考試大摘要：目前我省城市道路、高等級公路路面基層大部分采用水泥穩(wěn)定碎石基層，在施工中其技術指標控制不好或受外界環(huán)境、溫度、氣候、荷載的影響，水泥穩(wěn)定碎石基層易產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象，處理裂縫目前又沒有成熟的辦法和相關技術措施。本文根據(jù)歷年來在工作中的一些經(jīng)驗就此進行探討和提出防治措施。
一、概述
用水泥穩(wěn)定粗粒土（顆料的粒徑小于50mm且其中小于40mm的顆粒含量不少于85%）和中粒土（顆粒的粒徑小于30mm且其中小于20mm的顆粒含量不少于85%）得到的混合料，視所用原材料為碎石或礫石，簡稱為水泥碎石或水泥礫石。
水泥穩(wěn)定碎石有良好的力學性能和板體性，其初期強度高并且強度隨齡期增長，其力學強度還可視工程需要進行調整。其特點是：強度高，水穩(wěn)性好，抗凍性好，耐沖刷，溫縮性和干縮性均較小，是一種優(yōu)良的路面基層材料。然而水泥穩(wěn)定碎石料也有其與生俱來的缺點：主要是脆性大，從而導致對溫度和濕度敏感性強，易因溫度變化和濕度變化產(chǎn)生裂縫并反射到路面，導致路面強度和使用性能大大降低，產(chǎn)生沖刷和唧唧漿現(xiàn)象，這也是路面工程不可忽視的病害。
二、產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象
水泥穩(wěn)定集料基層是將一定級配的集料與水泥和水一起拌和后，在含水量狀態(tài)下碾壓成型，經(jīng)過養(yǎng)生達到一定強度的路面基層結構，此基層是一種半剛性結構。水泥穩(wěn)定基層容易產(chǎn)生裂縫的同時已是影響瀝青混凝土面層破壞的關鍵因素。這種裂縫，一般在基層頂面沿橫向開裂多為等間距，成直線型，縫長不等，縫寬在0.5～3.5mm左右。較早出現(xiàn)裂縫是在水穩(wěn)層養(yǎng)生過程中開始出現(xiàn)，有的是在瀝青混凝土路面通車后在荷載的作用下出現(xiàn)，這是由于水穩(wěn)層出現(xiàn)裂縫并引起瀝青混凝土面層產(chǎn)生相對的反射裂縫。
三、裂縫的危害
基層裂縫的危害有二個方面：一是降低基層的整體強度，二是發(fā)展后會形成反射裂縫，使瀝青混凝土路面相應出現(xiàn)有規(guī)則的橫向裂縫、起拱。出現(xiàn)第二種情況，若不及時處理，雨水從裂縫內(nèi)向下滲透，瀝青混凝土和基層裂縫縫隙處充滿自由水，在車輛荷載反復沖擊下，就會使瀝青混凝土中粘附在碎石表面的瀝青剝離，基層的細集料形成泥漿被擠壓出路面，瀝青混凝土路面出現(xiàn)坑洞、碎裂、松散，造成瀝青混凝土路面早期破損，影響其使用壽命?；鶎恿芽p的危害較為常見，直接影響到了路面行車的速度和安全。
四、裂縫產(chǎn)生的原因
對于道路上的半剛性基層，要求其具有較小的收縮性。半剛性材料的收縮包括二個方面，一是由于水分子減少而產(chǎn)生的干縮，二是由于溫度降低而產(chǎn)生的溫度收縮。
基層材料的干縮和溫度收縮是引起基層結構產(chǎn)生橫向裂縫的主要原因。對瀝青面層的開縫特別是反射裂縫的發(fā)生有很大影響，另外一個原因是在車輛荷載作用下產(chǎn)生的裂縫。
