车辙防治(精选12篇)
车辙防治 篇1
1 概述
从20世纪90年代开始, 中国进入了公路建设快速发展的时期。2009年, 全国新修通了4719km高速公路, 使得全国通车总里程达到6.5万km。如此之快的建设速度使我国高速公路的质量控制面临前所未有的挑战, 出现了一些普遍存在的问题, 主要有:第一损坏时间早, 路面运营2~3年, 有的甚至使用1~2年后, 就出现严重的损坏现象, 个别路段通车当年就出现大面积损坏, 远远达不到设计寿命;第二损坏范围宽, 全国各地都不同程度地存在着路面过早损坏问题;第三损坏程度重, 有的损坏不是局限在沥青表面层, 而是基层也发生损坏, 不得不进行路面重建。主要破坏形式有永久变形 (车辙、拥包、搓板) , 裂缝 (纵裂、横裂、网裂、龟裂) , 水损害 (松散、剥落、坑槽、唧浆) 和表面功能衰减 (泛油、磨光) , 其中最主要的有车辙和裂缝。以下只对沥青路面车辙形成的原因及其预防措施进行分析。
2 车辙的成因
2.1 车辙的分类
沥青路面车辙可分为:磨耗型车辙, 当路面结构稳定, 车辆行驶时, 轮胎磨耗路表而产生此类车辙, 车辙深度一般在5mm以内, 这类车辙属正常现象, 不需处理;失稳型车辙, 是因沥青面层的被压密及侧向流动变形而形成, 其特征是车轮作用部位下凹, 同时两侧向上隆起, 半刚性基层沥青路面多为此类。
2.2 车辙成因
车辙的主要成因可以归结为:设计方面的问题, 即设计深度不足、搬标准、抄项目、理论与实际脱节等问题突出;施工质量不高;超限超载严重;后期维护投入不足;管理体制不顺。
2.2.1 路面结构不合理
目前, 我国沥青路面结构绝大部分为半刚性基层, 并且沥青混凝土面层厚度在10~20cm, 而车辙是路面结构竖向塑性变形的逐步累积, 在半刚性基层沥青路面结构中, 由于半刚性基层不属于松散材料, 也不具有粘性, 整体性好, 刚度大, 不但自身不会产生塑性变形, 而且还会阻隔土基塑性变形反映到面层上来, 这种“强基薄面”路面结构形式最终导致面层永久变形严重而破坏。
2.2.2 面层级配不合理
将一堆固体颗粒填充到某个空间的问题人们已经研究了300多年。当年, 牛顿就试图解决用圆型颗粒最大程度填充某个空间的问题, 但是最终他未能解决最大密度线问题。从那时开始很多学者就深入研究了矿料的级配问题, 诞生了一些级配理论和级配设计方法, 但是都存在种种的不足。传统的连续密级配计算公式是在20世纪初由美国学者Fuller根据最大密度理论提出的, 所以就称为富勒 (Fuller) 公式, 见公式 (1) 。
式中:d为某一筛孔尺寸, mm;D为最大粒径, mm;Pd为筛孔尺寸d的通过百分率, %。直到1964年, 美国联邦公路局才将幂值0.5改为0.45, 使矿料级配较细。该公式为许多国家的道路工作者使用了大半个世纪, 在美国一直使用到1993年。按照上述幂函数组成的矿料级配, 由于已使用了近百年, 所以俗称为传统连续式密级配。近数十年来, 由于交通量的增长, 车辆轴载的加大以及高等级公路的渠化行驶使得沥青路面的车辙问题备受关注, 在此期间, 传统连续式密级配沥青混合料在高温抗变形能力方面的缺陷也显露无遗。此因目前我们继续采用这种级配将不再可行。
2.2.3 层间结合处理不当
在面层和基层间按设计要求洒布透层有油, 但是, 由于半刚性基层表面致密, 渗透量很小, 如材料使用不当便可能产生流淌, 起不到应有的效果, 从现场取芯发现, 面层与基层并非向设计模型所描述路面结构层间完全连续, 从基层与面层间没有发现透层油渗入的痕迹, 且在车辙处取芯过程中, 很难取出基层和面层连在一起的整体芯, 而是两者分开的, 这反映了基层与面层的粘结强度很低, 故在陡坡地段发生推移现象是必然的。
