沥青路面车辙预防

沥青路面车辙预防（共10篇）

沥青路面车辙预防 篇1

车辙—在车辆荷载作用下所产生的永久性变形, 是沥青混凝土路面常见病之一, 影响行车舒适性。西安公路局拌合厂经过多年实践总结出一些预防沥青路面车辙的经验。现以2008年西安公路局G108养护工程5cmAC-16F型沥青混凝土面层 (以下简称G108工程) 为例, 介绍预防沥青混凝土路面车辙的措施。

1 车辙成因调查及分析

车辙成因较多—路基稳定性差、基层强度不足、面层与基层间存在软夹层、交通密度大、车载超负荷、施工环境等因素的影响。

1.1 沥青混合料质量

沥青混合料的原材料质量、沥青混合料的拌合质量及其配合比设计均决定着沥青混合料质量。

⑴原材料质量

(1) 沥青:沥青结合料是决定沥青路面质量的主要材料。沥青高温稳定性差, 高温时, 路面在重载车辆作用下极易产生挤压变形。沥青低温粘结力不足, 在低温季节, 面层会在车辆的作用下产生脱落或者剥离现象。

(2) 粗集料:粗集料在混合料中起骨架作用, 其质量决定沥青面层抗车辙的能力。

(a) 粗集料强度不足、针片状含量过大, 施工中就会产生碾压破碎;在沥青混凝土路面施工中, 通过钻孔取芯会发现许多扁平的粗集料被碾压断裂, 特别是经过振动碾压的沥青混凝土路面尤为突出。

(b) 颗粒变化会影响混合料级配;对一些石料场进行跟踪, 发现粗集料在料场就出现了离析现象, 碎石机安放在高高的山坡上, 所破碎的集料从上向下倾倒, 底部的集料颗粒偏粗, 顶部集料颗粒偏细。如果不将这种矿料在上机前进行二次搅拌, 那末, 所生产的混合料将很难保证设计级配。

(c) 粗集料的矿物质成分对混合料的质量至关重要, 决定沥青与矿料的结合力。

(3) 细集料:目前, 沥青混合料中的细集料多半选用的是河砂和石屑。石屑由于在开采碎石中夹杂了大量的地表土等杂质。

(4) 填料:矿粉的比表面积较大, 故其对沥青混凝土质量至关重要。

⑵沥青混合料的配合比设计

(1) 空隙率较大。沥青混凝土是由4个部分组成, 即矿料、结合料、气体和水, 其中水分对沥青混合料是有害而无益。空隙率大, 损坏沥青与集料的结合。水分渗到路面基层时, 会在基层表面形成一个易损界面, 降低沥青混凝土与基层的粘结力。空气进入混合料会致沥青老化。

(2) 沥青混合料技术指标确定。混合料的技术指标要结合路基和基层的强度、刚度及交通流量、以及自然环境等因素进行必要的控制。

⑶混合料拌合级配

沥青混合料搅拌是决定其质量的重要一环。就目前而言, 沥青混凝土拌合楼大部分为4～5个热料仓, 对0～26.5mm的13档集料, 一般分2.36mm、4.75mm、13.2mm、16mm、19mm粒径仓。

1.2 沥青混凝土面层施工

车辙的产生不仅和混合料的质量有关、而且与混合料的摊铺厚度的均匀程度、压实度、平整度等质量指标均有着密切的关联。

⑴混合料运输

(1) 混合料装车应按车辆长短, 前后多次移动, 分层装料;不能在同一部位一次装满, 避免混合料载装车时产生离析现象。

注:a表中水稳定性良好者可取上限;否则取下限;b确定混合料的空隙率时, 一定要结合混合料的抗车辙能力;c确定混合料空隙率时还要综合考虑混合料的稳定度

(2) 混合料运输车辆:车型小不易保温, 车况差易出现机械故障, 延长了运输时间, 降低了混合料温度, 致混合料不易压实。

(3) 运料驾驶员质量意识差:个别运料车驾驶员装上混合料后, 不及时将混合料运输到工地, 而是在途中休息、就餐等, 延误运输时间。

⑵混合料摊铺

(1) 摊铺机性能不稳:其功率、摊铺能力和运输车辆及拌和楼的出料能力不匹配, 造成混合料在工地堆放时间过长和等待混合料现象。

(2) 车辆与摊铺机的配合不到位:运输沥青混凝土的车辆由于驾驶人员技术生疏, 和摊铺机配合不到位, 经常出现车辆碰撞摊铺机, 或者由于刹车、转向和摊铺机配合不当而影响摊铺机的正常行进速度, 导致沥青混凝土摊铺厚度、密实程度不均匀, 进而在车辆荷载作用下产生车辙。

(3) 摊铺机的行进速度不稳定:摊铺机的行进速度对沥青混凝土摊铺时的密实程度有影响, 速度过快, 所摊铺的沥青混凝土表面就比较粗糙, 密实度相对较低, 并易产生混合料离析现象, 极易产生脱落式车辙。

⑶压实:压实要注意两个环节, 即压实机械适用性、碾压及时性。

(1) 压实机械:现在沥青路面工程施工所配备的压实设备基本上分为两种类型, 一是振动钢轮压路机, 一是胶轮压路机。从大量的施工现场可以看到, 沥青路面压实基本采用钢轮稳压、振动初压、胶轮复压、钢轮终压收面4步。采用钢轮压路机振动碾压, 有大量的粗集料碎裂现象, 影响质量、寿命。如不采取振动碾压, 则压实度难以保证;

(2) 碾压时间:沥青混合料一经摊铺, 因扩大了沥青混合料与外界的接触面积, 其温度降低较快。如不及时碾压, 会因温度降低、沥青的粘结力增大而增加碾压密实的难度。

⑷交通管制:沥青混凝土路面施工完成后, 混凝土温度未降低就开放交通, 致热沥青混凝土在行车作用下立即产生纵向车辙。

2 预防车辙的措施

沥青混凝土路面施工是一个有机的系统工程。沥青混凝土路面施工前应在确保基层质量合格的前提下, 认真清理基层表面, 搞好透层、封层 (或粘层) 施工质量。

2.1 路面材料G108工程选用材料如下:

⑴沥青选用韩国SK-90, 其针入度86 (0.1mm) ;延度 (5cm/min10℃) 78cm, (5cm/min15℃) 109cm;软化点 (环球发) 47℃;闪电251℃;燃点335℃;

⑵粗集料选用泾阳孟塬碎石厂生产的各种规格粗集料。

10～20mm碎石, 压碎值13%;磨耗值15.7%;针片状含量6.4%;小于0.075mm含量0.2%;。其颗粒组成详见表2。

10～15mm碎石, 小于0.075mm含量0.3%;压碎值15%;针片状含量10.2%;磨耗值17.6%;其颗粒组成详见表2。

5～10mm碎石, 小于0.075含量0.8%;针片状含量5.0%;其颗粒组成详见表2。

⑶细集料石屑选用泾阳孟塬碎石厂生产的石屑, 要求碎石生产中, 先将土质山皮进行彻底剥除, 清理腐殖质 (各细集料的颗粒组成详见表2) 。

⑷填料选户县大王水泥厂用3～5mm碱性碎屑研磨生产的矿粉 (颗粒组成详见表2) 。

⑸外添剂无。

2.2 确定设计技术指标

目前, 沥青混凝土主要设计技术指标有稳定度、流值、空隙率、沥青饱和度、动稳定度等。

⑴空隙率:空隙率小可减少空气、水分进入混合料间。空隙率过小会致混合料的抗车辙能力降低, 一般控制在一定的范围 (2%～5%) 。

为了确保混合料适用工程实际质量要求, 根据多年施工经验, 现将弯沉代表值在35～38 (0.01mm) 之间下卧层上面的沥青混凝土空隙率控制数据供大家参考。

⑵稳定度 (试件成型双面击75次) :沥青混合料的稳定度应和施工路段的交通流量、车载吨位、路面基层弯沉值及其所在路面结构位置等相关联。建议:

(1) 铺筑高速公路的沥青混合料试件的马歇尔试验稳定度选择在12～15KN;上面层取下限, 下面层取上限 (下同) 。

(2) 国省干线马歇尔试验稳定度宜选择在10～13KN;

(3) 地方干线公路的马歇尔试验试验稳定度选择在7～10KN;

⑶流值要求:流值是马歇尔试验中相对最大荷载时的竖向变形;其现阶段主要用路面弯沉代表值来确定, 并与交通量、公路等级、设计年限相关。

建议:

高速公路沥青混凝土马歇尔试验的流值

F=L/3+10

F—设计混合料流值;单位0.1mm;

L—实测路面基层弯沉值的代表值, 单位0.01mm (下同) ;

国省干线流值取高速公路流值的1.1倍;地方干线流值取高速公路流值的1.2倍。

⑷油石比:沥青饱和度控制在70%～80%。沥青饱和度主要取决于交通量和路面基层的强度。即路面弯沉代表值应和沥青饱和度成一定比例关系:

VFA (%) =L/3+60

这样计算所得的沥青饱和度是一个定值, 可作为沥青混合料配合比设计控制指标。实际施工中, 通过基层弯沉检测的代表值和平均值也可计算出沥青饱和度的控制范围, 但不得超过前述规定范围值;

⑸粉胶比:小于0.075mm料含量与沥青等胶结材料含量的比例。一般控制在1～1.6。

AC-13F沥青混凝土粉胶比为

j=30×1.5 (L/30) /L

AC-16F沥青混凝土粉胶比为

j=33×1.5 (L/30) /L

j—粉胶比 (无量纲) 。

⑹动稳定度:应符合沥青混凝土路面施工技术规范的要求。

沥青混凝土流值和沥青饱和度的确定不但要抗车辙, 而且要抗裂缝和推移等病害产生。

2.3 配合比设计

根据拟定混合料的各项技术指标, 通过配合比设计试验来寻求达到各项技术指标的混合料的矿料级配和沥青的含量。G108工程混合料的目标配合比级配见表2。各项技术质量指标详见表3。

