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【摘 要】 水泥稳定碎石是一种优良的路面基层材料，具有良好的力学性能和板体性。然而，水泥稳定碎石料脆性很大是一个较大的缺点，本文主要对水泥稳定碎石基层裂缝的危害、成因和防治措施进行了分析探讨。
【关键词】 水泥稳定碎石基层;裂缝;防治
水泥稳定碎石是由粗、细级配集配与一定水泥和水拌和而成的一种混凝土，其水泥用量较普通混凝土低。水泥稳定碎石基层具有较高强度和刚度、水稳性好、抗冻性好、耐冲刷的优点，是一种优良的基层类型。水泥稳定碎石的刚性相对较大，在温度和荷载的综合作用下，易产生裂缝，且会逐渐向路面表面发展。完全杜绝这种裂缝的产生是不现实的，只能采取措施来延迟裂缝的发生时间和减小开裂程度。因此，反射裂缝处理得如何将直接影响着水泥稳定碎石基层和路面面层的使用品质。怎样合理有效的处理裂缝问题是目前水稳基层应用的重点。
一、水泥稳定碎石基层裂缝的危害
水泥稳定碎石基层属于半刚性基层，在施工或运行时容易产生裂缝，这类裂缝成直线缝长不等，一般在基层顶面沿横向开裂缝宽4mm左右。水泥稳定碎石基层的裂缝有些在水稳层养生时就开始出现，有的是由于通车后在荷载的作用下才出现。随着基层裂缝的出现在很大程度上降低基层的强度，并且裂缝发展会反射到沥青混凝土面层，使沥青混凝土路面相应出现有规则的横向裂缝、起拱。如果出现的裂缝不及时处理，裂缝内会渗透进入雨水导致自由水充满基层裂缝缝隙和沥青混凝土中，车辆荷载反复作用下沥青面层会被剥离，路面会变得碎裂、松散，同时基层的细集料形成泥浆被挤出路面，造成沥青混凝土路面早期破损，影响整个路面的运行。
二、水泥稳定碎石基层裂缝的成因
水泥稳定碎石基层裂缝的成因可以从多个角度分析，主要是以下几个方面：
1、施工材料的影响
（1）水泥的品种及剂量影响。水泥是水泥稳定碎石基层施工中必不可少的原材料。基层是否会产生收缩裂缝及其收缩程度直接取决于水泥材料的添加量及其质量的优劣。不同型号的水泥材料，其施工效果各有千秋。笔者认为，在众多水泥材料中，硅酸盐水泥的稳定性要优于铝酸盐水泥。在道路施工中，适当加大水泥添加量有助于提高水稳集料强度，但是如果水泥剂量超限，会导致水泥集料出现裂缝或产生大的收缩，工程成本也随之加大。另外，将由不同厂家生产的、不同批次或标号的水泥混用，会提高裂缝发生的概率。
（2）集料选用的影响。在混合料中掺入细粉料多、级配差的集料，很容易导致水稳碎石基层开裂。集料级配不合理，粗、细集料过于集中，会破坏水稳碎石基层强度的均匀性，弯沉值的变异系数与水稳碎石基层悬空系数都增大。有的区域细集料过于集中，致使结构强度降低，干缩系数大，在粗集料集中的区域，结构强度高，在内部应力与外力负荷的双重作用下，水稳碎石基层强度低的断面处开始产生裂缝。
2、施工因素的影响
（1）混合料的搅拌。搅拌混合料的工序是整个道路施工中的重要环节。若搅拌后混合料的均匀度不达标，或搅拌不充分，就会出现粗细集料过度集中，或某些区域水泥含量过高而导致基层开裂。
（2）混合料的运输及摊铺。混合料经充分拌和后要及时运抵施工现场，以免搁置时间过长而影响其使用性能。如果搅拌站与施工现场之间的运距较长，途中未采取保水措施，致使混合料的水分快速散失;或摊铺路段较长使混合料中的水分过快蒸发，都会导致水稳碎石基层表面因水分散失而开裂。
（3）含水量大小的控制。水稳碎石基层初期产生收缩裂缝受含水量的大小影响。含水量不宜过大，否则会影响路面平整度，使路面出现车辙，进而引发基层裂缝。含水量过高也破坏碾压效果。碾压后路面产生的干缩裂缝程度会随着含水量的增多而越发严重。
（4）养生的影响。结束水稳碎石基层施工后及时养护，养护时间根据施工规范和基层成型情况而定，确保水泥充分水化，提高基层水稳强度，谨防过快蒸發而引发干缩裂缝。混合料失水率直接决定裂缝的多少。养护时间把握不准，或养护流程不符合工程特点和养护规范，就容易造成混合料中水分快速蒸发，使水泥无法充分发生水化反应而出现干缩裂缝。
