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[摘 要]随着我国国民经济快速发展，我国道路交通量日益增大，车辆迅速大型化且严重超载，使得路面面临严峻的考验，病害不断出现，其中最典型的是各类裂缝。因而研究沥青路面裂缝成因及防治具有特别重要的现实意义。
[关键词]沥青路面；裂缝；防治
中图分类号：TV442+.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）09-0191-01
引 言
1.沥青路面裂缝的种类和成因
沥青路面开裂的原因和裂缝的形式多种多样。沥青质量和沥青混合料的配合比设计、基层类型、气候条件、水文地质状况、交通量和车辆类型以及施工质量等都会对沥青路面裂缝的形成有所影响。高等公路沥青路面的裂缝按其成因不同可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种类型。
1.1 横向裂缝
横向裂缝是指垂直于行车方向的裂缝。按其形成的原因可分为荷载型裂缝、非荷载型裂缝两类。
1.1.1 荷载型裂缝
路面结构在车辆荷载作用下，尤其是在超载的情况下，其某一结构层的水平方向的弯拉应力达到并超过改层材料的抗拉强度极限时，首先在轮载的下方产生初始裂缝，初始裂缝产生之后又经过车轮的反复多次作用，裂缝逐步延伸，并向上扩展至表面。
1.1.2 非荷载型裂缝
非荷载型裂缝作为横向裂缝的主要形式，其一般比较规则，每隔一定距离产生一道裂缝，而裂缝间距则取决于当地的气温和沥青面层与半刚性基层的抗裂性能。非荷载型裂缝可分为两大类：沥青面层缩裂和基层反射裂缝。沥青面层缩裂往往发生在冬季，当冬季沥青面层的平均温度低于其断裂温度时，产生的拉应力超过其在该温度下的抗拉强度时，沥青面层即发生裂断。而基层反射裂缝是指半刚性基层先于面层底部产生裂缝，而后逐步向上扩展，最终贯穿面层全厚度。其主要原因有以下三种情况：在已开裂的旧沥青、旧水泥路面上加铺沥青面层，由于温度的变化，老路面的裂缝继续开展，从而使得新铺层在旧裂缝处断开；由于半刚性基层温缩开裂而导致；新铺刚性基层随着混合料中水分的减少，产生干缩，从而产生裂缝，并反射到沥青面层。
1.2 纵向裂缝
纵向裂缝是指与道路中心线大致平行的长直裂缝，有时也伴有少量的支缝。纵向裂缝产生的原因一般有以下几种：
一种情况是是由路基压实不均匀、或者由于路基边缘受水浸蚀产生不均匀沉陷而引起。另一种情况是在沥青路面分路幅摊铺施工时，两幅接茬处未处理妥当，在当受到车辆荷载作用以及自然条件的影响时逐渐开裂。还有就是因结构承载力不足引起的纵向裂缝，其一般多位于道路边缘。
1.3 网状裂缝
网状裂缝的形成往往是由于沥青路面的整体强度不足而导致的，还有就是由于在路面早期出现横向裂缝或纵向裂缝时未得到及时处治，致使水分渗入下层，从而加剧了路面的破损而形成的。此外，在施工过程中的热老化和路面使用过程中的长期老化以及路基的稳定性不足也会导致沥青路面形成网状裂缝。
2.沥青路面裂缝的防治
沥青路面裂缝的防治应本着“以预防为主，防治结合”的原则，从防和治两个角度综合考虑。
2.1 在沥青路面产生裂缝之前的“防”，可从以下方面来考虑，路面设计、施工质量的控制、交通管制等
2.1.1 路面设计
路面设计主要包括原材料的调查与选择、沥青混合料配合比以及基层材料配合比设计、路面结构组合设计等。
材料的选取主要是指所根据设计道路所处路段的地质水文条件和气候条件来选取适当的沥青、集料、矿粉以及外加剂等材料，良好的材料可是路面获得更佳的性能，例如，在选择集料时尽量选择偏碱性的集料，因为碱性集料较酸性集料与沥青有更好的粘附性能。