2.4 生产配合比调试

目标配合比试验所得各项技术指标应与理想值相接近, 否则应进行重新设计。

正式生产混合料前, 应加大试验抽检频率, 取有代表性的混合料, 进行混合料各种技术指标检验试验。通过大量的试验检测, 确定G108工程5cmAC-16F型沥青混凝土面层混合料的生产配合比见表4。

G108工程, 混合料矿料生产配合比级配的各项技术质量指标基本符合理想值要求 (详见表3) 。

2.5 严格混合料拌制工艺

沥青混凝土拌合从集料的均匀程度、比例到集料、沥青加热温度控制、油石比控制、拌合温度控制、拌合时间控制均要进行严格的、经常性的检查。沥青混凝土拌合楼会由于集料颗粒不稳定产生大量的溢料、待料现象, 必须根据料场储料的实际情况进行处理。

2.6 严把施工工艺关

沥青混凝土路面施工质量关系路面使用质量, 应从验收下卧层开始, 到混合料摊铺、碾压, 严格工序质量检查验收。

3 检查和考评

G108户县段养护工程路段重车密度较大。大量的碎石运输车辆, 载重均在30t左右;而2008年铺筑的5cmAC-16F型沥青混凝土面层经过1年使用, 未出现车辙及其他任何病害。

4 结语

沥青混凝土路面车辙的预防主要取决于沥青混凝土的质量。但其他施工环节的工艺质量也不能够放松。

参考文献

[1]中华人民共和国交通部.《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006北京:人民交通出版社, 2006.

[2]中华人民共和国交通部.《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-20047北京:人民交通出版社, 2004。

[3]中华人民共和国交通部.《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000北京:人民交通出版社, 2000.

[4]胡长顺、黄辉华等.《高等级公路路基路面施工技术》北京:人民交通出版社, 2000.

沥青路面车辙预防 篇2

浅析高速公路沥青路面抗车辙技术

分析了沥青路面车辙的形成原因,研究了交通荷载、纵坡、沥青混合料、路面结构及温度等对沥青路面车辙的.影响,针对这些影响因素,提出了相应的控制措施,以避免车辙的形成.

作 者：花保英 HUA Bao-ying 作者单位：山西路桥第一工程有限责任公司,山西太原,030006刊 名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE年，卷(期)：35(25)分类号：U416.217关键词：沥青路面 车辙 形成原因 影响因素 防治措施

沥青路面车辙预防 篇3

关键词 沥青路面；车辙；原因；防治

中图分类号 U4 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)121-0049-01

沥青路面车辙对路面的使用品质和使用寿命造成了严重危害，从而造成了巨大的经济损失，甚至危及人员生命安全，所以控制路面车辙是设计和施工人员迫切关心的问题，如何切实减轻和消除沥青路面的车辙问题，下面结合车辙的几种类型简单谈谈个人的拙见。

1 车辙分类

1）失稳型车辙。是由于沥青混合料高温稳定性不足引起的，因路面结构层在车轮荷载作用下内部材料的横向流动引起位移而形成的。当沥青混合料的高温稳定性不足时，在外力作用下沥青路面常会产生这种车辙。

2）结构型车辙。是由于路面结构整体刚性不足，由荷载作用下产生的永久变形积累造成的，这种变形主要是由于路面基层、垫层的竖向永久压缩变形和土基的固结造成的。

3）磨耗型车辙。是由于沥青路面表面层的材料受车轮磨擦和自然环境因素作用下持续不断损耗而造成的。在路面车辙中，一般以失稳型车辙为主。当土基和基层垫层的承载力明显不足或压实不足时，结构型车辙比较明显；当沥青结合料明显偏少或者粘附性明显不足或寒冷地区沥青发硬变脆，造成沥青混合料松散时，磨耗型车辙比较明显。

2 几种类型车辙成因及防治措施

2.1 失稳型车辙成因与防治措施

失稳型车辙主要是由于沥青混合料高温稳定性不足而造成的，常出现在沥青面层10cm以内，在高速公路沥青面层中，中面层容易出现这种车辙。高温时的车辙，主要是抗剪强度不足或塑性变形过剩造成的。沥青混合料的强度取决于混合料的内摩擦角和粘聚力，可以用摩尔方程τ=c+σtanΦ来说明矿料和沥青对沥青混合料抗剪强度τ的影响，其中，c是沥青与矿料之间产生的粘聚力，Φ是矿料与矿料之间产生的内摩擦角，σ是沥青混合料所受的正应力。基于以上分析，可从以下角度进行探讨。

1）内摩擦角的影响因素。①集料的颗粒形状和表面纹理。沥青混合料的内摩擦角是由于集料与集料之间的嵌挤作用产生的。因此，集料颗粒形状接近立方体，有多棱角易破碎，常会产生较大的内摩擦角。集料表面纹理的构造深度和集料种类，对混合料的内摩擦角也有明显影响。表面粗糙、构造深度大的集料具有较大的内摩擦角。②矿料的最大粒径。不同矿质混合料的永久变形，随着矿料间隙率VMA的增大而增大。通常在任意给定沥青用量的条件下，混合料的VMA随集料尺寸的增大而减小。大粒径矿质混合料具有良好的抗永久变形能力。③沥青用量。沥青在沥青混合料中以两种形式存在，一种为结构沥青，一种为自由沥青。当混合料中沥青用量过多时，过多的自由沥青就起到润滑作用，它能大幅度降低矿料的内摩擦角，并导致混合料的强度大幅度下降。④沥青混合料的级配。连续型密级配沥青混合料，由于粗集料较少不能形成骨架，虽然具有较高的粘聚力，但内摩擦角较低，连续型开级配的沥青混合料，则因粗集料所占的比例较大，能够形成骨架，因此表现出较高的内摩擦角。但由于细集料较少，不足以填充粗集料之间的空隙而表现出较低的粘聚力，间断型密级配矿质混合料，表现出粘聚力、内摩擦角均较高的性质，所以有条件的地方，表面层应尝试选用SMA。

2）粘聚力的影响因素。①沥青的针入度和粘度。沥青的针入度和粘度是两个不同的指标，都可用来评价沥青的粘结性能。沥青的针入度相同，粘度可能有较大差别，但都可表征其对沥青混合料抗车辙性能的影响。沥青的针入度越大，混合料的粘聚力越小，抗车辙能力越差；沥青的粘度越高，沥青混合料抗车辙能力越强。②沥青的感温性。沥青的感温性是指沥青粘度随温度变化而变化的程度，用针入度指数PI表示，PI越大，沥青的感温性越小，高温时沥青混合料的粘聚力越大，抗车辙能力就越强。③沥青用量。沥青在沥青混合料中的作用是将各种不同粒径的矿质混合料粘结在一起，经过压实形成具有一定强度的沥青混凝土。沥青含量过大，将影响沥青路面的抗车辙能力，因为沥青用量过多，会降低粗集料的相互嵌挤作用而降低内摩擦角，同时，在沥青混合料中将以自由沥青形式存在，从而降低了沥青与矿料的粘聚力，其结果会大幅度降低沥青混凝土的抗车辙能力。④沥青与矿料之间的粘附性。沥青与矿料的粘附性直接影响到沥青混合料的抗车辙能力。沥青与矿料粘附性不好，会降低沥青与矿料的粘结力，在夏季高温和车辆荷载作用下， 产生永久变形。

3）失稳型车辙的防治措施。尽量采用人工破碎的砾石以减少卵（砾）石的用量，适当增加矿粉和粗集料用量，并选择形状接近立方体、表面纹理较深、破碎的集料，限制扁平细长颗粒和粘土的含量。选用卵（砾）石时，对于中、重交通道路上的沥青面层，必须先将大砾石破碎。选用细集料时，除考虑岩质坚硬外，还应充分考虑其与沥青的粘附性，选用碱性集料。在可能的情况下，应采用破碎的人工砂，避免使用天然砂，不能避免时也应尽量减少用量。从集料级配考虑，通常连续型密级配的沥青混合料比开级配和断级配的沥青混合料稳定。

提高沥青的粘度，要采用针入度小、粘度大的结合料，并采用SBS，SBR，EVA等改性剂提高沥青与集料的粘附性，在沥青中掺加抗剥落剂，选用碱性石灰岩磨制而成的矿粉，同时限制砂的用量，尤其是细砂的用量。严格控制沥青用量，研究表明用马歇尔方法确定的最佳沥青用量比控制车辙的最佳沥青用量约高0.3%-0.5%。建议改用旋转压实法确定沥青用量，或者由马氏确定的最佳沥青用量减去0.2%-0.3%。路面水的侵入也会降低内摩擦角和粘聚力，所以面层结构应至少应有一层密级配沥青混合料，有条件的地方可以3个面层均采用密级配，并加强路面排水设施。

2.2 结构型车辙成因分析与防治措施

结构型车辙主要是由于基层、垫层的竖向压密变形和土基的固结所致，这种变形通常发生在施工后的2年内，当基层的附加压实作用很大时，轮迹处的路面由于基层、垫层及土基的压密和固结作用而出现车辙，这可以通过在路面行车道横断面上放置一把直尺来观察。

结构型车辙的防治措施如下:基层设计与施工必须符合工程结构原理和实践经验；基层材料必须符合规范要求，且有较多的破碎面；集料必须含有足够的矿物填料；基层、土基必须充分压实；尽量采用半刚性基层材料；沥青混合料的孔隙率以4%为宜。实践证明，路面空隙率小于3%就会出现车辙。这种由于交通荷载作用而产生的沥青路面附加变形一般不显著，对于这种车辙可通过加强施工管理，严格控制沥青路面的压实使其符合规范要求得以减弱和消除。