粘层的作用在于使上下沥青层或沥青层与构造物完全粘结成一整体。国外规范规定层与层之间必须洒粘层油。但我国规范要求, 三层或双层式铺筑的沥青层之间, 当连续摊铺且未受到污染时可省去粘层, 但实际当中, 在前层沥青层碾压过程中就受到污染, 这一省洒的结果, 只是导致各沥青层彼此不能很好粘结, 加速路面车辙的形成。
2.2.4 交通荷载考虑不周
在沥青路面设计时, 采用荷载为BZZ-100, 压强为0.707MPa, 半径为10.65cm的单圆荷载或双圆荷载, 和各结构层的经验模量来进行路面结构设计, 但在就建成路面的实际承载情况却远远大于设计, 各等级公路上车辆超载现象屡见不鲜, 根据验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式:
在这种情况下, 每一承受超载车辆的公路都不堪重负, 只有通过加速车辙深度来回应超载。
2.2.5 没有考虑纵坡的影响
在沥青路面结构设计时, 设计人员为了方便, 大多路面几乎都是全线一种结构形式, 但是, 沥青混凝土因所处路段纵坡不同受力作用时间而不同, 根据沥青材料的时间感应性, 即针入度——贯入时间的关系, 当沥青混合料的针入度——贯入时间指数愈大, 表示在相同的荷载条件下, 经历相同的时间, 它的剪切变形愈大, 也就是沥青路面车辙愈严重。
2.2.6 温度的影响
沥青材料的温度感应性与沥青路面的施工 (如板和、摊铺、碾压) 和使用性能 (如高温稳定性和低温抗烈性) 都有密切关系, 同一种沥青混合料, 由于其所处地域环境温度差异, 其感温结果差别也各不相同, 因此, 夏季炎热地区, 温度加速沥青路面车辙的形成, 冬季寒冷地区, 温度延缓了车辙的出现。
2.2.7 材料把关不严
沥青路面主要建筑材料是由砂石和沥青, 而各种材料以及力学性质, 物理性质, 化学性质以及工艺性质直接影响沥青混合料的使用性能, 见表1, 而把关这些性质的方法, 设备, 环境, 人员都是非常重要的环节, 但在实际操作当中, 经常会有标准试验所用材料不具有代表性, 抽检材料试验开灶, 自检资料子编造等现象, 其后果可想而知。
注:表中★★★表示特别重要, ★★表示比较重要, ★表示有影响, ☆表示几乎无关。
2.3 预防车辙对策
2.3.1 优化面层沥青混合料级配
根据室内试验结果和实践经验, 各层沥青混合料均采用骨架密实结构, 且中上面层不允许采用天然砂, 而采用机制砂, 同时控制机制砂的粉尘含量不超过10%。对下面层可采用天然砂, 但其含量不应超过混合料总重量的10%。严格控制沥青混合料中的沥青用量, 通过室内马歇尔试验和GTM (或SGC) 试验共同确定沥青混合料中的沥青用量, 尽可能采用较低的油石比。
有这样一组关于矿料质量对混合料抗车辙性能影响的试验实例, 即试验分两组:一组为矿料相同而沥青不同;另一组是矿料不同而沥青相同, 车辙试验结果如图1, 2所示。
由图1, 2可以看到, 沥青, 矿料对沥青混合料的抗车辙能力, 影响很大, 不同的组合方式之间有明显的差别, 即使选用好的改性沥青, 若矿料级配不好, 混合料性能也要大打折扣。因此通过优化矿料级配可以改善路面抗车辙能力。
2.3.2 加强矿料质量管理, 严把材料进场关
