等级路面的基层，得到了广泛的应用。但是，水泥稳定碎石基层也有它自身的弱点，由于温度变化和湿度变化会产生收缩裂缝，直接影响到路面，导致路面使用寿命降低。为此，本文探析了水泥稳定碎石基层收缩裂缝的成因，同时也提出了几点防治措施。
【关键词】 水泥稳定碎石;基层;裂缝;成因;防治措施
水泥稳定碎石基层在现行沥青路面结构中广泛应用，其主要特点在于具有足够的强度和刚度、良好的平整度，能够提供较高的承载力，有利于荷载的分布，同时能够充分就地取材，具有较好经济性。但水泥稳定碎石基层作为一种半刚性基层，存在着干缩和温缩开裂问题，而这种基层开裂反射到沥青面层就会形成反射裂缝病害，进而影响沥青路面使用性能。结合路面工程实践，从减少路基不均匀沉降、加强施工控制、应用玻纤格栅处理裂缝、做好联结层、设置过渡层五个方面对防治水泥稳定碎石基层裂缝进行了一些技术探讨。
一、水泥稳定碎石基层收缩裂缝产生的原因
（一）干缩裂缝
干缩裂缝主要是因为水泥稳定碎石受到干燥空气影响，内部水分减少，体积收缩变形引起的。水泥稳定碎石在硬化的过程中，水泥和水融合之后，水泥含量越高，消耗的水分就越多。另外，碎石集料中的细料越多则吸收的水分也就越多。同时，在水泥稳定碎石基层施工的过程中，水分越多蒸发的也就越多，所以就会产生干缩裂缝。
（二）温缩裂缝
温缩裂缝主要是因为水泥稳定碎石的混合料有5%左右的水泥，在这些混合料硬化的初期，会有很多的热量放出，由于散热慢，内部温度高，所以体积就会膨胀。而外部温度受气温影响，温度会降低，所以就会冷却收缩，这种内胀外缩会产生一种较大的应力。这种应力一旦超过抗弯拉强度，就会有温缩裂缝的现象发生。
（三）网状裂缝
网状裂缝也叫“龟裂”，它主要是因为局部弯沉较大，受到外力作用的影响下，会有结构性的破坏，导致裂缝，因为破坏性很大，一旦遇到雨水，就会出现渗水，造成雨水下沉，在外力作用下引起翻浆。
（四）路基不均匀沉降产生裂缝
若是水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝，主要是因为局部土基及底基层压实度达不符合规范要求，这样就会出现路基不均匀沉降现象发生，另外在受到重车的影响，就会产生反射裂缝，呈现出弧状分布，同时，在表面上會有一定的高度差出现。
二、水泥稳定碎石基层裂缝防治技术措施
（一）减少路基不均匀沉降
目前公路路基大多数采用了较高的压实标准，材料的塑指和CBR值都有较严格的要求，但由于公路水文地质情况复杂多变，不同路段的路基干湿状态不尽相同，施工条件、施工情况千差万别，不可避免存在工后沉降，水泥稳定碎石基层的刚度同上基的刚度相差悬殊，层底很小的弯拉变形即可导致基层的开裂，因此减少路基工后不均匀沉降有利于预防水泥稳定碎石基层裂缝发生。对于减少路基工后不均匀沉降，一般可采用如下技术措施：①选择砂砾等透水性材料作为路基填料，以加快完成路基工后沉降;②成型路基铺筑基层之前至少有半年的沉降稳定期，对于高填路基尤其应确保沉降稳定期;③对于工期紧的路基项目可采用强夯、冲击碾压或超载预压处理，以加快路基不均匀沉降;④尽可能减少路基填料波动，严格控制施工质量，要加强对松铺厚度和碾压遍数的控制，要选择吨位足够、性能优良的压实设备，保证压实均匀性;⑤加强路基排水设计和施工，严格控制上路床的塑指，以保证路基的水稳定性。
（二）加强施工控制
1、材料特性及级配控制
材料特性及级配控制是减少水泥稳定碎石基层裂缝的很关键方面，因为决定水泥稳定碎石基层开裂的主要因素是其材料的胀缩系数，为此应提高材料的抗裂性能，尽量采用胀缩系数小的材料作基层或采取措施尽量使材料胀缩系数变得小一点，材料特性及级配控制方面一般可采用如下技术措施：①在减少含泥量的同时，限制细料、粉料用量，0.075mm以下颗粒含量不大于5%，宜接近于;②采用骨架密实结构矿料级配，研究和实践表明，骨架密实型级配可以有效降低干缩系数和温缩系数。