1、干縮性裂縫：干縮性裂縫的情況有兩種，一是水泥穩(wěn)定碎石壓實成型到正常養(yǎng)護期（一般為7 d）的干縮；二是養(yǎng)護期滿后到施工瀝青封層或透層、攤鋪瀝青混凝土面層這段時間的干縮。其機理基本上是一樣的，只是其損害的程度有所不同。
水泥穩(wěn)定碎石壓實成型到正常養(yǎng)護期（一般為7d ）期間，由于混合料本身的水份和養(yǎng)護灑水的水分蒸發(fā)以及混合料內(nèi)部水化作用發(fā)生的毛細管作用、分子間吸附作用力和碳化收縮作用等，引起基層混合料體積在一定程度趨于減小而收縮，出現(xiàn)拉裂的現(xiàn)象。如果這段時間天氣正常，氣溫沒有太大變化，混合料（基層）從含水量到較干燥的干縮過程可稱之為一次性的干縮，其產(chǎn)生的裂縫是有限的。
從基層養(yǎng)護期滿后到施工瀝青封層或透層油、攤鋪瀝青混凝土面層之間，如果這段時間間隔較長，自然天氣從睛到雨，從雨到睛，風吹日曬雨淋，基層料從“較干燥→飽水狀態(tài)→較干燥→飽水狀態(tài)”反復循環(huán)作用，水分反復的“蒸發(fā)、飽和、蒸發(fā)、飽和”，多次重復干縮過程，必然會使基層出現(xiàn)較嚴重的拉裂現(xiàn)象，在薄弱地方就表現(xiàn)為裂縫，這種破壞在多雨的地區(qū)特別明顯。養(yǎng)生結束后，如其上為瀝青面層，應先清掃基層，立即噴灑透層或粘層瀝青、在清掃干凈的基層上，也可先做下封層，以防止基層干縮開裂。
2、溫縮性裂縫：也就是熱脹冷縮產(chǎn)生的裂縫。萬物都具有熱脹冷縮的性質，水泥穩(wěn)定碎石基層屬半剛性體，也不會例外。在水泥路面設計和施工中，設置伸縮縫的做法規(guī)范中已有明確的規(guī)定，并且在施工和實際中得到廣泛的應用，取得了顯著的成效。但長期以來，在水泥穩(wěn)定碎石基層的設計規(guī)范或施工技術規(guī)范中卻沒有提出來，這有待于進一步探索。
水泥無機結合料內(nèi)部的不同礦物顆粒組成的固相、液相和氣相體，在溫差作用中必然會使其產(chǎn)生熱脹冷縮的體積變化，從而引起溫縮性裂縫。
（1）固相礦物不同的脹縮性：碎石原材料礦物（主要為SiO2、AI2O3）組成的熱脹冷縮系數(shù)為810-6/℃，水泥穩(wěn)定碎石生成的新膠結礦物主要成分為C-S-H凝膠體，熱脹冷縮系數(shù)一般為10～2010-6/℃。由于兩者組成的固相復合穩(wěn)定材料的礦物具有不同的熱脹冷縮性，在溫度變化時其脹縮值是不相同的。
（2）液相（水）的熱脹縮性：自由水、毛細水、結構水、結晶水存在于混合料內(nèi)部的孔隙中和膠體中，水的熱脹縮系數(shù)為7010-6/℃。當溫度升高時，可以產(chǎn)生相當大的擴張力使顆粒間距增大而產(chǎn)生膨脹。
（3）氣相的熱脹縮性：混合料毛細孔、內(nèi)部孔隙充盈著氣體。夏天時水穩(wěn)層內(nèi)部結構氣體體積受熱充分膨脹，結構內(nèi)的顆粒相應充滿擴張力。冬季時，原膨脹的氣體體積收縮，顆粒內(nèi)的結構應力減小，產(chǎn)生收縮力，體積變小。當擴張力超過臨界值時，水穩(wěn)層就會產(chǎn)生起拱；當收縮力超過結構拉應力時，便產(chǎn)生橫向裂縫。
3、荷載性裂縫
