浅谈水稳基层裂缝的产生原因及工程处置方法
摘要针对水泥稳定碎石类半刚性基层裂缝问题，结合“南京市麒麟生态科技创新城南湾营路”建设过程中的工程实践，深入分析总结了引起水稳基层裂缝的内因和外因，进而从混合料设计、玻纤格栅处置、合理施工技术三个方面有针对性地提出了裂缝的处理措施。
工程经验表明，水泥剂量控制在5%左右，采用骨架密实型的石料级配，并运用纤维格栅处置等新技术，能够有效防止水稳基层裂缝的出现。
关键词水稳基层；裂缝；产生原因；处理措施
随着我国公路交通量、重载车辆快速增长，水泥稳定碎石基层因其强度高、工程造价低等优点，被广泛应用在沥青路面结构中。
但是，由于水泥稳定碎石混合料对温度和湿度的变化比较敏感，所以在其强度形成及道路的运营期间，水稳基层会产生干缩裂缝及低温收缩裂缝[1，2]。
基层裂缝的存在，一方面会在路表交通荷载的重复作用下，不断向上扩展至沥青面层，最终导致面层开裂，严重影响路面的使用性能；另一方面为路表雨水渗入路基提供了径向流动通道，削弱了路基的强度，从而导致整个路面过早破坏。
1 水稳裂缝产生的原因
引起水稳基层裂缝的原因，可概括为内因和外因两个方面。
其中内因主要包括：①水泥的标号及剂量使用不当，过分追求基层强度的提升造成基层裂缝随着水泥标号及剂量的增加而增大[3]。
②集料级配不合理，在水稳基层抗压强度相同的情况下，集料空隙率越大，水泥用量越大，越容易产生裂缝，反之裂缝就少且细[4]。
③含水量不当，一方面含水量过大，水稳基层不容易压实，容易出现“弹软”、“波浪”等现象，影响混合料的密度和强度，增加结构层的干缩裂缝；另一方面含水量过小，混和料容易松散，且不容易碾压成型。
外因主要包括：①底基层强度小且施工原材料选用不当，研究表明[5]，底基层压实度越大，其稳定性及强度就越高，水稳基层越不易产生裂缝；此外，当底基层采用干缩明显的材料时，易造成水稳基层产生较大的干缩裂缝。
②施工气温偏高或偏低，若气温偏高，水泥初凝和终凝时间缩短，水分蒸发变快，容易使水稳基层密实度降低而引发干缩裂缝；若气温偏低，水稳基层则易收缩而产生温缩裂缝[6]。
③施工碾压工艺不适当，大吨位、快速及过振碾压均易使水稳基层表面的水泥浆含量过多而引起收缩裂缝。
④养生不到位，水稳基层施工后不及时或不完全的保养，会造成水泥水化反应进行不充分，易产生干缩裂缝。
2 水稳裂缝的处置措施
2.1 合理的混合料设计
水泥稳定碎石是将水泥、水、碎石按照一定的比例进行充分拌和形成的混合料。
选择水泥品种时要求其终凝时间为6～10 小时，考虑到施工过程中存在的
材料损耗，现场实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量增加0～0.5%。
同时，施工过程中要根据气温情况及运输距离及时调整含水量的大小，一般情况下拌和含水量应比最佳含水量略高0.5%～1%，若气温较高或运输距离较长时应高1%～2%，以弥补混和料运输、摊铺和碾压过程中水分的损失。
水穩基层的强度、平整度和裂缝的产生直接受石料粗细的影响。
水稳基层的石料越粗，基层强度越高，其抵抗干缩裂缝和温缩裂缝的能力越强。
但采用过粗的石料会降低石料间的黏结力，加之行车荷载的作用，极易使表面层发生松散。
实践证明，骨架密实结构级配的水稳层强度较高，稳定性最好，裂缝发生的可能性最小。
2.2 合理的预处理方法
水泥混凝土抗压强度高而抗拉强度低，如果能像预应力混凝土那样，事先在水稳基层中施加一定的应力，对减少裂缝产生会有很大的效果。
结合项目，施工中采用了玻纤格栅处置水稳基层裂缝的工艺，工程中先将不锈钢卡环和钢钉一端固定在已洒布粘层沥青的下层结构上，其次将格栅纵向拉紧并分段固定，每段长度为2～5m。
该施工方法通过将玻纤格栅拉紧至纵横向纤维均处于挺直张紧状态，使得裂缝形成时，格栅纤维能有效分担裂缝尖端的正应力，防止应力扩散，从而达到抑制裂缝发展的目的。
2.3 合理的施工技术
施工前必须清除垫层上的浮土、杂物等，同时要对全线的导线点、水准点进行复测，有效控制摊铺厚度及平整度。
碾压时，要在垫层上洒水使其表面湿润，同时需结合施工时的天气情况科学选定碾压段长度，当气温较高时，碾压段长度应适当减小，但应控制在水泥初凝前完成碾压工作。
碾压完成后应立即开展养生工作，养生期一般在10天以上，这段时间内，水稳基层应用土工布覆盖均匀，每日洒水3次，进行精心的保湿，杜绝因太阳暴晒而形成裂缝。
3 结束语
水泥稳定碎石基层产生裂缝的原因十分复杂，其抵抗干缩和低温收缩的性能不好是内因，施工质量差、车辆荷载及外界环境的作用则进一步加剧了基层的开裂。
对裂缝的预控制，一方面需从混合料的设计出发，合理选择水泥的标号及剂量、合理确定最佳含水量、采用骨架密实型的石料级配，另一方面需严格把关施工的全过程，不仅做好施工前的准备工作，同时注重施工后的养生工作。
此外，打破常规，创新性的采用新技术新材料也可有效控制裂缝的产生。
参考文献
[1] 张利鹏，李治国.水稳基层产生裂缝的原因及预防[J].科技信息，2009，（13）：662，587.
[2] 王艳，倪富健，李再新.水泥稳定碎石基层收缩性能影响因素试验研究[J].公路交通科技，2007，（10）：30-34，52.
[3] 于新，黄晓明.低剂量水泥稳定碎石基层干缩温缩性能研究[J].公路交通科技，2007，（07）：52-55.
[4] 吴春颖，黄荣华.骨架密实型抗裂水稳碎石性能分析及工程应用研究[J].现代交通技术，2010，7（S1）：105-109.
[5] 张尤平，成晟，倪富健.水泥稳定碎石基层合理强度研究[J].公路交通科技（应用技术版），2008，（11）：13-16.
[6] 施为民，姜竹生.水泥稳定碎石基层温度应力的计算方法及控制温缩裂缝的措施[J].公路交通科技，2004，（04）：23-27.。