2、水泥剂量控制
水泥稳定碎石基层的强度主要来源于两个方面：一是集料的内摩阻力，二是水泥的胶结作用。因此，水泥剂量对于水泥稳定碎石基层的强度有着直接的影响，同等条件下增加水泥剂量有利于提高基层强度，但随着水泥剂量增加，水泥稳定碎石基层收缩也随之增加，产生裂缝的机率也增加。不同性质的集料混合料达到相同的强度需要不同的水泥剂量。
3、碾压含水量控制
传统的观点认为，基层的表面越光滑越好，事实并非如此。太光滑的基层表面，会使层间的粘结力变差，容易形成滑动面，同时基层的表面光滑必然要增加细料含量和碾压时含水量，在高温季节施工，通常会在表面洒水，造成碾压时含水量过高，压路机在振动碾压时，水泥浆会上浮至表面，在水分蒸发和水泥水化时，基层容易产生干缩裂缝和收缩裂缝。因此，在基层施工时，应严格控制施工碾压时含水量，混合料的含水量不宜超过最佳含水量，尤其在空气湿度大的项目地区，混合料的含水量挥发缓慢。
4、施工工艺控制
施工工艺控制的好坏关系到水泥稳定碎石基层质量的好坏，也就影响到基层是否容易产生裂缝、由于摊铺机布料器的设计缺陷，摊铺时中央部分的混合料容易离析，形成离析带，这些离析带是基层整体中的薄弱带，在行车荷载的作用下容易在表面造成弯拉应力集中，进而形成纵向裂缝，这说明施工工艺的不完善。控制不到位也是造成水泥稳定碎石基层裂缝的重要原因，为此应加强施工工艺控制：①采用计量精度高、产量400t/h以上拌和设备，合理设置工作参数，水泥稳定碎石混合料的拌和时间要根据机械性能准确掌握，并确保拌和均匀;②采用性能优良的摊铺机、压路机，确保机械设备技术性能完好，配料、拌和、运输、摊铺作业有序配合;③加强施工过程的控制和施工组织管理，尽量减少或避免混合料的离析。
5、养护控制
由于高温季节容易保证施工强度，水泥稳定碎石基层一般选择在高温季节铺筑，但高温气候也容易造成基层干缩开裂，因此应加强水泥稳定碎石基层的养生。基层碾压完毕，应及时采用塑料薄膜或上工布覆盖养生，以减少基层内外温差，防止基层材料温度的骤然变化及水分的迅速挥发，养生期间始终保持塑料薄膜或上工布表面湿润，另外通过连续摊铺施工、利用上基层覆盖对下基层进行养生也是保持水分防止基层开裂的有效途径。
（三）应用玻纤格栅处理裂缝
对于水泥稳定碎石基层出现的裂缝在沥青面层铺筑前应进行处理，基层裂缝处理常应用玻纤格栅。玻纤格栅是以玻璃纤维为原料织成的网片，具有高抗拉强度、高模量、抗折、抗老化、低应变、低延伸率、无长期蠕变、较好的耐高低温性能，且与沥青混合料具有良好的相容性。由于玻纤格栅的网状结构，集料混合料可贯穿其中，形成一个复合的力学嵌锁体系，这种限制阻碍了集料的运动，使沥青混合料得到更好的压实，更大的承载能力，并能提高传荷能力，减少变形，玻纤格栅起到了骨架作用，同时与面层间形成较高的抗拉强度和抗剪强度，有效地提高了抵御基层裂缝扩张时拉应力的能力，有利于防止基层反射裂缝。
（四）设置过渡层
在水泥稳定碎石基层和沥青面层之间设置过渡层也是防止基层反射裂缝的重要技术措施，常设置的过渡层包括级配碎石层、沥青稳定碎石层、过渡层可以起到应力吸收作用，通过降低收缩应变防止水泥稳定碎石基层裂缝反射到沥青面层。
总之，水泥稳定碎石基层裂缝成因和开裂机理复杂，难以完全避免，但只要采用适当的技术措施，防治结合，加强监控，就能有效减少和延迟基层裂缝的发生，从而发挥水泥稳定碎石基层的特点，提高水泥稳定碎石基层沥青路面的使用性能。
参考文献：
[1]中华人民共和国行业标准.公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）[S].北京：人民交通出版社，2004.
[2]李建鑫.浅析水泥稳定碎石基层裂缝产生原因及防治方法[J].科技信息，2007.