2.3 磨耗型车辙成因分析与防治措施

沥青路面形成车辙的另一个原因是轮迹处过量磨耗。磨耗的原因是多方面的，最常见的原因是沥青混合料中大颗粒集料粗糙度不够、缺乏韧性、带钉轮胎的磨耗、集料级配空隙太大以及集料周围沥青膜厚度不足。

磨耗型车辙的防治措施如下：防滑带钉轮胎对路面的磨耗可以通过法律手段限制其对路面的磨耗，沥青面层混合料应采用坚硬的、表面结构粗糙、有较多破碎面的集料，确保所有开级配的沥青混合料具有良好的抗磨耗能力，有条件的尽可能使用密级配沥青混合料并严格控制沥青用量。

2.4 路面结构对车辙的影响

路面车辙除与以上材料因素有关外，还与路面结构组合有关，相同的材料在不同的路面结构中表现出不同的性质，沥青路面厚度与车辙的关系比较复杂。有关室内环道试验表明：当路基为砂土材料时，面层厚度对车辙影响很大，面层较薄时车辙较深，而且主要是由路基的变形引起的；面层较厚时，路基变形很小或者基本不产生车辙。当路基为刚性、半刚性等强度刚度较大的材料时，宜采用薄沥青面层，面层越厚车辙越深，面层越薄车辙越浅；而当路基和基层材料强度刚度较弱时，应适当增加面层厚度，以减轻车辙深度。在路面组合设计中，应选用合理的结构形式以减轻车辙的出现。

3 结束语

车辙是高速公路沥青路面早期破损最经典的一个病害，尽管国内外许多学者对其进行了较深人的研究，取得了一定的研究成果和实践经验，但是由于理论上没有完全跳出半刚性基层沥青路面这一框框的约束，也没有解决车辆超载问题，使得这一病害还在各条高速公路上不同程度的存在。

参考文献

[1]刘红瑛,郝培文.沥青路面车辙的防治措施[J].城市道桥与防洪,1997.

浅谈沥青路面车辙危害及综合预防 篇4

青海省公路建设主要采用沥青混凝土路面。一方面,由于公路沿线气候多属高原大陆性气候类型,总的特点是干寒、多风、四季不分、昼夜温差大,多年平均气温一般小于0℃,多年最热月平均最高气温的平均值一般不大于30℃,多年极端最低气温一般低于-20℃。另一方面,青海的交通量一般为轻或中等交通。因此,在设计、施工及管理中,对沥青路面的高温稳定性能即高温抗车辙性能按常规处理,而其低温性能即低温抗裂性能则为主要研究与改善的对象。

最近几年青海省夏季高温的情况比以前更加严重,加之随着青海经济的快速增长,交通渠化及交通量也急剧增加,同时,局部路段存在超载和重载现象,致使局部路段沥青路面车辙问题较突出,影响到了公路的正常运营。因此,有必要加深对沥青路面车辙危害的认识,同时有针对性地提出综合预防措施。

2 车辙的危害性

车辙是沥青路面早期损坏的主要形式之一,也是渠化交通的高等级公路沥青路面的主要损坏形式之一,其危害主要表现在以下方面:

1)路面整体变形严重,平整度下降,影响路面行驶的舒适性;2)雨天路表排水不畅,造成辙槽积水,影响高速行车的安全性;3)路面结构减薄,削弱面层及路面结构的整体强度,诱发其他路面路基病害;

4)车辆在超车或更换车道时方向失控,影响行驶的安全性;

5)车辙的产生导致不良的社会影响。

3 综合预防

3.1 设计方面[1,3,4]

3.1.1 材料组成设计

1)车辙指标。

青海二级及二级以下公路一般采用4cm～6cm(AC-13)沥青面层厚度,一级公路或高速公路则一般采用9cm沥青面层厚度(4cm AC-13+5cm AC-16)或者15cm沥青面层厚度(4cm AC-13+5cm AC-16+6cm AC-20),基层则采用水泥稳定碎石或水泥稳定砂砾。

建议对轻交通按一般情况考虑,中等交通以上的公路,应该明确上面层或上、中面层沥青混合料动稳定度指标要求,可参考JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范并根据当地的工程经验确定设计值。对炎热地区、重交通、特重交通,连续长、陡纵坡段,桥面铺装,应当适当提高动稳定度指标的要求。

2)沥青的选择。

夏季高温是沥青路面产生车辙的直接诱因。最近几年夏季高温的情况比以前更加严重,全国各地每过几年就能够遇到几十年一遇的高温天气,且持续时间特别长。2010年7月下旬以来,青海省的高温天气是自2000年以来最严重的。据实测,西宁不小于30℃的持续时间创历史极值,并于7月28日出现37.4℃的高温天气。同年7月21日海西大柴旦地区的沥青路面路表温度为月日西海镇附近线沥青路面路表温度为52℃。青海省沥青路面一般采用110号克拉玛依沥青,其软化点仅为44℃,已远远低于路面温度,即沥青已出现了严重的软化,沥青混合料的劲度模量已显著降低,其抗车辙能力已显著下降。

因此,可根据工程所在地的气候情况,选择比常规使用的沥青低一个等级的沥青,如由原来常用的110号或130号沥青改为采用90号或110号沥青。若试验、工程验证结果仍不能满意时,可考虑在沥青中掺加改性剂如天然沥青、抗车辙剂来提高其抗车辙能力,还可以考虑采用SBS或EVA,PE等改性剂,同时,采用美国SUPERPAVE中沥青PG分级采用的试验方法对改性沥青进行综合评估并进行相应的调整与改善,使其既能满足高温稳定性要求,同时又有良好的低温抗开裂性能。再者,在经济条件允许的前提下,建议超重载路段路面上面层和中面层都采用改性沥青,以提高沥青路面结构整体强度。

3.1.2 路面结构设计

沥青路面在车辆垂直荷载及水平荷载作用下产生过大的剪应力,是导致车辙的主要原因。尤其是超重载路段,往往是车辙发生的集中路段。对于超重载道路,其损坏评价指标有:路表弯沉指标、面层底部拉应力指标、基底拉应力指标、车辙指标。

1)以路表弯沉值为设计指标的轴载换算方法为:

推荐对于重载沥青路面的弯沉等效换算指数n取为5.5;对于常规道路仍按规范取值为4.35。

2)以基层层底拉应力为设计指标的轴载换算方法:

当车辆超载时,弯沉等效指数n近似为9.0;当车辆非超载时,等效指数仍取规范值为8.0。

3)以车辙为设计指标的轴载换算方法:

对假定不同轴载对相同的路面结构产生了相同的车辙,此时的加载次数等效,推荐以车辙为设计指标时的轴载换算指数n为4.5。

3.1.3 矿料级配

青海省目前主要采用连续级配AC型,形成悬浮密实型混合料。一方面,连续级配混合料的级配曲线平顺光滑,具有连续不间断的性质,其密实度与强度较高,水稳定性、低温抗裂性能、耐久性能都比较好。但是,由于其不能构成最大的内摩阻力,同时受沥青材料的性质和物理状态的影响较大,在现代重型汽车交通荷载作用下,这种类型的沥青路面常常因高温稳定性不足而容易产生车辙。另一方面,在青海公路工程检测中发现,局部路段上面层混合料中4.75mm及9.5mm筛孔的通过率均接近上限,而且0.075mm通过量也超出要求,粗集料明显偏少,细集料偏多。再者,青海天然砂砾丰富,沥青混合料中采用天然砂砾较多,而天然砂砾质地主要为花岗岩或砂岩,与沥青的粘附性差,这些因素也进一步减弱了沥青混合料的高温抗车辙能力。

因此,对于AC型连续级配沥青混合料,为确保其高温抗车辙能力,同时兼顾低温抗裂性能,级配设计时宜适当减少公称最大粒径附近的粗集料的用量,减少0.6mm以下部位细料的用量,简称为“抬头平尾”,使中等粒径集料较多,形成S形级配曲线,并取中等或偏高水平的设计空隙率。同时,要求沥青混合料中天然砂的用量上面层不宜超过10%,下面层不宜超过15%,并选用优质石料生产石屑或机制砂[4]。另外,有研究表明,在最佳沥青用量时,在不同粒径的混合料中,中粒式沥青混合料的高温抗车辙性能最好其次是细粒式粗粒式的反而最差[5]因此建议对重载交通路段路面面层用AC-16型替代常用的AC-13型。

3.2 施工方面

3.2.1 温度控制

1)运输沥青混合料的运输车必须加上保温盖布,以减少运输过程中的温降。

2)用大吨位的双钢轮压路机,确保路面压实度。

3)增加压路机的数量,缩短压实时间。

4)在混合料拌合过程中加入温拌剂,提高压实效果。

3.2.2 离析控制

1)运输过程中运料车中混合料做好保温措施。

2)摊铺过程中摊铺机两翼混合料做好保温措施。

3)使用混合料转运车,充分拌合,保证混合料在进入摊铺机前温度的均匀性。

3.2.3 长大纵坡施工质量控制

根据沥青材料的温度—时间换算法则“由于沥青材料的粘弹性,它的任何性质都是温度和时间的函数,沥青在60℃下流淌1h,相当于25℃下流淌10h”,长时间承受荷载与高温条件是等效的。超重载货车在上坡路段的速度一般为20km/h,车辆如果以100km/h速度行驶,对路面沥青层的作用时间约为0.02s,如果行驶速度只有20km/h,则作用时间为0.1s,作用时间成倍增长。因此,在长大纵坡路段最容易产生车辙、推挤的现象。