沥青面层所用集料由项目建设执行机构制订准入条件, 将符合要求的石料场提供给承包商, 由承包商负责采购。目前, 部分省份还明确要求:1) 中上面层所用集料必须水洗, 且针片状和软石含量不能超过10%;2) 矿粉必须在沥青拌和厂集中用1~2cm石灰岩碎石加工而成, 且亲水系数小于0.8, 这是一个良好的势头, 有待进一步推广应用。
2.3.3 调整路面结构组合
借鉴国内外成功经验, 结合我国实际情况, 采用沥青稳定碎石基层+半刚性基层组成的混合式基层, 即将沥青层厚度由原来的15cm增加至18~22cm, 有效地降低了半刚性基层的疲劳应力水平和其层间的剪切应力, 从而沥青路面整体抗车辙能力。正在建设的几条高速公路等均采用了沥青稳定碎石基层+半刚性基层组成的混合式基层;在半刚性基层上采用热沥青同步碎石作下封层, 为了增强半刚性基层与沥青层之间的联结, 采用SBS改性热沥青同步碎石作下封层。碎石一般采用1~2cm石灰岩碎石, 沥青洒布量一般在1.5~2.0kg/m2左右, 碎石撒布量以沥青不粘轮为准。由于沥青洒布量大, 因此, 该层同时可以起到封水和防止反射裂缝的作用。
2.3.4 对长大陡坡路段的路面进行特殊设计
对纵坡大于2.5%、坡长大于500m的路段, 其路面结构必须进行特殊设计。如, 西汉高速公路长大陡坡路段的路面结构为:上面层是4cm AC-13C聚酯纤维SBS改性沥青混凝土, 中面层为6cmAC-20高模量沥青混凝土, 下面层为8cmATB-30 (A-70#沥青) 。
2.3.5 在沥青混合料中添加抗车辙剂或使用橡胶沥青
为了有效提高沥青混合料本身的抗车辙性能, 常在中面层的沥青混合料中添加抗车辙剂, 其混合料的动稳定度均能达到6000次/mm以上, 收效明显。
2.3.6 采用沥青混合料转运车
为减轻沥青混合料的温度离析和集料离析, 在沥青混合料的摊铺过程中, 采用了自加热式沥青混合料转运车。从铺筑的效果来看, 能显著缓解集料离析现象, 从而提高了沥青混合料的抗车辙能力。
参考文献
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车辙防治 篇2
陡长坡路段车辙研究
以陡长坡路段沥青路面的车辙为研究对象,分析陡长坡路段产生车辙的影响因素,从材料、设计及施工等方面给出防治车辙的方法,研究成果可用于提高陡长坡路段沥青路面的`路用性能,具有一定的工程价值.
作 者:黄涛 作者单位:海南高速公路东线建设公司,海南,海口,570000 刊 名:交通标准化 英文刊名:TRANSPORT STANDARDIZATION 年,卷(期):2010 “”(7) 分类号:U418.68 关键词:陡长坡路段 沥青路面 车辙 材料 施工控制车辙远去 篇3
【关键词】《额尔古纳河右岸》;少数民族;文化;问题
【中图分类号】I207.67 【文献标识码】A
大兴安岭深处的鄂温克族是一个生活在额尔古纳河右岸的少数民族,并不为大众所熟识,而迟子建的《额尔古纳河右岸》,带我们走进这个神秘的民族,领略这个民族的百年兴衰。迟子建在这本书中以一个九十多岁老女人的口吻,在一天的时间里将她所生活的那个世界娓娓道来。讲述的是从一百年前大兴安岭的深处开始的,那里的鄂温克人打猎、捕鱼、放养驯鹿,无忧无虑的生活。但随之而来的历史变迁和无数变故却使这个民族的古老风俗一点一点地流逝,直至大部分人都下山定居,狩猎文化不复存在。也许这个故事讲述时经过了一些改编,但她所讲述的这个乌力楞的百年历史,所记录的这个民族的风土人文,却又是那么的真实可感,让人可以触摸,可以呼吸,可以忧伤,可以叹惋。