[3]仇群钻，丁一飞，郭龙.路面基层水泥稳定碎石试样制作与现场检测;湖南交通科技;2003（04）.
【关键词】 水泥稳定碎石;基层;裂缝;成因;防治措施
水泥稳定碎石基层在现行沥青路面结构中广泛应用，其主要特点在于具有足够的强度和刚度、良好的平整度，能够提供较高的承载力，有利于荷载的分布，同时能够充分就地取材，具有较好经济性。但水泥稳定碎石基层作为一种半刚性基层，存在着干缩和温缩开裂问题，而这种基层开裂反射到沥青面层就会形成反射裂缝病害，进而影响沥青路面使用性能。结合路面工程实践，从减少路基不均匀沉降、加强施工控制、应用玻纤格栅处理裂缝、做好联结层、设置过渡层五个方面对防治水泥稳定碎石基层裂缝进行了一些技术探讨。
一、水泥稳定碎石基层收缩裂缝产生的原因
（一）干缩裂缝
干缩裂缝主要是因为水泥稳定碎石受到干燥空气影响，内部水分减少，体积收缩变形引起的。水泥稳定碎石在硬化的过程中，水泥和水融合之后，水泥含量越高，消耗的水分就越多。另外，碎石集料中的细料越多则吸收的水分也就越多。同时，在水泥稳定碎石基层施工的过程中，水分越多蒸发的也就越多，所以就会产生干缩裂缝。
（二）温缩裂缝
温缩裂缝主要是因为水泥稳定碎石的混合料有5%左右的水泥，在这些混合料硬化的初期，会有很多的热量放出，由于散热慢，内部温度高，所以体积就会膨胀。而外部温度受气温影响，温度会降低，所以就会冷却收缩，这种内胀外缩会产生一种较大的应力。这种应力一旦超过抗弯拉强度，就会有温缩裂缝的现象发生。
（三）网状裂缝
网状裂缝也叫“龟裂”，它主要是因为局部弯沉较大，受到外力作用的影响下，会有结构性的破坏，导致裂缝，因为破坏性很大，一旦遇到雨水，就会出现渗水，造成雨水下沉，在外力作用下引起翻浆。
（四）路基不均匀沉降产生裂缝
若是水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝，主要是因为局部土基及底基层压实度达不符合规范要求，这样就会出现路基不均匀沉降现象发生，另外在受到重车的影响，就会产生反射裂缝，呈现出弧状分布，同时，在表面上會有一定的高度差出现。
二、水泥稳定碎石基层裂缝防治技术措施
（一）减少路基不均匀沉降
目前公路路基大多数采用了较高的压实标准，材料的塑指和CBR值都有较严格的要求，但由于公路水文地质情况复杂多变，不同路段的路基干湿状态不尽相同，施工条件、施工情况千差万别，不可避免存在工后沉降，水泥稳定碎石基层的刚度同上基的刚度相差悬殊，层底很小的弯拉变形即可导致基层的开裂，因此减少路基工后不均匀沉降有利于预防水泥稳定碎石基层裂缝发生。对于减少路基工后不均匀沉降，一般可采用如下技术措施：①选择砂砾等透水性材料作为路基填料，以加快完成路基工后沉降;②成型路基铺筑基层之前至少有半年的沉降稳定期，对于高填路基尤其应确保沉降稳定期;③对于工期紧的路基项目可采用强夯、冲击碾压或超载预压处理，以加快路基不均匀沉降;④尽可能减少路基填料波动，严格控制施工质量，要加强对松铺厚度和碾压遍数的控制，要选择吨位足够、性能优良的压实设备，保证压实均匀性;⑤加强路基排水设计和施工，严格控制上路床的塑指，以保证路基的水稳定性。
（二）加强施工控制
1、材料特性及级配控制
材料特性及级配控制是减少水泥稳定碎石基层裂缝的很关键方面，因为决定水泥稳定碎石基层开裂的主要因素是其材料的胀缩系数，为此应提高材料的抗裂性能，尽量采用胀缩系数小的材料作基层或采取措施尽量使材料胀缩系数变得小一点，材料特性及级配控制方面一般可采用如下技术措施：①在减少含泥量的同时，限制细料、粉料用量，0.075mm以下颗粒含量不大于5%，宜接近于;②采用骨架密实结构矿料级配，研究和实践表明，骨架密实型级配可以有效降低干缩系数和温缩系数。
2、水泥剂量控制
