沥青混凝土路面裂缝成因及预防的研究Word文档下载推荐.docx

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为了满足交通发展对沥青路面的要求，在近年新建或改建的各类道路中，采用了大量的新结构和新材料，例如：

基层采用了水泥稳定级配碎石，面层采用了SMA技术及改性沥青技术。

从而提高了路面的抗疲劳强度，高温抗车辙能力和低温抗裂能力等。

然而，在北方寒冷地区高性能沥青混凝土路面裂缝问题仍然是一个未能很好解决的一个问题，路面开裂还相当严重，裂缝问题仍然是导致路面进一步损坏的重要因素。

研究高性能沥青混凝土路面各类裂缝的成因，并相应地采取措施，有效地加以预防，从而提高沥青路面的品质和使用寿命，降低养护工作量和养护成本，是这一地区的道路工作者急待解决的重要课题。

二、国外同类技术的现状及发展趋势

国外，随着经济和交通的发展，沥青路面也面临同样的技术问题，如：

疲劳问题，车辙问题和裂缝问题。

为了解决这些问题，发达国家，一方面在提高沥青路面结构厚度，大量地使用SMA和改性沥青技术的同时，投入大量的人力物力，开展相应的试验研究工作。

例如：

美国公路战略研究计划（SHRP计划）是1987年由美国国会投入1亿5千万美元，开展美国道路的性能和耐久性

等方面的研究，其中5千万美元用于沥青及沥青混合料的研究，提出了新的沥青评价方法和混合料设计方法，并且开发了一系列试验检测设备。

国外，为了减轻沥青路面的低温开裂程度，一方面通过沥青改性来改善粘结料的低温抗裂性质，同时增加沥青层的厚度，提高沥青层的抗低温开裂能力；

另一方面采用柔性基层（沥青碎石或干压级配碎石）来减少基层的反射裂缝。

这些措施取得了较好的效果，但同时也大大地增加了公路建设的成本。

三、国内同类技术的现状

沥青路面低温裂缝问题，很早就被国内的道路工作者所重视，早期的研究多集中在沥青粘结料上，如：

研究重交通沥青，研究改性沥青，后来逐步转向对沥青混合料本身的研究，研究沥青混合料的低温抗裂能力，如：

现行规范要求的沥青混合料低温极限拉应变。

对半刚基层的反射裂缝的研究，目前并无较统一的意见，有的研究者认为，只要沥青面层的总厚度超过15cm，基层的裂缝就反射不上来；

而有的研究者的结论与之正好相反，认为，即使沥青面层的厚度较厚（超过15cm），其所产生的横向裂缝决大多数与半刚性基层的反射有关。

对于其他因素对裂缝的影响，目前国内相关的研究较少，尚无较明确的结论，需要进一步研究。

四、研究、开发的背景、必要性

在开展本项目研究之前，我们一直从事沥青路面材料与结构方面的研究工作，先后主持完成了“寒冷地区沥青路面结构的研究”、“低温潮湿路段沥青路面结构的研究”、“适用于我省沥青材料的研究”、“沥青与沥青混合料低温性能与指标的研究”、“沥青马蹄脂碎石混合料（SMA）的推广应用”、“改性沥青在寒冷地区的推广应用”以及“寒区高速公路沥青路面混合料与结构的研究”等项目。

这些研究不同程度地提及到本项目的相关内容，为本项目工作的开展奠定了一定的工作基础和技术储备。

本项目的开展可以认为是前面研究工作的继续和深入，通过本项目的研究成果，可以更好地解决北方寒冷地区高性能沥青混凝土路面的裂缝问题，即有效地降低这一地区高性能沥青混凝土路面的低温开裂程度，从而改善沥青路面的使用品质，提高沥青路面的使用寿命。