三、水泥稳定碎石基层裂缝的预防措施
1、原材料控制
（1）水泥。为保证水泥稳定碎石基层施工时有足够的时间运输，摊铺和压实，应对水泥的终凝时间有限制，一般需要6～10h。夏季施工时，气温较高，表面层的凝结硬化速度较快，水泥终凝时间应尽可能达到10h;春秋季施工时水分蒸发较慢，终凝时间可缩短至6h。水泥标号不能太高，最好不要超过32.5，采用普通硅酸盐水泥。剂量控制范围为5%左右。因为水泥剂量太低，强度难以满足要求;而剂量过高时，混合料的收缩系数增大，裂缝增加。故水泥剂量一定要经过试配并结合现场调试合适之后确定。
（2）石料。石料的粗细直接影响水泥稳定碎石基层的强度、平整度和裂缝的产生。水泥稳定碎石的粒料越粗，强度越高，稳定性越好，预防温缩，干缩裂缝的能力越强。但粒料过于粗糙，则粒料间的粘接力不足，一旦车辆上路，表面层极易跑散，使得基层的平整度难以达到验收标准要求。如果粒料偏细，基层强度难以合格。而且石粉含量偏多时，水泥稳定碎石的收缩性增大，裂缝也就增多。因此，施工现场对于集料的级配控制一定要把好关，严格控制粉料（粒径小于0.075mm）的含量。
2、施工控制
（1）压实度。水泥稳定碎石混合料压实度的控制是保证强度达到标准要求的重要手段之一。由于基层材料来源的生产企业规模相对较小，机械化程度不高，石料加工质量普遍不够稳定，存在粒径不均匀现象，骨料时而偏粗，时而偏细。因此水泥稳定碎石混合料的最大干密度呈变化状态。在压实度的检验中，如果采用同一干密度指标作为标准，很容易出现压实度不合格或超过100%的现象。因此施工中采用灌砂法进行压实度检验时，应对集料筛分，以确定粗骨料的含量，分别选用不同的密度标准。 （2）含水量。水泥稳定碎石是水泥与集料的水化凝结硬化的产物。含水量的控制影响到压实度的保证和裂缝的产生。考虑到混合料在运输，碾压过程中还有水分散失，尤其夏季施工时水分蒸发快，施工过程中对水的含量应控制在比最佳含水量大1%左右。含水量过小时，基层表层松散，碾压容易起皮，难以压实;含水量过大碾压时粘轮，表面起拱，而且基层成型后水分散失愈多，形成的裂缝愈多。所以施工过程中含水量要控制适宜。
（3）施工接头。基层在施工过程中留有接头是难以避免的。但接头处往往是应力的集中区，在温度应力，基层收缩应力和交通荷载的反复作用下，容易诱发为裂缝，从而导致沥青面层产生反射裂缝。因此，基层施工过程中，应尽量减少接头。
3、养护控制
水泥稳定碎石基层碾压成型后应及时覆盖洒水养护。由于水分参与了水泥的水化反应，水分的散失将影响其正常的反应，从而影响凝结硬化后形成的强度，特别是夏季施工，气温较高，基层表面的水分蒸发更快，极易产生均匀的裂纹。养护的方法可以采用草袋，麻袋或塑料薄膜覆盖，保证基层不直接暴露在外。冬季施工时，要及时采取防冻措施。因为强度未形成的混合料中的自由水在气温0℃以下时结冰，体积膨胀，使基层结构变得松散，达不到设计强度要求。
4、管理维护及施工协调控制
基层摊铺碾压成型到喷洒透层油铺筑面层的这段时间的管理维护工作非常重要。由于各种工程管线相继进场施工，道路的施工作业面将被占用。特别是第一层成型后，一旦现场管理维护不及时，各种工程管线和构件集中堆放在基层上，基层将受到极大的破坏。这时应严禁堆放重物，不允许车辆上行。第二层7d养护期满后方可开放交通，但仅允许部分施工车辆放行。各种工程管线施工时，应与道路施工协调配合。尤其开挖管线沟槽时，严禁将周围水泥稳定碎石基层下部基础掏空。基层施工完毕后，为保证水泥稳定碎石结构不继续失水，减少干缩裂缝产生，最好在一星期后即喷洒透油层或进行下封层施工，尽早铺筑面层。
四、水泥稳定碎石基层裂缝的处理与控制