为减少长大纵坡路段车辙的产生,要求在施工中摊铺机速度不能太快,较正常路段有所降低,同时要求摊铺应由坡底向坡顶方向摊铺,碾压必须由坡底向坡顶方向振动碾压,严禁由坡顶向坡底倒推时进行振动碾压,即摊铺和碾压要求沿行车方向进行,不要反方向进行施工。

3.3 管理方面

1)通车时间。

一般车辙产生早期破坏往往都是在第一次遇到高温的时候,因此新建道路通车时间尽量避开高温季节,防止路面结构内部材料流动变形,产生车辙。

2)初期重车管理。

在新建道路运营初期,尽可能减少重型车辆驶入,保证初始压密过程的缓慢进行,避免路面结构破坏。

3)超限治理。

4 结语

车辙防治是一个理论和实践都很强的专题研究,随着青海省交通渠化及交通量的迅速增长,而环境条件不断发生变化,沥青路面使用条件变得更加严峻与苛刻,如何在确保沥青路面的低温抗开裂性能的前提下有效提高其高温抗车辙性能,必将成为有志于青海公路建设的工程人员必须面临而又亟待解决的问题。本文简略地介绍了车辙的类型及危害,并从设计、施工及管理的方面对车辙提出了综合预防措施。

摘要：简略地介绍了车辙的类型及危害,并结合青海省的气候、交通、路面结构、路面材料特点等因素,从设计、施工、管理三个方面有针对性地提出了一些综合预防措施,以期在确保沥青路面的低温抗开裂性能的前提下有效提高其高温抗车辙性能。

关键词：车辙,气候,交通,危害,综合预防

参考文献

[1]沈金安.沥青及沥青混合料录用性能[M].北京:人民交通出版社,2003.

[2]JTJ D50-2006,公路沥青路面设计规范[S].

[3]JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].

[4]青海省交通厅文件青交公[2010]588号“青海省公路沥青路面车辙病害防治技术研讨会纪要”[Z].2010.

沥青路面裂缝及其预防措施 篇5

摘要：综述沥青路面裂缝类型，产生裂缝的原因及其防治措施。提出合理设计、选材得当、精心施工、及时养护和维修是提高沥青混凝土路面使用性能，减少路面裂缝的根本保证。

关键词：沥青混凝土路面 裂缝 防治措施常见裂缝类型及成因

1.1 表面龟裂、网裂

龟裂是指缝宽3mm以上，且多数缝距在10cm以内，面积为1 m。以上的块状不规则裂缝。网裂是指缝宽1 mm以上，缝距在40 cm以下，面积为1 m。以上的网状裂缝。表面龟裂、网裂的产生，通常是由于路面整体强度不足，基层局部软化、稳定性不良等原因引起的。因超荷载使用，养护不及时，造成沥青面层老化变脆，也会发展成网状裂缝。

1.2 纵向裂缝

产生纵向裂缝的原因大致有两种情况，一种是由于路基施工时压实度不均匀，在使用过程中，路面产生了不均匀沉降而引起，常见于半填半挖路段或为赶工期而快速施工的道路；另一种是在沥青面层施工中，用沥青摊铺机分幅摊铺时，两幅接茬未处理好，在行车荷载作用下，也易形成纵向裂缝。另外，急刹车产生的车辙边缘往往也会有纵向裂缝。

1.3 横向裂缝

横向裂缝可分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝。

产生荷载型裂缝的主要原因是：

(1)路面结构设计不当，未充分考虑到各种不利的综合因素，加上施工质量低劣而影响沥青面层的正常使用寿命，或由于开放交通后，反复受到严重超载车辆的荷载作用，致使沥青面层或半刚性三渣基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而产生裂缝。

(2)横断面设计失误或施工时质量控制不当，造成路拱度不足，形成雨天不能及时排除路面积水的隐患，当高速运转的车轮接触路面积水的瞬间，巨大的压力迫使受压水将压力迅速传递到路面，造成沥青路面因强度不足而产生裂缝。

非荷载型裂缝是横向裂缝的主要表现形式，它的产生主要有两种情况：

(1)沥青面层温度收缩性裂缝；

(2)基层反射性裂缝。

裂缝的危害

裂缝的出现会使路面开裂，破坏道路结构的完整性；同时还会带来其他类型的路面损坏。如：在行车荷载的作用下形成啃边、坑槽；水分通过裂缝渗入，会降低路面结构的强度，与交通荷载、气候共同作用，会导致剥落、松散、唧泥、坑槽，产生新的裂缝和使原有裂缝更加严重，甚至导致基层或路基产生冻胀、翻浆等，严重影响路面的使用寿命和结构的稳定性。裂缝的出现会使车辆通过时产生跳车，造成行车不舒适，影响车速；同时会对司机和乘客心理造成压力，影响道路的使用信誉等。对罩面层最直接的危害就是产生反射裂缝，影响罩面层的效果。产生裂缝的原因分析

3.1 沥青混合料

沥青混合料的性质是个重要影响因子。

(1)沥青：一方面沥青混合料低温劲度指标是决定是否开裂的根本因素，沥青劲度又决定沥青混合料劲度的关键。沥青老化越严重，劲度越大，裂缝就越容易出现；另一方面沥青的温度敏感性也对裂缝的产生造成直接的影响，温度敏感性大的沥青易开裂。通常，沥青的含蜡量越高，其拉伸应变就越小，沥青的脆性越大，温度敏感性也越大，温度稍有变化，就容易产生裂缝。

(2)碎石级配：骨料组成级配也与开裂有一定关系，一般情况下，沥青含量偏低、石粉石屑含量偏高易产生裂缝。

3.2 基层

半刚性基层(粉煤灰三渣)较之级配碎石、沥青稳定碎石等柔性基层，热容量小，与沥青表面层的附着粘结性能差，尤其是本身收缩的附加影响，使面层的横向裂缝要多一些。特别是由于现在的城市道路大多不按定额工期进行施工，施工周期缩短，有相当部分的三渣基层养生不足，直接造成摊铺不久后就产生了裂缝，这些裂缝在荷载和温度的作用下，由基层逐渐反射到表面，引发沥青面层产生裂缝。

3.3 路面面层厚度

沥青面层厚度增加，裂缝就减少。这是指用同一种沥青混合料时，厚度大的比薄的裂缝率要小。但采用质量好的沥青即使铺筑较薄的路面其横向裂缝也可能少于沥青质量差但厚度大的路面。

3.4 施工因素

优化施工方案，进一步提高施工技术，确保优质的施工质量，特别是采取必要的措施，确保各结构层的压实度达到规范要求，提高基层的稳定性和排水透水性，提高和完善面层接缝处理等，这些是保证不出现裂缝特别是纵向裂缝和表面龟裂、网裂的前提。

3.5 气候与交通条件

气温的升降是温度收缩性裂缝出现的先决条件，温差越大，就越容易形成裂缝；雨水入侵是直接导致裂缝的形成或加速原有裂缝的形成，甚至破坏路面。当然，不论何种裂缝，一旦产生，即使在正常行车荷载的作用下，都会加速路面破坏。

防治措施

4.1 合理设计

合理的路面结构设计是保持沥青路面具有良好使用性能的基础，也是避免出现早期裂缝的保证。

(1)采用半刚性基层与底基层：半刚性基层具有较高的强度和较高的承载模量，可有效避免沥青路面荷载性裂缝的产生。施工时最好在合适位置预先留出有规则的微小裂缝，引导化解回弹应力，以防止基层裂缝反射到沥青面层，造成面层的裂缝；为了使半刚性基层保持良好的工作状态，还应注意土路基对基层的作用，因为土路基的承载模量对减少基层底面的拉应力和拉应变有很大影响。

(2)合理确定路面厚度：作为柔性路面，应根据其道路等级、交通量、自然地基地质情况、道路基层情况和施工季节等综合因素，独立计算其设计厚度。作为旧水泥路面的改造，沥青面层厚度的确定主要应考虑结构强度因素；与非结构强度因素有关的加罩层厚度的确定，主要应考虑道路沿线高程的控制、沥青面层的最小摊铺厚度要求、加罩层与原路面板块的结构性能等问题。

(3)重视沥青混合料的级配设计：采用优质含蜡量低的进口沥青密级配沥青混合料，以提高沥青混合料的抗裂缝性能。

(4)采取有效措施吸收应力：在路面结构层中设置各种类型的应力吸收层和设置某些土工织物，以消除应力集中，降低裂缝产生的几率。

(5)使用粘层油：粘层油是指在封层之问或具有裂缝的路面层之间的涂刷层，它能有效地祛除反射裂缝，在半刚性基层和需改建的旧水泥混凝土路面上摊铺时必须使用。

(6)设置独立隔水层：它设置在面层与半刚性基层之间，以减少路面水下渗。

4.2 选材得当

使用温度和干燥收缩较低的基层材料；选择抗裂性好的材料做基层；使用抗裂性好的沥青；选择级配合适的骨料。无论什么骨料，为使沥青与骨料产生很好的吸附作用，应使用抗剥落剂，以延缓因荷载和温度的反复作用使沥青剥落而产生的水毁现象；严格控制骨料的酸碱度，限制碱性骨料的使用。

4.3 精心施工

精心施工以确保施工质量的优良，方案合理以确保摊铺质量、碾压强度，减少由于混合料表面温度降低影响温度均匀性而生的离析和表面毛细裂缝；基层、底基层养护及时合理，养生期应满足正常工期要求，切勿为抢工期而提前铺筑面层，造成基层损坏而导致面层产生反射裂缝；加强运料车的保温作用，保证适宜的摊铺、碾压温度，及时摊铺，保证供料和施工的连续性，以避免面层产生施工表面裂缝；做好施工接缝的连接。另外，三渣基层的表面平整度也是关键的因素，基层越平整，沥青混凝土摊铺厚度就越均匀，产生表面裂缝的几率也会大大降低。

