裂缝最先出现在沥青面层或稳定基层底部，荷载弯拉应力或应变最大的位置。裂缝传至表面，开始时只是一条或数条平行的纵向裂缝。在车辆重复荷载作用下，裂缝连通起来，形成了多边、锐角的小块，发展成为网状或龟纹状的裂缝。接下来我们分为沥青路面的龟裂和水泥混凝土路面的龟裂。

沥青路面的龟裂

路面结构是一个整体，它依附在土基之上，由沥青面层、基层、垫层几部分组成，任何一个结构层次存在缺陷或者各层间联结不当都可能使路面出现裂缝。垫层虽然作为一个独立层，但所用材料一般分为两类，一类是由松散粒料，如砂、砾石、炉渣等组成的透水性垫层，为减少分析层次，在下面按结构层分析原因时把这类垫层同土基一同分析；另一类是用水泥或石灰稳定土等修筑的稳定类垫层，在下面按结构层分析原因时把这类垫层同基层一同分析。

1 土基原因

土基是路面的基础，承受路面结构传递下来的全部动载和静载，要求具有足够的强度和整体稳定性。当土基存在质量缺陷，如设计工作区深度偏小、软土地区土基处理不当、换填或淤泥处理不彻底、填筑密实度不足、填料的液限偏高、填料差异造成不均匀沉降等都会导致结构破坏，致使路面发生开裂。

2基层原因

基层分刚性基层、半刚性基层和柔性基层。基于我国国情，只谈半刚性基层产生裂缝的原因。 半刚性基层结构缺陷主要是干燥收缩。新铺的半刚性基层，随着混合料中水分的减少，要产生干缩变形，形变积累产生裂缝。对基层干燥收缩影响较大的因素很多，集料级配不好、细料过多、水泥用量大、水泥标号高、集料含水量大、施工温度高都会增大基层干燥收缩。

3面层原因

集料规格、质量、级配以及沥青的路用性能对抵抗沥青面层裂缝的发生起着很关键作用。由面层自身因素引发裂缝的情形为：沥青材料低温稳定性能差使面层在低温情况下出现开裂；集料含土或天然砂比例高，碾压时出现“呲牙”，甚至推移；沥青加温时间长及温度过高造成沥青老化、摊铺温度低、油料离析等使油料间粘结力下降，碾压和使用后出现开裂。

4层间结合原因

我国公路沥青路面结构设计理论为双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论。即假设在车辆荷载作用下，各结构层是一个联系紧密共同受力的整体。结构没有破坏时最大弯拉应力出现在基层底面，破坏顺序由下而上。然而由于种种原因，各层间联结没有实现连续的理论状态。如下基层表面有浮土杂物、路拌基层出现素夹层、基层和面层之间粘结油不匀等因素都会影响体系的连续性。基层间连续不好会导致承载力不够引发裂缝。外观特征是先发生纵向裂缝再逐步发展成纵向网裂、龟裂，直至破坏。基层与面层之间连接不好，会导致面层推移开裂。

5结构组合原因

由于行车荷载和自然因素对路面的影响，路面的使用功能随深度的增加而逐渐减弱。为了适应这一特点，路面结构通常是分层铺筑的。按照使用要求、受力状况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同，进行不同结构组合。即由上而下强度递减、差距均衡的强度组合；功能互补的功能组合；厚度适当、满足要求的厚度组合。每种组合不好都可能使结构功能弱化甚至破裂。对于厚度方面，本人以为我国高等级公路沥青路面基层总厚度不足。由于种种原因，运输市场管理缺乏严厉手段，超限车辆不能根除，结构设计时要给予考虑。基层结构本身来说，由于受外界环境特别是水的影响，半刚性基层随时间推移自身强度逐渐衰减，受荷载频繁作用抗疲劳变形能力下降。又由于半刚性基层破坏的不可恢复性，决定了这种结构要采取相当大的安全系数，同时，基于长寿路面的理念和交通长远发展的要求，对高等级公路基层厚度确定主张保守做法。现在高速公路采用的60-80cm结构总厚度太冒险。

水泥混凝土路面龟裂

1.路面厚度设计问题

路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次。笔者认为，实际上不管是按标准车的轴载还是非标准车的轴载，车辆的实际轴载远大于设计轴载。由此得知，设计路面实际承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次。即现阶段新建路面早期开裂破坏情况较多的症结之一是公路在短期内（如1～2年）已达到设计年限内的累计当量轴次。

