瀝青路面裂縫成因分析及預防措施

一. 概述

瀝青路面具有表面平整、行車舒適、耐磨、噪音小、施工工期短、養護維修簡便等優點
，但由於受路面結構、氣候、地形、地質條件、行車荷載等多種因素的影響
，其基層不論是柔性的還是半剛性的
，都會產生不同程度各種形狀的裂縫
。初期裂縫對瀝青路面的使用性能常無明顯影響
，但隨着表面雨水或雪水的侵入
，處於開裂狀態下的路面病害日趨嚴重
，特別是裂縫附近路基的含水量加大
，甚至飽和
，在大量行車荷載的作用下
，產生沉陷、衝刷、唧泥和翻漿等病害
，嚴重影響瀝青路面的使用性能
。

二.裂縫主要形式及現象

瀝青路面的開裂表現形式是多種多樣的
，主要有橫向、縱向、網狀和反射裂縫
。

橫向裂縫現象

裂縫與路中心線基本垂直
，縫寬不一
，縫長有的貫穿整個路幅
，有的貫穿部分路幅
，裂縫彎彎曲曲、有枝有叉
。橫向裂縫中的唧漿導致裂縫兩側凹陷
，橋頭跳車處的路面橫向裂縫
，在路面積水的作用下加速跳車發展的速度
，同時會對路基造成衝刷
。 

縱向裂縫現象

裂縫走向基本與行車方向平行
，裂縫長度和寬度不一
。一般都發生在高填方的路基上
。縱向裂縫容易形成沿行車方向呈臺階狀
，影響行車舒適性
。

網狀裂縫現象

裂縫縱橫交錯
，將面層分隔成若幹多邊形的小塊
，一般縫寬1mm以上
，縫距40cm以下
。網狀裂縫導致瀝青路面松散或坑槽
，嚴重影響瀝青路面的綜合服務水平
。

反射裂縫現象

基層產生裂縫後
，在溫度和行車荷載作用下
，裂縫將逐漸反射到瀝青表面
，路表面裂縫的位置形狀與基層裂縫基本相似
。對於半剛性基層以橫向裂縫居多
，對於柔性路面上加罩的瀝青結構層
，裂縫形式不一
，主要取決於下臥層
。

根據瀝青路面的破損程度
，病害分爲輕、中、重三個等級
，具體分類與分級見下表
。

1.瀝青路面裂縫—龜裂

龜裂的定義

路面表面產生形似龜背花紋的較寬裂縫稱爲龜裂
。它爲塊狀開裂
，塊與塊互相緊接相連成龜背形
。這種裂縫常爲續發性裂縫
，由一條或數條裂縫爲基幹裂縫
，再由於各種自然因素的或行車荷載的作用
，進一步沿主幹裂縫擴展延伸而成龜裂
。

龜裂可能是全面性的
，也可能是局部性的
，且大多數發生在行車道上
。在龜裂形成初期
，裂縫輕微對瀝青路面的服務水平影響不大
。但隨着路面不斷有水滲入
，造成底面層及路面基層強度的減弱
，便會加速龜裂面積的擴大以及裂縫的擴展
，導致形成坑槽破損
。

龜裂—輕度

輕度：初期龜裂
，縫細、無散落
，裂區無變形
，塊度處於20－50cm之間
，按面積計算
。塊度尺寸系指物料塊最大線性尺寸
。

龜裂—唧漿現象

輕度：初期龜裂
，縫細、無散落
，裂區無變形
，滲水後在行車反復作用下形成唧漿現象
。是坑槽出現的前兆
。

龜裂—中度

中度：裂塊明顯
，縫較寬
，無或輕散落或輕度變形
，塊度小於20cm，按面積計算
。

龜裂--重度

重度：裂塊破碎
，縫寬
，散落重
，變形明顯
，急待修理
，塊度小於20cm，按面積計算
。

龜裂的原因

龜裂通常是在重載車輛的反復碾壓下
，由於路面整體強度不足、基層溼軟、穩定性不良等原因
，導致其變形和撓度過大
，使瀝青路面的柔性不夠及由於路面材料的疲勞而形成的一種裂縫
，故有時亦將此類裂縫稱爲疲勞裂縫
。

龜裂的預防

(1)採用低溫變形能力高的優質瀝青
，並按照要求控制好瀝青混合料的拌和質量
。

(2)瀝青面層攤鋪前
，認真檢查下承層的施工質量
，及時清除泥灰等雜物
，處理好軟弱層
，保證下承層穩定
，並噴灑透層油
，必要時可以按照要求灑石屑或砂
，保證層間結合
。

(3)瀝青各層要滿足最小施工厚度的要求
，保證上下之間有良好的連接
，並從設計、施工、養護上採取相應的措施及時排除雨後結構層內的積水
。

2.瀝青路面裂縫—網裂

網裂的定義

成片呈網狀格形的裂縫,其間距大小相近
。此類裂縫形狀呈不規則的大多邊形（或呈大網格狀），其在形狀上和尺寸上都有別於龜裂
，通常其短邊長度大於40cm，長邊長度小於3m，且棱角較明顯
。