沥青混合料级配也是一项重要因素。在合理选择混合料级配时，应兼顾其高温稳定性，疲劳性能和低温抗裂性，以及耐久性等各方面的要求。例如，良好低温抗裂性可以于减少沥青面层缩裂的发生。而合理的基层材料配合比设计有助于减轻基层反射裂缝的形成，此外，在半刚性基层与面层之间设置合理应力吸收层亦能减少基层反射裂缝的产生。
在路面的排水不良路段易产生积水现象，未及时排除的水将会渗入路面的裂缝中，在车辆荷载的反复作用下，形成的动水压力反复冲刷沥青混合料与基层的界面，最终导致面层与基层的剥离，从而将导致沥青面层底部产生较大的拉应力，导致沥青混合料的自下而上的开裂。
因此，优质的路面设计对于预防裂缝的产生有着极重要的作用。
2.1.2 施工质量的控制
对路基压实过程严格控制填土的含水率和压实度能明显减少沥青面层裂缝的产生，尤其是纵向裂缝的产生。如果填士含水量偏大，其易在冻胀作用下使得路面形成裂缝，而路基碾压不均匀，则会出现填土局部未压实或两侧密实度不够，从而使路基产生不同程度的沉陷，形成裂缝。由此可见，施工质量的控制对于减少路面裂缝的产生尤为重要。
2.1.3 交通管制
车辆超载的存在不仅会使得沥青路面产生裂缝，而且会加剧裂缝的发展，首先，由于超载车辆会引起累计轴次的增大，会使得设计弯沉值满足不了实际的需求。其次，超载会造成正常设计的路面基层或底基层抗拉强度不足，使其提前在底层路面结构层产生裂缝。再次，由于超载，加之车辆的振动冲击作用，可将路面压坏，即一次性破坏作用。最后，由于超载，车辆在上下坡或刹车时将对沥青面层产生较大拉应力，从而加速沥青路面的破坏。因此，在道路通车之后的运营管理对于减少沥青路面裂缝的产生也有着不可忽视的作用。
2.2 而在于沥青路面产生裂缝之后的处治方面，随着我国对高等级公路路面裂缝的成因、种类、特征的研究的不断深入以及科学技术的日新月异，针对不同成因所引起沥青路面裂缝我国已形成了一系列相应的可行的处治方法。而在具体的沥青路面裂缝处治的过程中主要涉及到以下几个方面的问题，即处治裂缝的设备、材料、措施等。
2.2.1 设备
开槽机和灌缝机是处治沥青路面裂缝时最常用的设备。开槽机为沥青路面裂缝处治的第一道工序开槽施工的专用设备，其可通过六片特质刀片快速将不规则裂缝整理成均匀的凹槽，形成新的结合面，并且可通过调节开槽机切割片的组合来控制开槽宽度。灌缝机内设有加热系统，可使得沥青或灌缝胶快速融化，并通过沥青泵的压力由出料口出料而达到裂缝处理的效果。
2.2.2 材料
为使修补之后的裂缝达到预期效果，其灌缝材料应具备一下特点：灌缝材料应具有良好的粘结力从而能够和沥青混合料相融合；低温状态下具有优良的延伸性和弹性；灌缝材料应具备一定的抗老化和抗疲劳能力以及耐水性。
2.2.3 处理措施
裂缝处理一般包括三道工序，即扩缝、清缝、灌缝。而对于不同类型的裂缝其处理措施大致如下：
横向裂缝：（1）为防止水分有裂缝渗入到路面结构，对于不同开裂程度的裂缝应采用不同类型的灌缝材料，细裂缝可采用改性乳化沥青，而粗裂缝可采用改性沥青灌缝。（2）灌縫前，应该清除裂缝内的杂物，并保持缝内干燥洁净。（3）灌缝后，在其表面撒布一定厚度的粗砂或者石屑，以保证灌缝的强度。
纵向裂缝：其处理措施同于横向裂缝。
网状裂缝：对于因沥青面层本身存在不足而引起的裂缝，例如，面层厚度不足、结构层积水等导致的面层强度不达标的，其相应的措施为：铣削网状裂缝的面层后加铺新料来处理；铲除面层后，加设可将路面渗水排除指路面以外的排水设施，然后再铺筑新的混合料。而对于因路基稳定性不足或基层软弱而引起的裂缝，可分别采用以下措施：采用石灰或者水泥处理路基，或注浆加固处理，其深度可视具体情况而定；调换或稳定措施进行基层加强，然后再铺筑沥青面层。