4.4 加强养护和维修

完善路基、路面的排水设施，保证路面排水顺畅，避免基层与面层之间形成蓄水槽，可有效防止面层裂缝的产生。

结束语

沥青路面车辙预防 篇6

车辙是车辆长时间在路面上行驶后留下的车轮永久压痕。随着我国高等级道路交通量不断增长、轴载的日渐增大和行车的渠道化, 路面车辙已成为影响路面使用性能的主要病害。据调查统计, 高速公路路面维修和罩面的原因, 80%以上是由于车辙引起的。

路面车辙是路面周期性评价及路面养护中的一个重要指标。路面车辙深度直接反映了车辆行驶的舒适度及路面的安全性和使用期限。路面车辙深度的检测能为决策者提供重要的信息, 使决策者能为路面的维修、养护及翻修等作出优化决策。为了减少和避免车辙病害的出现, 提高路面的高温稳定性及抗滑性能, 我国已经进入了大面积推广应用SMA路面的阶段。

SMA路面作为一种新型路面结构, 其材料品质和质量控制方面比普通类型路面要求严格。SMA沥青混合料在使用过程中, 也遇到了被当前国内外视为普遍存在的路面抗滑性的技术难题。部分路段在碾压过程中出现了不同程度的沥青上移现象, 从而导致路面的构造深度和摩擦系数的明显衰减, 路面抗滑性能有所下降, 为日后车辙产生埋下了隐患。

1 车辙形成原因分析

车辙分为四种类型:磨耗型车辙、结构型车辙、失稳型车辙、压密型车辙。

其中压密型车辙是由于路面施工时碾压不足, 开放交通后被车辆压密而形成车辙, 这类车辙如果是由于路面施工质量控制不严造成的非正常病害, 一般在讨论车辙时, 多不考虑。其他三类车辙均是由于交通荷载和环境条件的综合作用下形成的, 环境条件包括:基层等路面结构层或路基强度不足、气温过高时导致沥青混合料永久变形, 以及冬季的路面铺撒防滑料等条件。

另外值得一提的是, 水损害也是产生严重车辙的重要因素之一。由于水的侵蚀, 导致沥青与集料脱离, 是路面出现麻面、松散、坑洞等病害, 导致沥青混合料出现软化和剥落。在车轮的碾压下, 混合料因抗剪强度不足, 产生侧向流动形变, 产生严重的车辙。

为了更好的预防和减少车辙, 在路面施工过程中必须严格控制原材料、混合料及路面摊铺碾压时的质量。由于SMA混合料在施工中的变易性比较大, 通常的情况是SMA骨架型混合料可能存在的问题。往往与材料、配合比设计及施工管理等诸多因素有很大的关系。

1.1 粗细集料的因素

粗集料应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎石, 粒径大于4.75mm, 粗集料必须采用反击式破碎机轧制的玄武岩碎石。细集料最好采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的机制砂。

我们在试验中研究发现, 沥青混合料对粗细集料的外观要求是:对于表面粗糙洁净的集料, 它的形状越接近立方体, 嵌挤能力就越强, 同沥青的结合越好。而SMA路面中广泛采用的玄武岩则因受石质和轧制机械的制约, 外观呈立方体的较少, 细长扁平含量较多, 集料间的嵌挤能力差, 在行车荷载作用下矿料间隙率容易降低, 导致混合料的稳定性不足。再者矿料表面如果不是很洁净, 它同沥青的粘结力就会较差, 在这种情况下, 路面一旦受到水损害, 沥青膜很容易脱落, 当受到外力作用时, 沥青就会向上迁移及至车辙。

1.2 配合比偏差

在油石比检测中, 用燃烧法沥青含量测试仪检测油石比及筛分试验可看出, 有超出设计沥青用量范围值, 这是造成可能出现车辙的主要原因。受拌和设备的制约, 通常拌和设备的沥青计量仪表指示同实际用量经常出现误差, 矿粉填加量难以达到设计的要求, 生产配合比的矿料级配同目标配合比设计仍有差距, 特别是矿粉填加量不足, 粗集料偏多、细集料偏少, 从而导致矿料总体比表面积减少, 沥青增多, 高温季节在行车荷载作用下, 游离沥青很容易被挤出。游离出的沥青在很大程度上起到润滑剂的作用, 在车辆荷载的作用下导致矿料滑动。

2 试验分析

高温稳定性是沥青混合料的重要性能。我国规范中评价沥青混合料高温性能的指标为车辙动稳定度试验。

2.1 浸水车辙试验

浸水车辙试验是一种正在探索中的用于评价沥青混合料水稳性的试验方法, 通常以混合料出现破坏所需的时间作为衡量剥落的指标。试验主要检验不同的集料品种、不同的沥青品种和不同的油石比对沥青路面车辙的影响。

常用浸水车辙试验有两种方式:一种是将试件放在60℃空气中保温6~12h, 再放入60℃ (或50℃) 恒温水槽中进行浸水车辙试验;另一种是先将试件放入放入60℃ (或50℃) 恒温水槽中饱水6h后, 再进行浸水车辙试验。根据浸水车辙试验的试验步骤, 再借鉴残留稳定度的试验方法, 同时考虑混合料水损坏的外界影响因素, 本试验用条件试件 (浸水试件) 与标准试件的辙槽深度或发展趋势的对比关系作为评价指标, 来表征沥青混合料的水稳定性。通过大量的室内试验, 对沥青混合料高温性能进行了比较分析及有关沥青路面车辙预防方法的研究。

2.2 试验结果分析

通过试验数据, 可以得出如下结论:

(1) 在车轮的作用下, 抗剪切变形能力下降, 变形增长速度在逐渐上升。

(2) 浸水车辙试验是考虑到交通影响的水稳性试验方法。这与浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验的试验结果有很好的一致性。证明了大交通量道路的剥落损坏和相同材料的浸水车辙试验的结果之间存在很好的相应关系。所以, 利用浸水车辙试验来评价沥青混合料的水稳性是行之有效的。

(3) 试验证明了沥青膜厚度与水稳性的关系, 即沥青膜越厚, 水稳性越好。

(4) 沥青混合料配合比设计要同时注意材料的抗车辙能力及抗剪切流动特性。级配曲线及配合比应具有良好的抗车辙能力及整体强度。

3 预防措施

结合SMA混合料的组成特点及路用性能, 为了保证沥青与矿粉、木质纤维形成的玛蹄脂有效填充粗集料骨架的间隙, 避免沥青向上迁移形成泛油现象, 从而提高SMA路面的高温稳定性及抗车辙能力, 满足SMA路面的使用性能。我们应重点注意以下几点:

(1) 选择优质原材料。SMA之所以能够有较大的构造深度, 主要来源于其石料嵌挤结构和粗集料的棱角。所以, 在施工中必须采用坚韧、粗糙、有棱角的玄武岩碎石并采用大型反击式破碎机破碎。严格控制集料的扁干颗粒含量, 以减小石料的针片状含量, 从而增加了粗集料之间的嵌挤能力, 提高SMA的高温稳定性。细集料采用坚硬岩石反复破碎制成的机制砂, 具有良好的棱角性和嵌挤性能, 对提高混合料的高温稳定性也有好处。矿粉采用石灰石磨细的矿粉, 沥青只有吸附在矿粉表面形成薄膜, 才能对其他粗、细集料产生吸附作用。因此矿粉的质量尤为重要。另外, 粗集料在使用前最好经过水洗。

(2) 控制拌和质量。由于改性沥青的粘度的增大, 保证较高的施工温度成了施工中的最重要的技术关键。SMA改性沥青混凝土在拌和时加入的矿粉及纤维数量很大, 如果温度不够高就不能充分拌和均匀, 造成铺筑的SMA表面有油斑, 影响抗滑性。为了提高混合料的拌和质量, 在混合料的拌和过程中, 必须严格控制沥青的加热温度和矿粉的加热温度, 同时增加拌和时间, SMA混合料总的拌和时间控制在60s。一般干拌15s (且加入木质纤维后的干拌时间不小于8s) 湿拌45s, 以使混合料拌和均匀, 并使木质纤维在混合料中均匀分布, 以充分发挥木质纤维的作用, 避免车辙的发生。强化施工管理及质量控制, 严格执行公路沥青路面施工技术规范及有关SMA施工技术规程, 拌和设备要进行准确的调试, 其计量部分必须定期标定, 否则再好的目标配合比设计也无法转变成符合设计要求的生产配合比。

(3) 沥青的选择。根据当地的气象资料计算出该路段所在地区的最高路面温度和最底路面温度, 结合气候条件和交通量的大小, 选用改性沥青作为沥青胶结料, 提高SMA路面的高温稳定性及抗车辙能力。为了保证沥青与矿粉、木质纤维形成的玛蹄脂有效填充粗集料骨架的间隙, 避免沥青向上迁移形成泛油现象, 要特别防止玛蹄脂过量和通车后逐步泛油, 使构造深度丧失。

(4) 纤维稳定剂使用。加入纤维稳定剂不仅起到加筋作用, 更关键作用在于充分吸附表面沥青及吸收内部沥青, 使胶团适当分散, 增加沥青用量, 促成沥青油膜变厚, 尤其是对高温稳定性和提高粘结力也有好处。纤维使沥青膜处于比较稳定的状态, 通过油膜的粘附性, 增强沥青与集料之间的粘结力。从防止析漏的角度出发, 纤维的效果比聚合物改性剂要好的多。但对抗车辙能力来说, 纤维的作用远不如集合物改性剂。