這類裂縫常常會導致路表水滲入路基和路牀
，降低路面的結構強度而形成其他的損壞
，諸如龜裂、車轍等
。

網狀（塊狀）裂縫—輕度

輕度：縫細
，不散落或輕微散落
，塊度大
，塊度大於100cm，按面積計算
。

橫向裂縫的原因

由於地基或填土路堤縱向不均勻沉降
，或由於瀝青混合料攤鋪時橫向接縫處理不當
，會產生橫向裂縫
，並伴有錯臺現象出現
。在溫度變化大的地區
，夏季完好的路面到了冬季會由於路面溫度過低或溫度變化過大
，產生縱向近似等間距的橫向裂縫
，通常將這類裂縫亦稱爲溫度裂縫
。

橫向裂縫的預防

(1) 結合本地區的氣候條件和道路等級選用符合要求的瀝青種類
，以減少或消除瀝青面層的溫縮裂縫
。

(2) 攤鋪作業盡可能連續
，盡量避免和正確處理冷接縫
，充分壓實橫向接縫
。

(3) 橋涵回填應選擇透水性及材質良好的砂礫等材料
，並充分碾壓；正確處理軟基
，減少回填部位的不均勻沉降
。

5.瀝青路面裂縫—反射裂縫

反射裂縫的定義

反射裂縫是指下層混凝土板的接逢或半剛性基層裂縫
，由於溫度和溼度的不斷變化與車輛荷載的反復作用
，在加鋪層的相應位置上產生裂縫
。

基層產生裂縫以後
，在溫度和行車荷載的作用下
，裂縫逐漸反射到瀝青混凝土面層
，路面的裂縫形式與基層裂縫形式基本一致
。對於半剛性基層以橫向裂縫居多
，對於柔性路面上加蓋的瀝青結構層
，裂縫形式不一
，主要取決下承層
。  

反射裂縫的成因

(1)在已經開裂的舊瀝青、舊水泥路面上加鋪瀝青面層
，因溫度的變化(降低)，老路面裂縫繼續拉開
，從而使新鋪層在舊裂縫處斷開
。

(2)由半剛性基層溫縮開裂引起的反射裂縫
。

(3)新鋪半剛性基層隨着混合料中水分的減少產生幹縮和幹縮應力
，從而產生開裂
，反射到瀝青面層
。

 反射裂縫的預防

(1)在舊有路面上加鋪瀝青面層
，最好先銑除原有路面後再進行加鋪；或者鋪設土工布或土工格柵
，以減少反射裂縫
。

(2)適當控制基層材料中粉料的含量及塑性指數
，小於0.075mm的顆粒含量不應超過5％。

 (3)基層施工盡可能使混合料在接近最佳含水量狀態下碾壓
，並且碾壓充分
，保證基層強度；同時要加強對已完基層的養生
，要盡早鋪築上層
，或進行封層
，以減少幹縮縫
。

反射裂縫—輕度

輕度：縫壁無散落或輕微散落
，無或少之縫
，縫寬小於5mm，按長度計算
。

 網裂的原因

塊裂通常是由於鋪設瀝青路面的瀝青混合料採用了大量的低針入度瀝青和親水性集料
，或瀝青發生老化失去其彈性
，而在交通荷載作用下導致或由於在低溫作用下使瀝青混凝土產生縮裂
，故有時亦將此類裂縫稱爲收縮裂縫
。網裂在較開闊的廣場、停車場和城市道路上時常發生
。

3.瀝青路面裂縫—縱向裂縫

縱向裂縫的定義

順路方向出現在行車道上的單根縱向長條裂縫
。一般成熟的縱向裂縫都較長
，達到20-50m，在路表水滲入路堤下地基範圍較小的情況下
，可能僅在中央分隔帶兩側行車道上
，甚至接近硬路肩的一側產生一條縱向裂縫
，在路表水滲入路堤下地基範圍較大的情況下
，可能在中央分隔帶兩側行車道上和超車道上產生兩條縱向裂縫
，少數路段甚至有三條縱向裂縫
。

縱向裂縫—輕度

輕度：縫壁無散落或輕微散落
，無或少之縫
，縫寬小於5mm，按長度計算
。

縱向裂縫的原因

當路基邊部壓實不足
，路堤邊部會產生沉降
，導致在距路邊30cm左右處產生縱向裂縫
。在瀝青混合料攤鋪時
，由於縱向接縫處理不當
，造成路面早期滲水或壓實未達到要求
，在行車作用下亦會在縱向接縫處形成縱向裂縫
。由於地基和填土在橫向不可避免的不均勻性
，特別是在有路表水滲入地基的情況下
，瀝青路面產生細而小的縱向裂縫也是不可避免的
。但是瀝青路面產生縱向裂縫過多過早
，裂縫寬度過大和過長
，將嚴重影響路面的使用性能和使用壽命
。

4.瀝青路面裂縫—橫向裂縫

橫向裂縫的定義

沿路線橫斷方向有規則的裂縫
。瀝青路面出現的絕大部分橫向裂縫是溫度裂縫
，該類裂縫一般從瀝青面層表面開裂
，逐漸向底面層和基層延伸或擴展
，從而形成上寬下窄的裂縫
。有時橫向溫度裂縫會貫通路面的一部分
，而大部分橫向溫度裂縫則是貫通整個路面寬度
。一條瀝青路面會有多根橫向溫度裂縫
，其縱向間距約爲5-10m不等
。

橫向裂縫—輕度

輕度：縫壁無散落或輕微散落
，無或少之縫
，縫寬小於5mm，按長度計算
。

6.瀝青路面裂縫—滑移裂縫

滑移裂縫的定義