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市政道路施工中路基纵向裂缝发生机理
何茂维, 杨光飞
(中国市政工程西南设计研究总院有限公司,610081,成都)
摘 要: 纵向裂缝是市政道路施工中常见病害,具有规模大、分布广和危害严重等特点。研究市政道路
施工中路基纵向裂缝的发生发展规律,揭示路基纵向裂缝的发生机理十分必要。通过对市政道路施工中路基
纵向裂缝的发生原因和预防保养进行研究,建立相关模型对市政道路施工中路基纵向裂缝发生机理分析,为
路基纵向裂缝病害的研究和整治提供参考。
关键词: 市政道路;纵向裂缝;道路施工
中图分类号:TV 315 文献标志码:A 文章编号:1000-4726(2023)03-0381-04
THE MECHANISM OF SUBGRADE LONGITUDINAL CRACKS IN MUNICIPAL ROAD
CONSTRUCTION
HE M ao-wei, YANG G uang-fei
(China Southwest Municipal Engineering Design and Research Institute Co., Ltd., 610081, Chengdu, China )
Abstract: Longitudinal cracks are a common disease in the construction of municipal roads, which
have the characteristics of large scale, wide distribution and serious damage. It is necessary to study
the occurrence and development of longitudinal cracks in subgrade in municipal road construction and
reveal the mechanism of longitudinal cracks in subgrade. This paper studies the causes and preventive
maintenance of longitudinal cracks in subgrade in municipal road construction, establishes related models
to analyze the mechanism of longitudinal cracks in subgrade in municipal road construction, and
provides references for the research and treatment of longitudinal cracks in subgrade.
Keywords: municipal roads; longitudinal cracks; road construction
1 路基纵向裂缝发生原因分析
在市政道路施工中,路基发生纵向开裂的原因很
多,其中原因包括土基水文物理力学性能、地基土的
沉降固结状态、土基作用力对沉降变形的影响等等,
这些因素间的作用较为复杂。
与地基的极限承载力相比,当路基压力偏高或偏
低,路基会产生隆起或沉降的现象。市政道路路基的
下部土基上产生的压力会对地基横断面产生影响,路
基横断面会发生不同程度的沉降。对路基稳定性产生
影响,在差异沉降的作用下最终路基发生纵向裂缝。
纵向裂缝会破坏路基的局部结构稳定性,进而使整个
结构整体失稳,削弱地基的极限承载力,产生恶性循
环。市政道路路基的纵向裂缝发生原因如下。
(1)填方路堤时,土基地质会直接影响路基情况。
地基处在低洼地带,而下层并未采取透水性填料进行
填筑,导致两侧路堤积水饱和浸泡,上方土体的压力
导致路基下滑,造成路基纵向裂缝。为赶工期进度,
或为追求低成本,中下部分填筑层厚度较大,但压实
度不能达到设计的最低标准,导致路堤沉降不均匀从
而产生纵向裂缝。
(2)在温度和荷载两种应力的反复作用下,路
基强度不能抵抗外界疲劳应力,地基达到其疲劳寿命,
道路路面会产生纵向开裂。按断裂力学理论,市政道
路路面明显微细裂纹,在温度和荷载的双重作用下,
汇集至完全断裂。
为更好地估计市政道路疲劳寿命,常使用公式(1)
进行计算分析:
S = f(α–βlgN)/σ (1)
式 中: S为市政道路施工中路基的疲劳效应; f
为路基极限弯拉强度; N为路基材料的疲劳寿命; α
与 β分别为疲劳试验的回归系数; σ为反复应力。
如图1所示,反复应力会随着时间变化。在温度
和荷载双重应力的反复作用下,市政道路路基会产生
破损隐患。其中,温度应力与温度变化有关,变化具
有周期性,荷载应力则
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