(5) 严格控制SMA混合料碾压。SMA混合料必须采用刚性碾压, 不容许采用轮胎压路机碾压。因为轮胎压路机的揉搓将使沥青玛蹄脂上浮, 造成构造深度降低甚至泛油。对SMA混合料结构来说, 过度碾压或压实温度过高是个大忌。过度碾压会使SMA表面层出现弹簧难以压实, 无法稳定, 也会导致沥青向上迁移, 在施工时出现泛油迹象, 从而导致结构最终破坏。

结束语:随着SMA这种路面结构在我国各地区的进一步推广, 必将在我国的道路建设中发挥更重要的作用, 而对于SMA沥青混凝土路面车辙的控制和防治是目前迫切需要解决的问题, 必须给予充分的关注。

摘要：通过对SMA沥青路面车辙成因的分析, 从原材料和配合比试验的角度提出预防SMA沥青路面车辙的相应措施。

沥青路面车辙分析 篇7

一、车辙机理分析和分类

车辙是沥青路面在汽车荷载反复作用下, 产生竖直方向性永久变形的积累。这种变形是在与时间有关的荷载因素和气候因素作用下形成的。根据形成原因的不同, 车辙可分为三类: (1) 磨耗型车辙。沥青路面结构顶层的材料在车轮磨损和自然环境作用下, 持续不断损失形成的。 (2) 结构型车辙。路面结构在交通荷载作用下产生整体永久变形而形成。 (3) 失稳型车辙。沥青路面结构层在车轮荷载作用下, 其内部材料的流动产生横向位移形成的, 通常发生在轮迹处。

二、车辙类型

车轮对路面的磨损所产生的车辙称作磨损车辙。引起磨损车辙的主要原因是由于路面材料沥青含量过低、沥青硬化、集料耐久性差、沥青混合料配合比设计不合理、碾压不当等。

永久变形车辙包括结构车辙和不稳定车辙。结构车辙是由于路面结构整体发生塑性变形所产生的车辙。不稳定车辙是路面结构的另一塑性变形。在行车过程中, 路面材料增密 (车轮反复作用产生的压实效果) 使路面的厚度变薄, 形成不稳定车辙。在研究车辙问题时, 不稳定车辙是研究的重点。因为只有减小和消除不稳定车辙, 才能达到控制车辙的目的。

三、产生不稳定车辙的主要原因

由于路基路面排水不良, 导致其强度下降, 产生不可恢复变形, 对于水稳性差的路基和路面材料, 这种变形很大。在季节性冰冻地区, 排水问题能引起冻胀, 致使路面在春融季节产生车辙乃至翻浆破坏。

近年来, 道路上的重型车辆、高速车辆不断增加, 一些车辆的轴载远超过设计规范规定的标准轴载, 这是路面产生严重车辙的重要原因之一。在春融季节, 路面的强度和抗变形能力本来处于低谷, 重型交通会导致严重车辙, 给路面造成危害。车辆加速减速、刹车启动使得路面受到复杂的力学作用, 现行路面设计理论未能将所有的力学作用全部进行考虑。新建路面上早期交通作用等也使路面产生车辙。

集料的物理性能差, 强度低, 表面扁平光滑, 级配不合理等。在使用过程中, 由于水的作用或由于气候的影响, 路面材料的质量也会有所降低。

由于公路施工条件的复杂性, 施工质量控制和检测往往存在某些问题。工程的施工监理过程缺乏规范性、科学性, 致使路面的强度和抗变形能力未达到设计要求。

在沥青混合料中, 由于材料及施工问题, 集料剥落, 集料与沥青结合料之间失去粘聚力, 致使路面结构层强度下降, 抗变形能力降低。

夏季炎热, 沥青的抗变形能力的下降, 在车辆荷载的反复作用下, 路面产生塑性变形, 在超载时这种不可恢复变形会更大。路面结构随时间老化致使塑性变形增大。

沥青混凝土太细 (大尺寸粗集料的粒径太小) 或粗集料含量太低, 集料的级配不合理, 沥青高温劲度太低。集料孔隙率太低 (低于2%) , 粗集料“浮”在沥青中, 使集料的嵌挤和锁结作用丧失, 因而失去一定的抗变形能力。混合料设计方法不当, 已有的设计理论不能适应目前的交通要求 (沥青混凝土中的应力及应变比预计的大) 。

四、路面车辙所引起的主要问题

由于车辙的原因, 车辆从一个车道驶入另一车道的危险性增加。对于高速公路, 车辆有可能失去控制。车辙积水会造成行车时水花飞溅。车辙内积雪难以清除。冬季车道结冰, 车辙处的路面状况会变得很差, 致使车辆制动距离增长, 在恶劣气候条件下, 当行人横穿公路时, 极易造成恶性交通事故。

随着公路建设的不断发展, 公路的美学问题越来越被人们所重视。公路设计及施工组织计划都必须考虑公路与其周围景观的协调一致, 无论公路修筑得如何美观, 路面上的车辙会使路容的美观性受到很大影响, 使公路的设计和施工意图得不到充分体现。车辙造成行车震动颠簸, 使道路的服务水平大大降低, 使乘客不舒适, 严重车辙会使交通环境变得恶劣。

由于车辙的原因, 路面往往需要进行加铺或定期维修, 如果路面设计欠妥, 车辙的出现将很快达到非修补甚至非重建不可的程度, 这就 (需要花去大量的费用, 造成不必要的经济损失。车辙造成交通延误、交通中断、交通事故, 其中一些损失的严重性是无法用经济指标来评价的。

五、防止和减少车辙的措施

合理地设计混合料的配合比, 使用耐久性集料, 充分压实。做好排水设计和施工组织管理;有效控制冰冻作用。设计稳定性好的路面结构, 选择耐久性材料, 严格科学地进行施工质量控制, 春融季节实行车辆荷载限制。为减少不稳定车辙, 在配合比设计中, 破碎集料的含量应高一些。粗细集料的破碎率最好能达到100%。采用密级配、高质量集料。粗集料的最大粒径应足够大, 含量应高。细集料应多棱角。这样可增大集料之间的嵌挤作用。为提高沥青与集料之间的粘结力, 应采用高温劲度高的沥青材料或采用改性沥青。改性沥青高温劲度高, 有良好的抗车辙性能, 它的低温劲度低, 有很好的抗裂性能, 它还具有在施工温度下劲度低, 能快速抽吸, 快速喷洒, 快速拌和, 快速碾压的良好性能。改进混合料设计方法和材料试验方法, 正确地试验和使用路基路面弹性模量等一系列路面结构设计参数和材料设计参数。

处理沥青路面车辙的措施 篇8

关键词：沥青路面,车辙,措施

1 前言

在我们国家, 道路的建设位置非常多, 目前的问题是其总数非常多, 不过总的级别却较低, 很多都是由沥青材料制作得到的, 由于车辆的多次通行, 同时未设置渠道性的交通模式, 此时在道路之中就会经常性的发生车辙现象。目前我们国家的道路建设活动一般都是使用半刚性的沥青, 当道路完工一直到通行之后, 其表现出非常多的问题, 比如缝隙以及水损坏等。由于当前的经济发展速率非常快, 车辆增多, 尤其是那些重型车越来越多, 进而使得道路面对非常多的问题。所以为了保证通行顺畅, 就要切实的分析其成因以及具体的应对方法。

2 关于车辙的三类成因

2.1 因为负载力大于路面的强度而导致的问题

在我们国家, 经常性的会遇到超重车的现象, 其负载超过了路面的承受力, 进而引发了车辙问题。在沥青的其他层之中出现了持续性的变形问题, 导致了车辙问题发生。其一般是宽度宽, 而且没有隆起问题。

2.2 关于混凝土的一侧流动引发的变形问题

在我们国家夏天高温气候非常多, 在热力的干扰之下, 材料会发生一定的变形问题, 在经由很多车通行之后, 车轮多次的碾压, 使得其受力性变弱了, 进而超过了它的稳定性的最低值, 同时因为热力的原因, 杀跌变形问题发生。在经由车轮不断的碾压, 久而久之就会出现车辙现象。其一般被称作是流动性的车辙。或是在多次车辆的不断行进力的干扰之下, 使得一些区域发生了沉降问题, 进而导致了坑槽现象, 还有就是一些车道中很少有车, 此时就会使得两边反向的突起, 在公路成弯道的还会有向外推挤的状况, 也可能导致公路上的车道线等相关交通车线的变形, 沥青混合材料的流动性也决定了这种现象的必然发生条件。

2.3 没有做好压密性而导致的问题

目前我们国家的道路一般使用的都是一些半刚性的沥青物质。这种道路中出现的一般都是流动性的车辙。我们国家目前对于这种问题还没有研究出合理的应对措施, 一般是完善相关的材料的品质, 进而确保其稳定性高, 降低车辙的发生几率。

接下来要讲述的这种问题在国外很少会出现, 但是在我们国家却很常见。其是因为沥青的面层压密性而导致的, 其是不正常的车辙问题。尤其是在我们国家是经常性的发生, 在对一些高速路建设的时候, 只是关注它的平整性, 进而导致使用性等被忽视, 密实性太差, 当道路完成之后通车时, 夏天的温度非常高, 往返的车流会对其不断的碾压, 进而导致间隙变小, 只有达到其空隙的特定位置后才能形成稳定。在不同的外力作用下导致路面不规则变形的同时, 平整性也急速下降, 极易形成车辙的发生, 但这种车辙两边不存在隆起现象, 只有下沉形成的坑状, 形成V字型或者W型。这就是明显的修路建设的施工的不规范而引起的非正常车辙的状况。因此在今后的道路建设过程中, 要在关注其平整性的时候, 确保项目的品质优秀, 在建设的时候要关注压实性, 进而降低因为压实性不合理而导致的问题。在建设的时候不应该只是关心它的平整性, 还有关注压密性特征, 要保证它的压实性达到设定的标准, 才可以防止问题出现。