世界上几乎没有人不会对一个民族的消逝而感到同情。但乍看之下,这个民族并不会灭亡,在大兴安岭深处我们还是能找到许多鄂温克人,除了近几年来他们的人口略有减少之外,你丝毫不能发现这个民族有所消亡的趋势,更不会否认他们正在逐步地走向兴旺发达——他们有自己的自治旗、不再靠天吃饭、文盲率、死亡率大大降低——就像所有的新闻报道一样,这个民族无疑会乘着改革开放的春风,走在全面建设小康社会的康庄大道上……但令一个民族真正可悲的,并不是经济上的生产总值的落后,而是那些曾经的风俗,似已化作山间呼啸而过的一阵风,在轻轻地划过水面之后,早已成为了老一代人的记忆了。于是故事只能从一个九十多岁的老女人口中脱出,让人感到的是这个民族几百年来的风俗在历史进程下的苍凉与沧桑。
不知百年以后,是否还有人记得曾经有一个叫鄂温克的民族曾住在能望到星星的希楞柱里,在猎完熊后要学乌鸦叫,与安达们做着以物易物的交易,视驯鹿为最亲密的伙伴?当尼都萨满在升天的那一刻,是否曾预见到自己民族在百年后的命运?当桦树林一片又一片地倒下时,是否有人知晓,这究竟是这个民族在消亡,还是他的生活方式在消亡?世界上有数不胜数的类似的悲剧——澳大利亚大陆上的土著人使用长矛抵抗英国侵略者使这个民族免遭灭绝,却被汉堡包轻而易举地击垮了——他们肥胖、身患糖尿病,只能像为人们遗留了许久的展览品一样看待,而昔日的毛利人所用的长矛,不免为后世淡忘——可以说,曾经活跃在这片土地上的原住居民,早已被更具统治力和竞争力的西方文明取代了。
一、落后文明被先进文明所取代,似乎是文明史观中最基本的观点之一
然而我想说的是,世间的文化交流是一个不仅是从先进到落后,而且是一个双向的改良的过程。随着与外文明持续不断的、高强度的交流,这个文明的不合理因素,包括宗教、价值观、生产生活方式都必然发生改变。改变的绝大部分恰是落后文明的核心价值所在,因此我们看到很多对于少数民族的保护流于形式和外表,因为其中的实质仍是同化。民族文化在世代相传之中保留着基本形式,只是内涵随时代的变迁因时而变。
这种来之过急的变化,或许就是弱势民族的危亡所在,若是民族一旦从原始森林里走出,就會不可避免地遇到早已比他们的生存能力强百倍的农耕文明甚至是工业文明,他们无法接受教育、无法接受文化、无法接受政治,更重要的是,他们难以接受定居的生产方式和生产关系,就像书中大兴安岭山中的女人难以接受现代医学,男人们难以接受定居的驯鹿一样。于是他们反抗,他们撤离。但当他们越是想逃脱与外界的联系,它们就越来越落后陷入被动。种种证据表明,这种民族文化的突然消失、民族的突然衰弱,与这里极少与外界交流有着必然的联系。
如果从地理唯物主义的观点来看,正是大兴安岭深处给鄂温克这个民族的发展提供了一个相对闭塞的环境,而正是这样一种环境影响甚至决定了这个民族的发展。在美国学者R. Benedict女士所著的《种族:科学与政治》中曾有这样的论断:人类的历史证明,一个社会群体,其文化的进步往往取决于他是否有机会吸取邻近社会群体的经验……大体上,文化最原始的部落也就是那些长期与世隔绝的部落。一旦这个民族与其他民族的关联性被削弱,这个民族的发展进程就会比我们这个早已全球化的世界落后很多而成为落后文明。对于这种趋势的原动力,斯塔夫里阿诺斯在《全球通史》中则是这样阐释的:(对外交流的)环境迫使他们非迅速发展不可,因为他们面临的不仅是发展的机会还有被淘汰的压力。如果不能抓住机会求得发展,这种可接近性就会带来被同化被消灭的危险。相反,那些与世隔绝的民族,既得不到外来的促进,也没有外来的威胁,因而,被淘汰的压力对他们说是不存在的,他们可以按原来的状况过上千年而不危及其生存。试想,鄂温克族如果未曾获得对外交流的机会,也许他们社会发展的进步就会缓慢的察觉不到变化,甚至永远停留在石器时代。