水泥稳定碎石基层的强度主要来源于两个方面：一是集料的内摩阻力，二是水泥的胶结作用。因此，水泥剂量对于水泥稳定碎石基层的强度有着直接的影响，同等条件下增加水泥剂量有利于提高基层强度，但随着水泥剂量增加，水泥稳定碎石基层收缩也随之增加，产生裂缝的机率也增加。不同性质的集料混合料达到相同的强度需要不同的水泥剂量。
3、碾压含水量控制
传统的观点认为，基层的表面越光滑越好，事实并非如此。太光滑的基层表面，会使层间的粘结力变差，容易形成滑动面，同时基层的表面光滑必然要增加细料含量和碾压时含水量，在高温季节施工，通常会在表面洒水，造成碾压时含水量过高，压路机在振动碾压时，水泥浆会上浮至表面，在水分蒸发和水泥水化时，基层容易产生干缩裂缝和收缩裂缝。因此，在基层施工时，应严格控制施工碾压时含水量，混合料的含水量不宜超过最佳含水量，尤其在空气湿度大的项目地区，混合料的含水量挥发缓慢。
4、施工工艺控制
施工工艺控制的好坏关系到水泥稳定碎石基层质量的好坏，也就影响到基层是否容易产生裂缝、由于摊铺机布料器的设计缺陷，摊铺时中央部分的混合料容易离析，形成离析带，这些离析带是基层整体中的薄弱带，在行车荷载的作用下容易在表面造成弯拉应力集中，进而形成纵向裂缝，这说明施工工艺的不完善。控制不到位也是造成水泥稳定碎石基层裂缝的重要原因，为此应加强施工工艺控制：①采用计量精度高、产量400t/h以上拌和设备，合理设置工作参数，水泥稳定碎石混合料的拌和时间要根据机械性能准确掌握，并确保拌和均匀;②采用性能优良的摊铺机、压路机，确保机械设备技术性能完好，配料、拌和、运输、摊铺作业有序配合;③加强施工过程的控制和施工组织管理，尽量减少或避免混合料的离析。
5、养护控制
由于高温季节容易保证施工强度，水泥稳定碎石基层一般选择在高温季节铺筑，但高温气候也容易造成基层干缩开裂，因此应加强水泥稳定碎石基层的养生。基层碾压完毕，应及时采用塑料薄膜或上工布覆盖养生，以减少基层内外温差，防止基层材料温度的骤然变化及水分的迅速挥发，养生期间始终保持塑料薄膜或上工布表面湿润，另外通过连续摊铺施工、利用上基层覆盖对下基层进行养生也是保持水分防止基层开裂的有效途径。
（三）应用玻纤格栅处理裂缝
对于水泥稳定碎石基层出现的裂缝在沥青面层铺筑前应进行处理，基层裂缝处理常应用玻纤格栅。玻纤格栅是以玻璃纤维为原料织成的网片，具有高抗拉强度、高模量、抗折、抗老化、低应变、低延伸率、无长期蠕变、较好的耐高低温性能，且与沥青混合料具有良好的相容性。由于玻纤格栅的网状结构，集料混合料可贯穿其中，形成一个复合的力学嵌锁体系，这种限制阻碍了集料的运动，使沥青混合料得到更好的压实，更大的承载能力，并能提高传荷能力，减少变形，玻纤格栅起到了骨架作用，同时与面层间形成较高的抗拉强度和抗剪强度，有效地提高了抵御基层裂缝扩张时拉应力的能力，有利于防止基层反射裂缝。
（四）设置过渡层
在水泥稳定碎石基层和沥青面层之间设置过渡层也是防止基层反射裂缝的重要技术措施，常设置的过渡层包括级配碎石层、沥青稳定碎石层、过渡层可以起到应力吸收作用，通过降低收缩应变防止水泥稳定碎石基层裂缝反射到沥青面层。
总之，水泥稳定碎石基层裂缝成因和开裂机理复杂，难以完全避免，但只要采用适当的技术措施，防治结合，加强监控，就能有效减少和延迟基层裂缝的发生，从而发挥水泥稳定碎石基层的特点，提高水泥稳定碎石基层沥青路面的使用性能。
参考文献：
[1]中华人民共和国行业标准.公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）[S].北京：人民交通出版社，2004.
[2]李建鑫.浅析水泥稳定碎石基层裂缝产生原因及防治方法[J].科技信息，2007.
[3]仇群钻，丁一飞，郭龙.路面基层水泥稳定碎石试样制作与现场检测;湖南交通科技;2003（04）.