3 导致问题发生的具体缘由

半刚性基层路面的车辙主要产生于沥青混凝土面层, 导致车辙的关键缘由是其稳定性太差, 在车辆的多次通行之后就会聚集而生成不利现象。

3.1 沥青类型

沥青种类要切实的结合天气以及通行状态等来选取, 尤其是气温高、渠化交通的道路应选用较粘稠的符合重交通沥青技术要求的优质沥青和改性沥青。从沥青品质及路用性能来看, 进口沥青稍优于国产沥青。

3.2 沥青用量

混合料的粘结力与沥青用量有关, 用量越大, 矿料颗粒间游离的自由沥青越多, 矿料周围的沥青膜越厚, 混合料的粘结力越低。反之易出现松散、离析现象。沥青用量必须严格按马歇尔试验指标, 并综合考虑气候条件、交通类型, 公路等级等因素。

3.3 矿料级配、颗粒形状及表面特性

沥青混合料的嵌挤力和内摩阻力主要取决于矿料级配、颗粒形状及表面特性、沥青用量等。为使沥青混合料的内摩阻力增大, 满足抵抗永久变形的能力, 除采用最佳的沥青用量外, 采用形状好、表面粗糙、压碎值小、与沥青有良好的粘附性的矿料是非常关键的。

3.4 空隙率

它对于材料的持久性以及热稳性等都有一定的干扰, 如果太大的话对持久性不利, 如果太小的话对于热稳性又不是很合理。

4 应对方法

4.1 提升强度和刚度

尽量采用无机结合料稳定粒料来作为半刚性基层材料。无机结合料稳定粒料的强度和刚度都很高, 具有板体性、水稳定性、抗裂性、一定的抗冻性和良好的力学性能, 对车辙的影响很小。

4.2 提高车辙试验的指标

针对我国现行车辙试验规范值偏小的情况, 在沥青混凝土配合比设计时应提高混合料中车辙试验的动稳定度值标准, 以减少车辙的产生。

4.3 施工工艺控制是沥青混凝土路面的关键

沥青混凝土路面施工, 从目标配合比到生产配合比, 到配合比的验证, 工程技术人员应完成全部试验, 认真分析数据, 保证级配好、油石比最佳。

4.3.1 施工中监理应掌握拌和站控制室的数据, 了解各集料、沥青、矿粉的用量, 从而控制混合料的级配、油石比。

4.3.2 当开展摊铺碾压的时候, 要管桩熨板的振级, 进而确保其

松铺性优秀, 保证压实性合理, 降低车辙的尺寸, 进而确保平整性合理。

4.3.3 对于抗滑指标是混合料自身存在的纹理性能, 不应牺牲压实度片面追求。

往轮碾上喷洒水的时候, 要注意控制喷洒量, 以防降低混合料温度, 要采用雾状喷洒器。

5 沥青路面的施工及设计质量防范措施

5.1 严格按照《沥青路面施工及验收规范》 (GB50092) 合理组织施工进行碾压, 平摊作业连续进行, 减少冷接缝。

对缝壁涂刷0.3-0.6kg/m2改性粘结材料, 再铺筑新混合料。使基层和沥青混合料面层的压实度应分别达到98%或96%, 充分压实横向裂缝。

5.2 优化沥青路面结构组合设计, 沥青面层每层的厚度不宜超过混合料集料最大粒径的3-4倍, 否则车辙容易形成。

对于特殊的交通量大, 和路面的坡度, 桥梁, 拐弯处路段, 如桥涵两侧填土充分压实或进行加固处理。

5.3 在规定的时间之中开展好养护以及管控活动。

6 结束语

在我们国家, 道路之中存在车辙现象并非是罕见的。但是由于它的出现几率非常高, 因此在修建道路的时候, 要积极的开展碾压的密实性活动, 在关注其平整性的时候还应该关注其使用性特征, 要保证建设工作开展顺畅, 完善其建设品质, 使用全新的建设工艺来开展建设活动, 使用全新的装置来协调开展活动。要强化建设管控力度, 要使用最为合理的措施来开展路面的修建工作, 对于车辙问题也应该积极地分析, 而且要认真的预防常见的不利现象, 确保品质优秀。

参考文献

[1]李闯民, 李宇峙.浅析重复荷载作用下的沥青路面车辙因素[J].公路交通科技, 1999 (9) .[1]李闯民, 李宇峙.浅析重复荷载作用下的沥青路面车辙因素[J].公路交通科技, 1999 (9) .

沥青路面车辙分析与防治 篇9

车辙属永久变形,一部分由沥青面层在行车荷载反复作用下进一步压密产生,即压实变形;另一部分则由于沥青混合料在高温时的强度不足以抵抗重轮荷载的反复作用而产生。归结起来可分为内因、外因及其他因素三大类。其中内因主要反映在材料本身的质量上,如施工中用油偏多、沥青稠度偏低、矿料级配中细料过多、矿粉掺量过大、天然的圆状集料颗粒含量高等;外因主要是气候条件和重车数量的增加;其他因素则是指路面基层和路面结构组成及其施工质量对路面车辙的影响。

1.1 粘聚力的影响因素

(1)沥青含量

沥青是矿料混合料的粘结剂,它将各种粒径的矿料混合粘结在一起,经过压实后形成高强度的沥青混合料,因此沥青质量的优劣直接影响到沥青路面的使用性能。实际上,并不是沥青用量越多,沥青混合料的粘结力就越大,而是包裹矿料的沥青膜适度,混合料可达到最佳的粘结强度。

(2)沥青的针入度和粘度

沥青的针入度和粘度是两个不同的指标,针入度相同的沥青,其粘度可能有较大的差别。例如一般AH-70沥青的60℃粘度在2kPa左右,而高粘度AH-70沥青的60℃粘度可高达6～7kPa。通常沥青的针入度越大,混合料的粘结力越小,沥青混合料的强度或抗辙槽能力就越差;沥青的粘度越高,混合料的强度或抗辙槽能力就越大。

(3)沥青的感温性

沥青的感温性是指沥青粘度随温度变化而变化的程度,温度变化时,如沥青的粘度产生大的变化,沥青的感温性就大,反之沥青的感温性就小。沥青的感温性越大,高温时沥青混合料粘结力就越弱,抗辙槽能力也越小。因此,使用温度稳定性好的沥青是提高沥青混凝土温度稳定性和抗剪强度的重要措施。

1.2 重载交通的影响

超载车辆对车辙形成的影响程度将较正常荷载车辆的影响程度成倍数增加。公路上对于超重车辆虽然可以采用限制手段,但是要彻底解决尚待时日。为了说明在超负载情况下,沥青路面会加速破坏,可以利用不同接触压力条件下的车辙试验得到验证。

1.3 环境温度的影响

当环境温度超过沥青结合料的软化点,在荷载的作用下,混合料变得更有流动性,更容易出现车辙。实体工程中已经发现,沥青路面的车辙并不是行车荷载所产生变形的长期累积结果,而经常是在高温季节的短时间内便产生较深的车辙,其原因就是沥青路面的实际温度超过了沥青结合料的软化点,致使沥青混合料的高温抗车辙性能急剧下降。当路面积水或路面含水量增加时沥青和矿料的黏结力在潮湿环境下会削弱和损坏,在行车荷载和水分的联合作用下,这种损坏会明显加剧,从而导致路面产生较大的车辙。

2 防治措施

2.1 原材料的选择

(1)沥青的选择

沥青选择粘度较高、针入度较小、软化点较高和含蜡量较低的沥青,必要时可采用外掺剂进行改性,经过改性的沥青其相对抵抗永久变形能力明显优于普通沥青。

(2)集料的选择

集料品种应力求选择表面粗糙、嵌挤作用好、与沥青粘附性强的集料。沥青混合料的嵌挤力和内摩阻力主要取决于矿料级配、颗粒形状及表面特性、沥青用量等。为使沥青混合料的内摩阻力增大,满足抵抗永久变形的能力,除采用最佳的沥青用量外,采用洁净、具有良好的颗粒形状、表面粗糙、棱角尖锐、压碎值小、与沥青有良好的粘附性的矿料以及高质量的矿料是非常关键的。就辽宁来说,由于地理位置的差异,其分布的岩石性质不同,但主要以石灰岩类和砂岩居多。石灰岩碎石的颗粒形状及与沥青的粘附性较好,但磨光值稍低。砂岩碎石的磨光值较好,但与沥青的粘附性差,吸水率大,颗粒形状不理想。沥青混合料的用量偏大,且其光泽、工作度差,用于沥青面层时需采取抗剥离措施及加入碱性矿粉或符合要求的碱性细集料等予以改善。矿料的最大粒径、级配组成不同,所组成的沥青混合料强度构成不同,受自然因素的影响也不同。

2.2 沥青用量

沥青用量的多少直接影响着混合料中矿料的骨架、嵌挤作用,对沥青混合料的抗车辙能力有着至关重要的作用。沥青用量过大,游离沥青较多,便削弱了矿粉之间对高温稳定性起决定性作用的嵌挤力,从而使混合料易于产生流动变形而形成车辙,沥青用量过低,混合料坚硬松散难以压实,也影响沥青路面的抗车辙能力。有关环道试验表明:对于热拌沥青混合料,最大的车辙是与高沥青含量相联系的。同时也表明:低沥青含量的混合料抗车辙能力比最佳沥青含量的混合料差。但值得注意的是:根据马歇尔试验所确定的最佳沥青含量时的车辙深并非最小。试验证明:抵抗车辙最佳的沥青含量比马氏方法确定的沥青含量要低l %～1.5%。