荷載性裂縫一般發(fā)生在基層的底部，由于車輛荷載的反復作用，裂縫逐漸向上擴展至表面，車輪荷載作用下產(chǎn)生的裂縫反映在面層，往往不是單獨的、稀疏的或較有規(guī)則的裂縫，而是稠密的，有時是相互聯(lián)系的。
一、概述
用水泥穩(wěn)定粗粒土（顆料的粒徑小于50mm且其中小于40mm的顆粒含量不少于85%）和中粒土（顆粒的粒徑小于30mm且其中小于20mm的顆粒含量不少于85%）得到的混合料，視所用原材料為碎石或礫石，簡稱為水泥碎石或水泥礫石。
水泥穩(wěn)定碎石有良好的力學性能和板體性，其初期強度高并且強度隨齡期增長，其力學強度還可視工程需要進行調整。其特點是：強度高，水穩(wěn)性好，抗凍性好，耐沖刷，溫縮性和干縮性均較小，是一種優(yōu)良的路面基層材料。然而水泥穩(wěn)定碎石料也有其與生俱來的缺點：主要是脆性大，從而導致對溫度和濕度敏感性強，易因溫度變化和濕度變化產(chǎn)生裂縫并反射到路面，導致路面強度和使用性能大大降低，產(chǎn)生沖刷和唧唧漿現(xiàn)象，這也是路面工程不可忽視的病害。
二、產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象
水泥穩(wěn)定集料基層是將一定級配的集料與水泥和水一起拌和后，在含水量狀態(tài)下碾壓成型，經(jīng)過養(yǎng)生達到一定強度的路面基層結構，此基層是一種半剛性結構。水泥穩(wěn)定基層容易產(chǎn)生裂縫的同時已是影響瀝青混凝土面層破壞的關鍵因素。這種裂縫，一般在基層頂面沿橫向開裂多為等間距，成直線型，縫長不等，縫寬在0.5～3.5mm左右。較早出現(xiàn)裂縫是在水穩(wěn)層養(yǎng)生過程中開始出現(xiàn)，有的是在瀝青混凝土路面通車后在荷載的作用下出現(xiàn)，這是由于水穩(wěn)層出現(xiàn)裂縫并引起瀝青混凝土面層產(chǎn)生相對的反射裂縫。
三、裂縫的危害
基層裂縫的危害有二個方面：一是降低基層的整體強度，二是發(fā)展后會形成反射裂縫，使瀝青混凝土路面相應出現(xiàn)有規(guī)則的橫向裂縫、起拱。出現(xiàn)第二種情況，若不及時處理，雨水從裂縫內(nèi)向下滲透，瀝青混凝土和基層裂縫縫隙處充滿自由水，在車輛荷載反復沖擊下，就會使瀝青混凝土中粘附在碎石表面的瀝青剝離，基層的細集料形成泥漿被擠壓出路面，瀝青混凝土路面出現(xiàn)坑洞、碎裂、松散，造成瀝青混凝土路面早期破損，影響其使用壽命?；鶎恿芽p的危害較為常見，直接影響到了路面行車的速度和安全。
四、裂縫產(chǎn)生的原因
對于道路上的半剛性基層，要求其具有較小的收縮性。半剛性材料的收縮包括二個方面，一是由于水分子減少而產(chǎn)生的干縮，二是由于溫度降低而產(chǎn)生的溫度收縮。
基層材料的干縮和溫度收縮是引起基層結構產(chǎn)生橫向裂縫的主要原因。對瀝青面層的開縫特別是反射裂縫的發(fā)生有很大影響，另外一個原因是在車輛荷載作用下產(chǎn)生的裂縫。
1、干縮性裂縫：干縮性裂縫的情況有兩種，一是水泥穩(wěn)定碎石壓實成型到正常養(yǎng)護期（一般為7 d）的干縮；二是養(yǎng)護期滿后到施工瀝青封層或透層、攤鋪瀝青混凝土面層這段時間的干縮。其機理基本上是一樣的，只是其損害的程度有所不同。