因此，开展本项目的研究意义重大，立项十分必要。

五、研究、开发实施方案（研究内容、研究方式、技术路线等）

（一）研究内容

沥青路面的低温裂缝可分为低温收缩裂缝和反射裂缝，因此，本研究的主要内容包括：

1．沥青路面低温收缩裂缝影响因素的研究

（1）沥青的低温性能（包括沥青改性）对混合料低温性能的影响；

（2）矿料级配对沥青混合料低温性能的影响；

（3）矿料与沥青粘附性对沥青混合料低温性能的影响；

（4）沥青用量对沥青混合料低温性能的影响。

2．沥青混合料抗低温收缩抗裂性能影响因素的研究

（1）沥青混合料性能对开裂的影响（包括：

收缩性能、低温变形能力、低温模量、低温强度等）。

（2）结构因素对开裂的影响（包括：

面层的厚度、基层的材料类型及厚度等）。

（3）气候因素对开裂的影响（包括：

极端最低气温、降温速率等）。

（4）其它因素对开裂的影响。

3．反射裂缝影响因素的研究

（1）上基层材料的性质对反射裂缝的影响；

（2）上基层的厚度和刚度对反射裂缝的影响；

（3）沥青层厚度对反射裂缝的影响。

4．减少沥青路面收缩裂缝和反射裂缝技术途径和措施的研究

（二）研究方式

本项目作为交通部联合科技攻关项目，由黑龙江省、吉林省、内蒙古自治区和山西省四个省合作完成，组织四省区的技术力量，统一制定攻关方案、统一标准、分工协作、共同完成。

研究方法主要包括：

对现有路进行裂缝调查，室内进行沥青、沥青混合料和基层材料的试验（试验计划统一规划，便于汇总和分析）以及节省时间和人力物力），修筑试验路验证。

（三）技术路线

（1）各省区选出一些典型路段进行裂缝调查（包括：

①不同基层材料、水泥稳定、二灰稳定沙砾或碎石、柔性基层等；

②不同面层材料（不同沥青，改性和不改性）；

③不同面层厚度的路段。

通过分析和整理，初步建立开裂率与材料和结构因素之间的关系。

（2）通过室内试验研究沥青、沥青混合料以及基层材料的低温性能，研究在其它指标满足一定要求的前提下，如何最大限度地提高材料的低温抗裂性能；

（3）在上述研究的基础上，四省区共同研究，在各省区拟修建试验路方案；

（4）各省区修筑试验路，并进行观测；

（5）四省区共同汇总研究资料，在各省写出自己的研究报告的基础上，写出研究总报告。

六、考核目标和技术经济指标

所提出的高性能沥青混凝土路面开裂预防措施应符合北方地区的实际，并能有效地减轻裂缝程度。

七、 

研究开发进度

（一）2003年9月～2003年12月

1．完成立项工作，签定课题合同；

2．写出详细的研究大纲和试验研究计划；

3．确定要调查的路段；

4．收集有关室内试验的材料及设备，进行材料的基础性试验。

（二）2004年1月～2004年6月

1．对所选调查路，进行裂缝调查工作；

2．开展室内试验的研究工作，包括：

沥青、沥青混合料和基层

材料的低温性能试验。

3．初步汇总调查试验结果，并进行分析、整理。

（三）2004年7月～2004年12月

1．制定各省区的试验路方案；

2．开展试验路有关的室内外试验；

3．修筑试验路；

4．进行试验路总结，写出有关报告。

（四）2005年1月～2005年6月

1．对试验路进行观测；

2．汇总研究资料，写出研究报告；

3．汇总四省区的研究成果，写出研究总报告。

（五）2005年7月～2005年8月

准备课题鉴定。

八、 

承担单位的研究开发基础及能力

黑龙江省交通科研所是本省道路桥梁的专业研究机构，拥有一批具备较高水平的研究人员和设备，具有较强的研究开发能力。

参加本项目研究的人员多年来主要从事沥青路面材料和路面结构的研究，多次获得部、省及交通厅科技进步奖，具有丰富的实践经验和一定的理论水平，再加上本项目是与其它兄弟省区联合攻关，相信一定能够较好地完成本项研究工作。

九、 

研究经费预算及合理性

本项目总经费估算为：

75万元

其中：

中央财政性拨款：

25万元

其它拨款：

50万元

经费使用明细：

（1）土建费：

10万元

（2）仪器、设备购置费：

2万元

（3）材料、燃动费：

3万元

（4）研究开发费：

15万元

（5）试验费：

20万元

（6）加工费：

5万元

（7）劳务费：

（8）调研费：

（9）不可预见费：

十、 

经济和社会效益评估

北方地区高性能沥青混凝土路面的裂缝是导致路面进一步损坏的重要因素，由于裂缝的大量发生，导致路面早期损坏，大大增加了养护费用，从而给社会带来巨大的经济损失。

本课题的成果，可以有效地降低这些损失，其社会效益和经济效益都将十分巨大。

十一、 

其它需要说明的问题

十二、编写人员名单

序号

姓名

单位

职务

职称

专业

1

杨福祺

黑龙江省交通

科学研究所

高工

道桥

十三、编写单位意见：

（盖章）

负责人：

（签字）

年月日