道路在施工或运行时，要定期对道路系统进行检测，发现裂缝要防止其继续扩散和反射到面层上，及时采取措施处理，通常处理办法有：
1、胶封缝密封技术
当水泥稳定碎石基层出现裂缝时，为防止病害的进一步扩展我们可以采用胶封缝密封技术。就是把密封胶加热到180℃，达到合适粘度后灌进裂缝，使得裂缝两侧的混合料融合到一起。这种胶料在在常温和低温时均有着较高的弹性，可随着裂缝的胀缩而发生弹性变形，始终保持其密封作用，这样就长期、有效地封闭了水稳层的裂缝。
2、乳化沥青灌缝、铺设土工布技术
通常对基层顶面较大的裂缝进行切缝填灌沥青，对比较微小的裂缝铺设土工布。对于1mm左右的裂缝，我们可以在施工前先在基层顶上先洒布0.6kg～1.0kg的透層油每一平方米，然后再铺土工布，并进行碾压，同时注意不能在土工布表面转弯。对于宽度在1～2mm的缝，我们要配改性乳化沥青喷灌，同时加铺玻璃纤维格栅，格栅尺寸为1×1cm。如果遇到的缝大于2mm，要沿线凿成“v”形槽并采用吹风措施，吹干净后灌入改性乳化沥青。
3、减少裂缝的措施
根据本人查阅相关资料，结合自己的工作经验，发现可以从以下方面减少裂缝的发生。总结为：（1）配置良好的集合料级配，控制细料的含量，规范的塑性指数。（2）在满足规范要求的同时，减少掺入稳定剂。（3）控制施工半刚性基层的养生期间的暴晒时间。（4）混合料的压实的含水量的控制，最好控制为最佳含水率，提高施工质量。（5）切割灌缝铺设玻璃格栅。
五、结束语
水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因十分复杂且多变，对水稳基层施工过程中的各个环节进行仔细的分析比较，就会找到防止水稳基层裂缝产生的措施，将各类裂缝最大程度地消灭在萌芽状态，为后续的路面面层施工及工程交付使用提供最可靠的安全保障，以保证最终工程整体的施工质量。
参考文献：
[1]李飞山.水泥稳定碎石基层裂缝的原因及其处理[J].大众科技，2010.
[2]李灿.浅谈水泥稳定碎石基层裂缝成因及预防措施[J].公路与管理，2011.
[3]王方.减少水泥稳定碎石收缩裂缝的措施[J].山西建筑，2011.
【关键词】 水泥稳定碎石基层;裂缝;防治
水泥稳定碎石是由粗、细级配集配与一定水泥和水拌和而成的一种混凝土，其水泥用量较普通混凝土低。水泥稳定碎石基层具有较高强度和刚度、水稳性好、抗冻性好、耐冲刷的优点，是一种优良的基层类型。水泥稳定碎石的刚性相对较大，在温度和荷载的综合作用下，易产生裂缝，且会逐渐向路面表面发展。完全杜绝这种裂缝的产生是不现实的，只能采取措施来延迟裂缝的发生时间和减小开裂程度。因此，反射裂缝处理得如何将直接影响着水泥稳定碎石基层和路面面层的使用品质。怎样合理有效的处理裂缝问题是目前水稳基层应用的重点。
一、水泥稳定碎石基层裂缝的危害
水泥稳定碎石基层属于半刚性基层，在施工或运行时容易产生裂缝，这类裂缝成直线缝长不等，一般在基层顶面沿横向开裂缝宽4mm左右。水泥稳定碎石基层的裂缝有些在水稳层养生时就开始出现，有的是由于通车后在荷载的作用下才出现。随着基层裂缝的出现在很大程度上降低基层的强度，并且裂缝发展会反射到沥青混凝土面层，使沥青混凝土路面相应出现有规则的横向裂缝、起拱。如果出现的裂缝不及时处理，裂缝内会渗透进入雨水导致自由水充满基层裂缝缝隙和沥青混凝土中，车辆荷载反复作用下沥青面层会被剥离，路面会变得碎裂、松散，同时基层的细集料形成泥浆被挤出路面，造成沥青混凝土路面早期破损，影响整个路面的运行。
二、水泥稳定碎石基层裂缝的成因
水泥稳定碎石基层裂缝的成因可以从多个角度分析，主要是以下几个方面：
1、施工材料的影响