而先进文明面对落后文明时又是怎样对待的呢?远比其他文明先进的文明往往会按照他们自己的面孔去创造一个新的世界。在曾停留在史前的旧大陆上,处处充斥着西方文明的建筑与桥梁。
法国学者布罗代尔的《文明史纲》告诉我们,文明总是在不断进化的,从原始文明到农业文明再到工业文明的趋势是不可逆转的。不同阶段的文明之间一旦发生作用与交流,就是势必发展为更高阶段。因此越来越多的相同的高级文明在世界的舞台上交融激荡,以至于成为一个“平的”世界。也许只有在大兴安岭山中,我们才得以回望我们曾经的模样——但那太迟,这些文明一旦出世就会不可避免地卷入历史的洪流之中。
斯塔夫里阿诺斯曾在《历史对今天的启示》中谈过对一个落后民族——巴图族的看法:巴图族人并不用每天劳作得那么辛苦,他们只用在山中看着花开花落,然后在相应的时候摘取野果、狩猎,这似乎是现代人所无法企及的理想生活方式。但现代文明就是现代文明,现代文明永远不会回到过去的模式,巴图族的自给自足作为一个因长期封闭和特殊的地理位置而存在的生活方式,能够给人类的启示,几乎是微乎其微的。斯塔夫里阿诺斯的疑问永远不会得到回答。而作为上层建筑的文化,更不可能回到那些时代。在进入定居生活后,鄂温克人民族文化的不适应和崩塌,是必然的。
曾有很多人质疑文明是福音还是梦魇,虽然人类社会的文明化、近代化是一个必然的过程。这个问题的回答取决于对人性本质的理解和考量——当你认为人应是作为万物中一种微不足道的动物而存在时,人类文明的出现就是梦魇;而当你认识到人之所以为人而存在时,你就会明白经济制度、社会制度、文化发展对于人类生存发展的意义。那就是:人不断地向高级别、高层次的社会发展,不断改造世界以满足自己生存的需要。而越是先进的文明,对于大自然和其他外部条件的变迁的适应能力也就越强。这也许就是严复在《天演论》所说的民族间的物竞天择、适者生存吧。
二、《额尔古纳河右岸》的实质就是阐述这样一个落后文明被先进文明同化、落后文化被先进文化所取代的过程,而这本书对于研究少数民族走向没落的方式也有重要意义
首先而来的不可避免的一个问题,是宗教。书中大量的关于灭亡和死亡的故事似乎都与他们所信奉的宗教萨满教有关。萨满作为他们所信奉和崇拜的玛鲁神的沟通方式,更是世间万事万物的语言和先知,其实同时承担了祭祀和医生两种社会角色。小说中的两个萨满——尼都薩满和妮锆都通过作法治病救人,实质是医疗的神化体现。在尼都萨满的时代,人们可以用驯鹿来祭祀以换取一条命,这似乎与一命换一命的原理相似,但还不至于危亡。但在妮锆的时代里,一切的一切,似乎都有些异乎寻常——她的儿女——果格力、交库托坎、耶尔尼斯涅、甚至还有那个来不及出生的女婴一个又一个地死去,只因她的作法,而似乎她的每次作法,由神乎其神——她以自己的孩子换取了他人的生命。这似乎是小说的硬伤,没有可能有这样一个萨满能够准确地知晓每一个人的命运,更没有能够凭借跳神挽救他人生命的巫医。很多人都评价这里写得不好,但这恐怕是过往的评论家们所未能触及的寓意——萨满作为一个部落、一个民族的神一般的人物,都无法挽救自己孩子的生命。所看到的,更是这个民族在百年历程中,在历史滚滚的车轮下所走过的无处安放的忧伤。那么脆弱,无可抵抗。