2.3 提高沥青高温粘度

对密级配沥青混凝土而言,提高沥青高温粘度是防治车辙最有效的措施。提高沥青高温粘度有两条途径:其一是选用高粘度沥青;其二是在沥青中掺加各种类型的改性剂。盘海高速公路中、上面层采用SBS改性沥青,沥青混合料抗车辙能力有了明显提高。

2.4 采用改性沥青

沥青对混合料的抗车辙能力有显著的影响。由于沥青在混合料的抗车辙能力中的贡献占40%,可见提高沥青混合料抗车辙能力的最有效措施之一就是采用改性沥青。

改性沥青的特点:

(1)普通沥青混合料在任何试验条件下其抗车辙能力都明显低于改性沥青混合料。

(2)无论是普通沥青混合料还是改性沥青混合料,其抗车辙能力都随着温度与荷载的提高而减小。

(3)普通沥青混合料的抗车辙能力随厚度的增加而减小,而改性沥青混合料的抗车辙能力随厚度的增加而基本上保持不变。

盘海高速公路所用的SBS改性沥青软化点由基质沥青的48.2℃提高到73.2℃, 60℃粘度由基质沥青的172Pa/s提高至1 800Pa/s。沥青结合料高温性能在提高的同时也提高了沥青混合料的高温稳定性。

3 施工和日常养护

3.1 严格掌握施工过程中各工序质量,保证压实度

保证各结构层都达到设计的压实度要求,在施工中要采用分层压实,这样能部分弥补沥青混合料本身的缺陷,沥青混合料压实厚度不宜太大,若要增加压实厚度,必须采用高能量的碾压设备。

3.2 及时进行养护和维修

由于渠化交通及恶劣环境气候条件下产生的车辙,应及早加强养护、维修,并相应改善渠化交通组织,限制大型超载车辆通行,改善道路路面排水条件,减小雨水对路面的侵害。

沥青路面结构抗车辙的研究 篇10

1 半刚性基层沥青路面车辙损坏发展规律和特点

沈山高速公路是国家公路主骨架,具有交通量大,重载超载车辆多的特点,路面结构为典型半刚性基层沥青路面(沥青面层厚4+5+7cm,基层水稳或二灰碎石厚20+20cm,垫层天然砂砾厚17cm)。2007年单车道日标准轴载达11556次/d,大客车及中型以上各种货车日交通量3876辆/(天·车道),属于特重交通。

沈山高速公路1999～2000年建成,通车不到两年一些路段就出现了较大车辙病害,公路部门先是对病害较重的路段进行局部维修处理,通车不到5年,2004～2005年对全线进行路面维修,此时车辙最大深度达6cm。采用铣刨一层或两层沥青混凝土后加铺SMA16和SBS改性沥青混凝土的维修方案,在维修3～4年后,路面车辙问题又出现了,2009～2010年又进行了第二次全线路面维修,维修方案是中面层采用高模量沥青混凝土,路用效果有待进一步验证。

1.1 车辙发展规律

将沈山高速公路2001～2008年所有车辙检测数据,根据2004年维修前达到的车辙深度、2008年达到的车辙深度划分为<10mm、10～15mm、15～20mm、20～30mm、>30mm五档,绘制边行车道年限和车辙深度关系曲线,见图1。

2001年至2003年车辙发展迅速,原因主要是该路面没有使用改性沥青,设计施工中又过度强调路面密度;在之后的维修工程中在上、中面层采用了SBS改性沥青,混合料级配也进行了优化,2006～2008年车辙深度<15mm的路段增长较缓,但路面仍不可避免的发生剪切破坏,出现了流动型车辙,尤其是车辙>20mm的路段,增长幅度较大,说明采用SBS改性沥青只能缓解路面出现车辙的速度。

1.2 路面钻芯、切割试验

在2001年、2004年、2008年分别对沈山高速公路一些车辙典型代表路段进行了钻芯取样和现场切割试验。照片见图2。2001年试验结果表明各层对车辙的贡献率平均值为:上面层31.7%,中面层33.9%,下面层45.4%;2008年钻芯取样试验表明,路面车辙主要以中、下面层为主,表面层的贡献已经从31.7%降到4.4%。2004年路面切割试验(此路段为上面层已进行过维修路段)也表明路面上面层厚度变化不大,说明加强上面层后路面车辙出现位置向下移动,发生较大车辙路段车辙主要出现在中、下面层,路面各面层的模量协调很重要。

2 影响路面车辙结构因素分析

2.1 沥青中面层模量对路面车辙的影响分析

沥青路面车辙多出现在重载、高温情况下,采用有限元模型模拟路面结构受力状态,路面内剪应变和压应变是控制路面在重载、高温状态下产生剪切破坏即较大车辙的主要力学指标,计算路面内最大应力应变值和相应位置,结果汇总如表1。

*表中模量组合为中、高温状态下上、中、下面层模量值。

增加路面中面层模量后,荷载产生的最大剪应力和压应力变化不大,而模量提高一倍,剪应变减少50%,压应变减少近60%,因此提高中面层高温动态模量将有效抑制路面车辙的产生。

2.2 沥青面层与基层层间接触条件对路面车辙影响

目前我国现行的沥青路面设计规范是以层状弹性体系为基础,假定沥青路面各结构层之间的接触面完全连续。然而,在路面施工中半刚性基层与沥青面层往往是隔年施工,虽然在施工时浇洒透层油和粘层油,但往往由于洒布得不均匀,致使表面有许多尘土,在下一结构层施工前未能及时清扫,从而影响了路面结构层之间的粘结性能。因此,层间界面粘接较薄弱,不能完全传递应力,而是通过接触传递应力。在路面钻芯取样时往往发现,沥青混凝土层与半刚性基层之间的粘结作用较弱,比较容易分开,实际工作状态接近半滑动接触状态。

利用BISAR程序分析层间接触条件对路用性能的影响[2],取沈山路面结构和参数进行计算(基层模量取1500MPa),静态竖向荷载作用下,不同接触条件下沥青面层内不同距离处剪应力结果如图3。

图3表明,半刚性基层与沥青面层接触条件的改变,将使沥青层底最大剪应力增大约2倍。接触条件对沥青层内剪应力的影响随着路面深度的增大逐渐增大,表面层增大约30%,中面层增大约40%,底面层增大约70%～162%。以上分析表明,半刚性基层与沥青面层的接触条件对路面内受力的影响较大,由连续转为半滑动接触再转为滑动将使路面内最大剪应力,特别是中下面层内的剪应力成倍增加,从而引起路面产生较大的流动型车辙。因此在半刚性基层与沥青面层之间设置有效联接层,适当降低半刚性基层位置将有效降低沥青面层内最大剪应力,控制流动型车辙的产生。

2.3 结构组合对路面车辙的影响

沥青路面典型结构主要分为三类,第一类为我国高速公路普遍采用的半刚性基层沥青路面结构;第二类为国外高速公路普遍采用的纯柔性基层路面结构;第三类为在半刚性或刚性基层、底基层上铺筑柔性基层的沥青路面称为组合式沥青路面结构。

对典型路面结构进行受力分析[3],得出以下初步结论:

(1)路面整体强度方面,半刚性基层沥青路面结构、组合式沥青路面结构较好,路面弯沉值较小。同时计算表明,通过提高土基强度可有效提高路面整体强度,如土基模量从30MPa增加到45MPa,路面弯沉值可以降低20%～25%。

(2)抵抗流动型车辙方面,沥青面层内的最大剪应变和最大剪应力柔性基层结构比半刚性基层结构大10%左右;但半刚性基层典型结构在层间接触处剪应力较大,比柔性基层结构大120%左右,比组合式结构大约70%左右,如果层间接触面处理不好,在较大的剪应力作用下,接触面容易从连续转变为滑动接触,导致在路面内产生较大车辙。

3 沥青路面结构抗车辙设计原则及措施

基于以上分析,提出了路面结构设计组合原则:

第一,协调优化各面层及基层的模量组合,提高路面中、下面层混合料的高温动态模量;

第二,在沥青层与半刚性基层之间增设一层联结层或应力吸收层,通过结构措施改善半刚性基层工作条件,使整个路面在荷载作用下协调变形,减少路面车辙与裂缝,体现长寿命沥青路面设计理念。

基于以上设计思想,采用的路面结构抗车辙措施主要有:

(1)在中、下面层采用高模量沥青混凝土,已在辽宁沈山高速公路等多条高速及普通公路中应用,抗车辙效果良好。

(2)沥青层与半刚性基层之间设置联结层或应力吸收层,联接层可采用沥青稳定碎石或级配碎石混合料,已在沈阳绕城高速、丹庄高速公路中铺筑了试验路,在通车5年后仍表现出较好的抗车辙性能,车辙小于或等于半刚性基层沥青路面,没有出现裂缝等病害,明显优于半刚性基层沥青路面。应力吸收层可采用橡胶沥青碎石封层,已在本桓、沈阳绕城、草南高速公路中应用,路用效果良好。

4 结 语

基于路面结构抗车辙而在路面结构中增设联接层、应力吸收层,同时协调优化各层模量比,在现阶段工程实践中仍处于探索阶段,需进一步完善理论计算和做长期的路用性能观测。

摘要：结合对某高速公路路面车辙近十年的跟踪检测和试验,从新的角度认识路面结构因素对路面车辙的影响,提出了路面结构组合设计原则和联结层设计理念及结构抗车辙措施。

关键词：沥青路面,车辙,组合式沥青路面结构,联接层,高模量沥青混凝土

参考文献

[1]沈金安,李福普,陈景.高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策[M].北京:人民交通出版,2004.

[2]刘涛,郝培文[译].层间接触条件对柔性路面路用性能的影响[J].中外公路,2007,1(27):60-64.