[关键词]沥青路面；裂缝；防治
中图分类号：TV442+.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）09-0191-01
引 言
1.沥青路面裂缝的种类和成因
沥青路面开裂的原因和裂缝的形式多种多样。沥青质量和沥青混合料的配合比设计、基层类型、气候条件、水文地质状况、交通量和车辆类型以及施工质量等都会对沥青路面裂缝的形成有所影响。高等公路沥青路面的裂缝按其成因不同可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种类型。
1.1 横向裂缝
横向裂缝是指垂直于行车方向的裂缝。按其形成的原因可分为荷载型裂缝、非荷载型裂缝两类。
1.1.1 荷载型裂缝
路面结构在车辆荷载作用下，尤其是在超载的情况下，其某一结构层的水平方向的弯拉应力达到并超过改层材料的抗拉强度极限时，首先在轮载的下方产生初始裂缝，初始裂缝产生之后又经过车轮的反复多次作用，裂缝逐步延伸，并向上扩展至表面。
1.1.2 非荷载型裂缝
非荷载型裂缝作为横向裂缝的主要形式，其一般比较规则，每隔一定距离产生一道裂缝，而裂缝间距则取决于当地的气温和沥青面层与半刚性基层的抗裂性能。非荷载型裂缝可分为两大类：沥青面层缩裂和基层反射裂缝。沥青面层缩裂往往发生在冬季，当冬季沥青面层的平均温度低于其断裂温度时，产生的拉应力超过其在该温度下的抗拉强度时，沥青面层即发生裂断。而基层反射裂缝是指半刚性基层先于面层底部产生裂缝，而后逐步向上扩展，最终贯穿面层全厚度。其主要原因有以下三种情况：在已开裂的旧沥青、旧水泥路面上加铺沥青面层，由于温度的变化，老路面的裂缝继续开展，从而使得新铺层在旧裂缝处断开；由于半刚性基层温缩开裂而导致；新铺刚性基层随着混合料中水分的减少，产生干缩，从而产生裂缝，并反射到沥青面层。
1.2 纵向裂缝
纵向裂缝是指与道路中心线大致平行的长直裂缝，有时也伴有少量的支缝。纵向裂缝产生的原因一般有以下几种：
一种情况是是由路基压实不均匀、或者由于路基边缘受水浸蚀产生不均匀沉陷而引起。另一种情况是在沥青路面分路幅摊铺施工时，两幅接茬处未处理妥当，在当受到车辆荷载作用以及自然条件的影响时逐渐开裂。还有就是因结构承载力不足引起的纵向裂缝，其一般多位于道路边缘。
1.3 网状裂缝
网状裂缝的形成往往是由于沥青路面的整体强度不足而导致的，还有就是由于在路面早期出现横向裂缝或纵向裂缝时未得到及时处治，致使水分渗入下层，从而加剧了路面的破损而形成的。此外，在施工过程中的热老化和路面使用过程中的长期老化以及路基的稳定性不足也会导致沥青路面形成网状裂缝。
2.沥青路面裂缝的防治
沥青路面裂缝的防治应本着“以预防为主，防治结合”的原则，从防和治两个角度综合考虑。
2.1 在沥青路面产生裂缝之前的“防”，可从以下方面来考虑，路面设计、施工质量的控制、交通管制等
2.1.1 路面设计
路面设计主要包括原材料的调查与选择、沥青混合料配合比以及基层材料配合比设计、路面结构组合设计等。
材料的选取主要是指所根据设计道路所处路段的地质水文条件和气候条件来选取适当的沥青、集料、矿粉以及外加剂等材料，良好的材料可是路面获得更佳的性能，例如，在选择集料时尽量选择偏碱性的集料，因为碱性集料较酸性集料与沥青有更好的粘附性能。