与之相随的并不是萨满法力的消退,而应是萨满教,这个鄂温克人世代信奉的宗教的消亡。书中描述了妮锆在生命的最后一刻为大兴安岭祈雨的那一刻:“她做完那一切,雷电和闪电就交替出现,大雨倾盆而下。妮锆在雨中唱起了他生命中的最后一首神歌。可她没有唱完那支歌,就倒在了雨水中。”在现实中反映的是20世纪末最后一位萨满的去世而宣告的宗教终结。宗教对于一个民族、一种文化的影响绝不可小视,甚至可以说,在人类的一定历史时期,种族之间的差别就在于宗教。宗教代表的,不仅是本民族的一种价值观、一种精神取向,更可能大大影响本民族的生存和发展模式。这不仅意味着宗教在民族的发展过程中起着纽带作用,更可能影响这一民族的社会结构和意识形态,在一定历史时期,宗教的教条就是信奉这一宗教的民族的习惯法。宗教伴随着生产方式的变迁,似乎也印证了经济基础决定上层建筑这一历史唯物主义的基本原理。
根据美国著名学者亨廷顿先生对于他的“文明冲突论”的阐述,似乎世界上的文明、民族的文化生活、价值取向都会趋向于融合、统一,以至于达到一个西方价值观所统治的世界。如此说来,在中国境内的所有民族也应为一种主流价值观所统一。但“文明冲突论”的实质是错误的,世间本无“原本就对的、符合人类生存发展需要”的价值观,更多的是一定的经济、政治的反映——换句话说,在一定区域内有多少种经济政治力量,就会有多少种与之对应的价值观。因此,鄂温克族民族被汉族同化的现象,实质是经济政治的同化。
经济政治的同化,追根溯源,还是在于本民族特有的生产方式的消失。在《额尔古纳河右岸》中猎民们放下手中的猎枪饲养驯鹿、越来越多的年轻人走出激流乡外出务工正是这样一种生产方式的变革。
与之相随的还有生活方式的变革,除了在饮食习惯日趋汉化,由食兽肉为主到食谷物为主的变化。对于这个民族更加致命的,恐怕是酒精。山外的酒,就像澳大利亚大陆上的汉堡包,让山中的鄂温克人渐渐地远离他们所向往的简单而又宁静的生活。他们曾经喝着自己酿的柿酒,但山外的酒却更让他们沉溺其中——有的是为着自己的懊恼与悔恨,有的则是为了买醉而买醉……小说中的维克特、沙合力、伊莲娜,还有更多在那片土地上生活的人,都在酗酒中度过自己的生活。
我们可以试着以俄国南部的酗酒率来反映这一问题。在沙皇俄国拓展到这一地区之前,这里的民族信奉原始的本民族宗教,酗酒率一直保持低位,这也充分说明落后文明在被先进文明影响之前保持的习惯法大都是反对这种不理智的行为的。然而当这里被沙俄征服后,随着东正教的大肆传入,这里的酗酒率却急剧攀升。这并不是因为东正教纵容酗酒,而是在两种宗教的冲突下两种价值观的冲突所带来的迷茫。而在苏联建立以后,由于实行严格的计划经济体制,这里的酗酒率才有所下降。然而当苏联解体后,这里的酗酒率又再度攀升,原因是他们看不到希望。
据董联声先生统计的解放后鄂温克族非正常死亡原因构成表显示,鄂温克民族非正常死亡人群有很大一部分都是因为酗酒。酗酒所折射出的社会问题,不仅反映在生活方式的变化,更反映在精神领域的问题上。可以说,鄂温克族兼备了那个俄国南部民族酗酒的两个原因。一方面,由于萨满教的消亡,新的价值观与旧的价值观产生的冲突让猎民们感到迷茫;另一方面,由于生产水平的落后导致的收入差距让当地的年轻人看不到希望。由此引发的社会问题又加大了解决该民族问题的难度。
此外,外族入侵、天灾等因素也是把这个民族推到这个地步的推手。越是弱小的民族,越启示与历史动荡息息相关,不仅仅是大兴安岭林场的过度采伐使生活空间变小,任何历史事件也许都会危及弱小民族的生命。从《尼布楚条约》签订后,鄂温克人被迫迁往额尔古纳河右岸,到日本侵华,再到文革、四清,每一次的重创,都会使这个民族陷入危机的边缘。各种各样的天灾、疾病,并不是它们被同化的根源。但它们不仅加速了鄂温克族消失的进程,更为该民族的定居提供了充分的论据。
三、鄂温克族并不是世间唯一流失了自己民族文化的民族,百年的兴衰一如南美大地上的布温迪亚家族。与世间所有的濒危的少数民族一样,疑问久久地回荡在人影渐稀的村落上空:这些民族的出路在哪?