（1）水泥的品种及剂量影响。水泥是水泥稳定碎石基层施工中必不可少的原材料。基层是否会产生收缩裂缝及其收缩程度直接取决于水泥材料的添加量及其质量的优劣。不同型号的水泥材料，其施工效果各有千秋。笔者认为，在众多水泥材料中，硅酸盐水泥的稳定性要优于铝酸盐水泥。在道路施工中，适当加大水泥添加量有助于提高水稳集料强度，但是如果水泥剂量超限，会导致水泥集料出现裂缝或产生大的收缩，工程成本也随之加大。另外，将由不同厂家生产的、不同批次或标号的水泥混用，会提高裂缝发生的概率。
（2）集料选用的影响。在混合料中掺入细粉料多、级配差的集料，很容易导致水稳碎石基层开裂。集料级配不合理，粗、细集料过于集中，会破坏水稳碎石基层强度的均匀性，弯沉值的变异系数与水稳碎石基层悬空系数都增大。有的区域细集料过于集中，致使结构强度降低，干缩系数大，在粗集料集中的区域，结构强度高，在内部应力与外力负荷的双重作用下，水稳碎石基层强度低的断面处开始产生裂缝。
2、施工因素的影响
（1）混合料的搅拌。搅拌混合料的工序是整个道路施工中的重要环节。若搅拌后混合料的均匀度不达标，或搅拌不充分，就会出现粗细集料过度集中，或某些区域水泥含量过高而导致基层开裂。
（2）混合料的运输及摊铺。混合料经充分拌和后要及时运抵施工现场，以免搁置时间过长而影响其使用性能。如果搅拌站与施工现场之间的运距较长，途中未采取保水措施，致使混合料的水分快速散失;或摊铺路段较长使混合料中的水分过快蒸发，都会导致水稳碎石基层表面因水分散失而开裂。
（3）含水量大小的控制。水稳碎石基层初期产生收缩裂缝受含水量的大小影响。含水量不宜过大，否则会影响路面平整度，使路面出现车辙，进而引发基层裂缝。含水量过高也破坏碾压效果。碾压后路面产生的干缩裂缝程度会随着含水量的增多而越发严重。
（4）养生的影响。结束水稳碎石基层施工后及时养护，养护时间根据施工规范和基层成型情况而定，确保水泥充分水化，提高基层水稳强度，谨防过快蒸發而引发干缩裂缝。混合料失水率直接决定裂缝的多少。养护时间把握不准，或养护流程不符合工程特点和养护规范，就容易造成混合料中水分快速蒸发，使水泥无法充分发生水化反应而出现干缩裂缝。
三、水泥稳定碎石基层裂缝的预防措施
1、原材料控制
（1）水泥。为保证水泥稳定碎石基层施工时有足够的时间运输，摊铺和压实，应对水泥的终凝时间有限制，一般需要6～10h。夏季施工时，气温较高，表面层的凝结硬化速度较快，水泥终凝时间应尽可能达到10h;春秋季施工时水分蒸发较慢，终凝时间可缩短至6h。水泥标号不能太高，最好不要超过32.5，采用普通硅酸盐水泥。剂量控制范围为5%左右。因为水泥剂量太低，强度难以满足要求;而剂量过高时，混合料的收缩系数增大，裂缝增加。故水泥剂量一定要经过试配并结合现场调试合适之后确定。
（2）石料。石料的粗细直接影响水泥稳定碎石基层的强度、平整度和裂缝的产生。水泥稳定碎石的粒料越粗，强度越高，稳定性越好，预防温缩，干缩裂缝的能力越强。但粒料过于粗糙，则粒料间的粘接力不足，一旦车辆上路，表面层极易跑散，使得基层的平整度难以达到验收标准要求。如果粒料偏细，基层强度难以合格。而且石粉含量偏多时，水泥稳定碎石的收缩性增大，裂缝也就增多。因此，施工现场对于集料的级配控制一定要把好关，严格控制粉料（粒径小于0.075mm）的含量。
2、施工控制
（1）压实度。水泥稳定碎石混合料压实度的控制是保证强度达到标准要求的重要手段之一。由于基层材料来源的生产企业规模相对较小，机械化程度不高，石料加工质量普遍不够稳定，存在粒径不均匀现象，骨料时而偏粗，时而偏细。因此水泥稳定碎石混合料的最大干密度呈变化状态。在压实度的检验中，如果采用同一干密度指标作为标准，很容易出现压实度不合格或超过100%的现象。因此施工中采用灌砂法进行压实度检验时，应对集料筛分，以确定粗骨料的含量，分别选用不同的密度标准。 （2）含水量。水泥稳定碎石是水泥与集料的水化凝结硬化的产物。含水量的控制影响到压实度的保证和裂缝的产生。考虑到混合料在运输，碾压过程中还有水分散失，尤其夏季施工时水分蒸发快，施工过程中对水的含量应控制在比最佳含水量大1%左右。含水量过小时，基层表层松散，碾压容易起皮，难以压实;含水量过大碾压时粘轮，表面起拱，而且基层成型后水分散失愈多，形成的裂缝愈多。所以施工过程中含水量要控制适宜。