沥青混合料级配也是一项重要因素。在合理选择混合料级配时，应兼顾其高温稳定性，疲劳性能和低温抗裂性，以及耐久性等各方面的要求。例如，良好低温抗裂性可以于减少沥青面层缩裂的发生。而合理的基层材料配合比设计有助于减轻基层反射裂缝的形成，此外，在半刚性基层与面层之间设置合理应力吸收层亦能减少基层反射裂缝的产生。
在路面的排水不良路段易产生积水现象，未及时排除的水将会渗入路面的裂缝中，在车辆荷载的反复作用下，形成的动水压力反复冲刷沥青混合料与基层的界面，最终导致面层与基层的剥离，从而将导致沥青面层底部产生较大的拉应力，导致沥青混合料的自下而上的开裂。
因此，优质的路面设计对于预防裂缝的产生有着极重要的作用。
2.1.2 施工质量的控制
对路基压实过程严格控制填土的含水率和压实度能明显减少沥青面层裂缝的产生，尤其是纵向裂缝的产生。如果填士含水量偏大，其易在冻胀作用下使得路面形成裂缝，而路基碾压不均匀，则会出现填土局部未压实或两侧密实度不够，从而使路基产生不同程度的沉陷，形成裂缝。由此可见，施工质量的控制对于减少路面裂缝的产生尤为重要。
2.1.3 交通管制
车辆超载的存在不仅会使得沥青路面产生裂缝，而且会加剧裂缝的发展，首先，由于超载车辆会引起累计轴次的增大，会使得设计弯沉值满足不了实际的需求。其次，超载会造成正常设计的路面基层或底基层抗拉强度不足，使其提前在底层路面结构层产生裂缝。再次，由于超载，加之车辆的振动冲击作用，可将路面压坏，即一次性破坏作用。最后，由于超载，车辆在上下坡或刹车时将对沥青面层产生较大拉应力，从而加速沥青路面的破坏。因此，在道路通车之后的运营管理对于减少沥青路面裂缝的产生也有着不可忽视的作用。
2.2 而在于沥青路面产生裂缝之后的处治方面，随着我国对高等级公路路面裂缝的成因、种类、特征的研究的不断深入以及科学技术的日新月异，针对不同成因所引起沥青路面裂缝我国已形成了一系列相应的可行的处治方法。而在具体的沥青路面裂缝处治的过程中主要涉及到以下几个方面的问题，即处治裂缝的设备、材料、措施等。
2.2.1 设备
开槽机和灌缝机是处治沥青路面裂缝时最常用的设备。开槽机为沥青路面裂缝处治的第一道工序开槽施工的专用设备，其可通过六片特质刀片快速将不规则裂缝整理成均匀的凹槽，形成新的结合面，并且可通过调节开槽机切割片的组合来控制开槽宽度。灌缝机内设有加热系统，可使得沥青或灌缝胶快速融化，并通过沥青泵的压力由出料口出料而达到裂缝处理的效果。
2.2.2 材料
为使修补之后的裂缝达到预期效果，其灌缝材料应具备一下特点：灌缝材料应具有良好的粘结力从而能够和沥青混合料相融合；低温状态下具有优良的延伸性和弹性；灌缝材料应具备一定的抗老化和抗疲劳能力以及耐水性。
2.2.3 处理措施
裂缝处理一般包括三道工序，即扩缝、清缝、灌缝。而对于不同类型的裂缝其处理措施大致如下：
横向裂缝：（1）为防止水分有裂缝渗入到路面结构，对于不同开裂程度的裂缝应采用不同类型的灌缝材料，细裂缝可采用改性乳化沥青，而粗裂缝可采用改性沥青灌缝。（2）灌縫前，应该清除裂缝内的杂物，并保持缝内干燥洁净。（3）灌缝后，在其表面撒布一定厚度的粗砂或者石屑，以保证灌缝的强度。
纵向裂缝：其处理措施同于横向裂缝。
网状裂缝：对于因沥青面层本身存在不足而引起的裂缝，例如，面层厚度不足、结构层积水等导致的面层强度不达标的，其相应的措施为：铣削网状裂缝的面层后加铺新料来处理；铲除面层后，加设可将路面渗水排除指路面以外的排水设施，然后再铺筑新的混合料。而对于因路基稳定性不足或基层软弱而引起的裂缝，可分别采用以下措施：采用石灰或者水泥处理路基，或注浆加固处理，其深度可视具体情况而定；调换或稳定措施进行基层加强，然后再铺筑沥青面层。