2.基层的影响

基层的强度及稳定关系面层的强度和稳定性。基层松铺系数（或基层标高）控制不严而导致的二次补加层，因二次补加层与下层基层无法紧密连接，自身厚度又小，因而极易松散，进而引起路面破坏。地基强度不均匀，路基填料混杂或压实不好，产生不均匀沉降，基层平整度差，导致混凝土面层厚度不匀，离散性大，在行车荷载及温度翘曲应力作用下，使路面应力集中。当应力超过极限强度时，就会在厚度薄弱处产生裂缝。

3.路面窨井及管线的影响

（1）路面窨井四周的塘渣(风化石和土的混合物；宕渣是爆破后的碎石，粒径较大，是土石混合物。)填筑是实际施工中的薄弱环节。施工单位在推土机推塘渣时，往往将大块塘渣推至窨井边，同时此处压路机很少压到，造成应力薄弱区。实际施工中，路面裂缝很大部分发生在窨井处。

（2）路面下雨污管线渗漏会冲刷路基部分，特别是对流沙土的冲刷更为厉害。

4.混凝土质量的影响

（1）不同标号及品种的水泥混杂使用，硬化时间及收缩量不一样，同样会形成裂缝。

（2）集料质量的影响。

（3）搅拌质量的影响。搅拌时间过短，则拌合不均匀，造成面层强度相差过大，硬化时间及收缩量不同，从而导致裂缝产生；搅拌时间过长，则容易导致骨料破碎、离析，影响混凝土的强度。

（4）振捣质量的影响。振捣不足，易使混凝土中出现气孔、蜂窝，在行车荷载及自然因素作用下产生应力集中而导致裂缝；振捣过量，则粗骨料下沉，混凝土离析，影响其强度。

（5）养护的影响。混凝土的养护对其早期强度增长和防止收缩裂缝极为重要。因此，一定要加强混凝土的早期养护，在表面手浆后尽快予以覆盖和洒水养护。同时必须保证养护的时间，实际养护天数根据混凝土强度增长情况而定，一般宜为14～21天。

5.横向缩缝质量的影响

设置横向缩缝是为了减小收缩应力和翘曲应力。切缝施工是混凝土施工中的一个重要环节，如不加强控制，极易引发裂缝。

（1）切割时间。当混凝土达到设计强度的25%～30%时，应采用切缝机进行切割。切缝太早，粗骨料会从砂浆中跳脱；切缝太晚，如果产生的拉应力大于混凝土容许值，混凝土板就会开裂。气温高，混凝土强度增长快，切割时间要提早。温差大，切割时间也要提早。切缝时间一般遵循的原则是“能切就切，宁早勿晚”。切缝机，宜采用机型小、转速快、振动小的，在混凝土浇筑几小时内即可切割。

（2）切割深度。切缝深度应控制为板厚的1/4～1/5.切得太深，板间的传荷能力难以得到保证。切得太浅，混凝土截面的强度削弱得不够，面层上会产生不规则裂缝

（3）接缝料。接缝料是保证混凝土板正常使用的主要组成部分，如处理不好，则极易出现问题。

6.拉杆和传力杆的影响

胀缝传力杆的质量控制主要有两点：一是传力杆的一端应涂沥青，且加管套，以保证其伸缩距离；二是传力杆必须与路面平行，以保证其伸缩方向。前者处理不好，缝端混凝土将被挤裂。传力杆与路面不平行，混凝土板伸缩时，传力杆对混凝土板产生压应力，引起混凝土板拉裂。

（1）横向施工缝传力杆。横向施工缝传力杆应用光圆钢筋，且一半涂沥青，允许滑动。在实际应用中，施工单位为图方便，经常使用螺纹钢，且不涂沥青。施工缝两边混凝土浇筑时间不同，凝结过程中产生的收缩不同步，传力杆不能伸缩，形成薄弱环节。当混凝土板在荷载或自然因素作用下产生收缩，则在此薄弱环节处产生裂缝。

（2）纵缝拉杆。纵缝一般有纵向缩缝和纵向施工缝两种，两种纵缝均应设置拉杆。拉杆应用螺纹钢，长度达到设计要求，以保证其与混凝土间的粘接力，并且拉杆的直径与间距也应得到保证。如此，拉杆不能提供足够的拉力，混凝土面板收缩时，纵缝被拉开而形成裂缝。

7.温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或内部温度发生变化，混凝土将发生变形。若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时，即产生温度裂缝。温度裂缝区别其他裂缝最主要是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工措施不当等。

8.过早开放交通

开放交通过早，混凝土的强度尚低，不足以承受行车荷载，在荷载作用下，混凝土路面很容易产生裂缝。