（3）施工接头。基层在施工过程中留有接头是难以避免的。但接头处往往是应力的集中区，在温度应力，基层收缩应力和交通荷载的反复作用下，容易诱发为裂缝，从而导致沥青面层产生反射裂缝。因此，基层施工过程中，应尽量减少接头。
3、养护控制
水泥稳定碎石基层碾压成型后应及时覆盖洒水养护。由于水分参与了水泥的水化反应，水分的散失将影响其正常的反应，从而影响凝结硬化后形成的强度，特别是夏季施工，气温较高，基层表面的水分蒸发更快，极易产生均匀的裂纹。养护的方法可以采用草袋，麻袋或塑料薄膜覆盖，保证基层不直接暴露在外。冬季施工时，要及时采取防冻措施。因为强度未形成的混合料中的自由水在气温0℃以下时结冰，体积膨胀，使基层结构变得松散，达不到设计强度要求。
4、管理维护及施工协调控制
基层摊铺碾压成型到喷洒透层油铺筑面层的这段时间的管理维护工作非常重要。由于各种工程管线相继进场施工，道路的施工作业面将被占用。特别是第一层成型后，一旦现场管理维护不及时，各种工程管线和构件集中堆放在基层上，基层将受到极大的破坏。这时应严禁堆放重物，不允许车辆上行。第二层7d养护期满后方可开放交通，但仅允许部分施工车辆放行。各种工程管线施工时，应与道路施工协调配合。尤其开挖管线沟槽时，严禁将周围水泥稳定碎石基层下部基础掏空。基层施工完毕后，为保证水泥稳定碎石结构不继续失水，减少干缩裂缝产生，最好在一星期后即喷洒透油层或进行下封层施工，尽早铺筑面层。
四、水泥稳定碎石基层裂缝的处理与控制
道路在施工或运行时，要定期对道路系统进行检测，发现裂缝要防止其继续扩散和反射到面层上，及时采取措施处理，通常处理办法有：
1、胶封缝密封技术
当水泥稳定碎石基层出现裂缝时，为防止病害的进一步扩展我们可以采用胶封缝密封技术。就是把密封胶加热到180℃，达到合适粘度后灌进裂缝，使得裂缝两侧的混合料融合到一起。这种胶料在在常温和低温时均有着较高的弹性，可随着裂缝的胀缩而发生弹性变形，始终保持其密封作用，这样就长期、有效地封闭了水稳层的裂缝。
2、乳化沥青灌缝、铺设土工布技术
通常对基层顶面较大的裂缝进行切缝填灌沥青，对比较微小的裂缝铺设土工布。对于1mm左右的裂缝，我们可以在施工前先在基层顶上先洒布0.6kg～1.0kg的透層油每一平方米，然后再铺土工布，并进行碾压，同时注意不能在土工布表面转弯。对于宽度在1～2mm的缝，我们要配改性乳化沥青喷灌，同时加铺玻璃纤维格栅，格栅尺寸为1×1cm。如果遇到的缝大于2mm，要沿线凿成“v”形槽并采用吹风措施，吹干净后灌入改性乳化沥青。
3、减少裂缝的措施
根据本人查阅相关资料，结合自己的工作经验，发现可以从以下方面减少裂缝的发生。总结为：（1）配置良好的集合料级配，控制细料的含量，规范的塑性指数。（2）在满足规范要求的同时，减少掺入稳定剂。（3）控制施工半刚性基层的养生期间的暴晒时间。（4）混合料的压实的含水量的控制，最好控制为最佳含水率，提高施工质量。（5）切割灌缝铺设玻璃格栅。
五、结束语
水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因十分复杂且多变，对水稳基层施工过程中的各个环节进行仔细的分析比较，就会找到防止水稳基层裂缝产生的措施，将各类裂缝最大程度地消灭在萌芽状态，为后续的路面面层施工及工程交付使用提供最可靠的安全保障，以保证最终工程整体的施工质量。
参考文献：
[1]李飞山.水泥稳定碎石基层裂缝的原因及其处理[J].大众科技，2010.
[2]李灿.浅谈水泥稳定碎石基层裂缝成因及预防措施[J].公路与管理，2011.
[3]王方.减少水泥稳定碎石收缩裂缝的措施[J].山西建筑，2011.