水泥穩(wěn)定碎石壓實成型到正常養(yǎng)護期（一般為7d ）期間，由于混合料本身的水份和養(yǎng)護灑水的水分蒸發(fā)以及混合料內(nèi)部水化作用發(fā)生的毛細管作用、分子間吸附作用力和碳化收縮作用等，引起基層混合料體積在一定程度趨于減小而收縮，出現(xiàn)拉裂的現(xiàn)象。如果這段時間天氣正常，氣溫沒有太大變化，混合料（基層）從含水量到較干燥的干縮過程可稱之為一次性的干縮，其產(chǎn)生的裂縫是有限的。
從基層養(yǎng)護期滿后到施工瀝青封層或透層油、攤鋪瀝青混凝土面層之間，如果這段時間間隔較長，自然天氣從睛到雨，從雨到睛，風吹日曬雨淋，基層料從“較干燥→飽水狀態(tài)→較干燥→飽水狀態(tài)”反復循環(huán)作用，水分反復的“蒸發(fā)、飽和、蒸發(fā)、飽和”，多次重復干縮過程，必然會使基層出現(xiàn)較嚴重的拉裂現(xiàn)象，在薄弱地方就表現(xiàn)為裂縫，這種破壞在多雨的地區(qū)特別明顯。養(yǎng)生結束后，如其上為瀝青面層，應先清掃基層，立即噴灑透層或粘層瀝青、在清掃干凈的基層上，也可先做下封層，以防止基層干縮開裂。
2、溫縮性裂縫：也就是熱脹冷縮產(chǎn)生的裂縫。萬物都具有熱脹冷縮的性質，水泥穩(wěn)定碎石基層屬半剛性體，也不會例外。在水泥路面設計和施工中，設置伸縮縫的做法規(guī)范中已有明確的規(guī)定，并且在施工和實際中得到廣泛的應用，取得了顯著的成效。但長期以來，在水泥穩(wěn)定碎石基層的設計規(guī)范或施工技術規(guī)范中卻沒有提出來，這有待于進一步探索。
水泥無機結合料內(nèi)部的不同礦物顆粒組成的固相、液相和氣相體，在溫差作用中必然會使其產(chǎn)生熱脹冷縮的體積變化，從而引起溫縮性裂縫。
（1）固相礦物不同的脹縮性：碎石原材料礦物（主要為SiO2、AI2O3）組成的熱脹冷縮系數(shù)為810-6/℃，水泥穩(wěn)定碎石生成的新膠結礦物主要成分為C-S-H凝膠體，熱脹冷縮系數(shù)一般為10～2010-6/℃。由于兩者組成的固相復合穩(wěn)定材料的礦物具有不同的熱脹冷縮性，在溫度變化時其脹縮值是不相同的。
（2）液相（水）的熱脹縮性：自由水、毛細水、結構水、結晶水存在于混合料內(nèi)部的孔隙中和膠體中，水的熱脹縮系數(shù)為7010-6/℃。當溫度升高時，可以產(chǎn)生相當大的擴張力使顆粒間距增大而產(chǎn)生膨脹。
（3）氣相的熱脹縮性：混合料毛細孔、內(nèi)部孔隙充盈著氣體。夏天時水穩(wěn)層內(nèi)部結構氣體體積受熱充分膨脹，結構內(nèi)的顆粒相應充滿擴張力。冬季時，原膨脹的氣體體積收縮，顆粒內(nèi)的結構應力減小，產(chǎn)生收縮力，體積變小。當擴張力超過臨界值時，水穩(wěn)層就會產(chǎn)生起拱；當收縮力超過結構拉應力時，便產(chǎn)生橫向裂縫。
3、荷載性裂縫
荷載性裂縫一般發(fā)生在基層的底部，由于車輛荷載的反復作用，裂縫逐漸向上擴展至表面，車輪荷載作用下產(chǎn)生的裂縫反映在面層，往往不是單獨的、稀疏的或較有規(guī)則的裂縫，而是稠密的，有時是相互聯(lián)系的。