反抗是徒劳的,因为历史规律是不以人的意志为转移的。在大兴安岭每天还是有成百上千棵白桦树遭到采伐,他们可以拿起猎枪击穿车轮,却无法阻挡伐木工人和历史的推进。于是大兴安岭的森林每天仍在消亡,我们可以声嘶力竭地声援鄂温克人,要求保护森林、停止采伐,但还是不免持续的破坏,就像书中第一章第一段所叙述的那样,“夏季的雨越来越稀疏,冬季的雪也逐年稀薄……我等来的不是那些竖着美丽犄角的驯鹿,而是裹挟着沙尘的狂风。”鄂温克人无从改变他们的现状,更不可能产生与历史趋势相对等的反作用力。因此鄂温克人以逃入山林、拒绝文明的逃避是不行的。
我依然记得在近期刊印在《中国国家地理》的有关于内蒙古游牧文明的出路的谈话。在谈话中,刘书润先生指出游牧文明必然渐行渐远,取而代之的有发展前途的,必将是狩猎业和观光旅游业。所有文明的出路都要看当地发展的实际条件而定,正如在额尔古纳河右岸不可能发展与我国中部的家畜畜养大省的集约化生产道路一样。额尔古纳河右岸的鄂温克人必然要走一条符合本民族经济、文化发展的道路。
要想找到这个民族的出路,就要从这个民族的年龄构成及从事职业分析。据资料显示,目前鄂温克族的老年人仍大都居住在原始山林之中,以饲养驯鹿为生;中年人则大多响应党和政府的号召,下山定居饲养驯鹿;而代表着本民族希望的年轻一代,尤其是接受过教育的年轻一代,开始更多地接受工业文明和现代社会,外出务工或协助发展当地旅游业是他们的选择。青年是一个民族的未来,可见,走向工业文明、现代社会是历史的选择。
鄂温克族最本质、最原始的核心价值观的消逝应是不可遏止的。我们所能做的,只是尽可能地保存一些这种文化的记忆,这也是《额尔古纳河右岸》的其中一个意义所在。而真正面对文化消失的保护途径,应有保留和保存两种。
保存,在英语中应译为preserve,指的是随历史大潮的变化发展,放弃代表较低生产力水平的狩猎生活,轉而大力发展旅游业、特色农产品生产及加工业等新兴产业以谋求民族经济的进一步发展。这种方式相比于下文所提及到的保留,是一种更直接、更激进的变革方式,也是历史大势所趋。在《额尔古纳河右岸》一书中,主人公最后一个部落的女酋长选择将萨满的服饰和法器送进博物馆正是这一方式的体现。保存、贮藏一种记忆也许是对他们民族文化的一种毁灭,更是一种不得已而为之的办法——因为只有这样,才能更好地适应经济社会的迅速发展,加速这个民族步入工业文明、现代社会。
保留,在英语中应译为“reserve”,指的是划定相应的民族文化保留区,给予这个民族以一个相对封闭的生存环境以继续保持本民族的生活方式,通过吸引游客参观其特色以获得经济来源,同时又通过教育等方式慢慢地加以改造。在这一领域,其他欧美国家也已有诸多尝试。例如北美的印第安人保留地(The Reservation)、新西兰的毛利人居住地等,虽然在这些国家里少数民族,或者说土著居民,仍维持着原来的生活习惯和生活方式,但更多时候,它们是作为像史前文明博物馆存在的。作为原住居民而得不到尊重、甚至受人歧视、像猴子一般被人参观,与其在巴掌大的地方苟延残喘,还不如干脆地融入现代文明。
无论如何,鄂温克族的文化的不合理部分都不会被保留。这也许就是人类文明在历史进程中的逝去吧,无奈前路难行,无奈曾经沧桑。细而观之,这是一个少数民族、土著民族的命运;从大处讲,我们其他文明是否也有被历史淘汰、成为过往云烟的一天呢?同样地,如果一个民族不能与时俱进、维持其文化的先进性,也必将遭到历史淘汰。文化的行走与消逝,正是文化发展的同一个过程的两个方面。只是缓慢演进的文明来得漫长,更原始一些的文明来得急促而已。
四、即使在一切的行走和消失之中,我们还是可以看到一丝温暖,那就是希望
在书中最后一章的最后一幕。作者描述了最后一个女酋长在深夜最后一刻所见——她看到了那轮明月,也看到了净白如雪的驯鹿库木莲伴随着悠远而清脆的铃铛声回到了只剩下她和安草儿的营地。本书的跋《从山峦到海洋》中曾记录了这样一种回迁的趋势——驯鹿们不过两三天就开始生病,猎民们也迫不及待地往回赶。回迁可以说并不是历史发展的必然趋势,只是一种生活惯性使然。回迁也并不意味着倒退,因为这也给这个民族原生态文化的拯救、保持民族文化多样性多了一些时间和希望。
其实更大的希望,还在于这个民族的文化只是消逝而非消亡,鄂温克人更没有因此而灭绝。中华民族特有的包容性使这个民族不至于落得像北美印第安人一般悲惨的结局,缓慢的发展使这个民族仍有很大的生存潜力和空间,仍能知晓他们的根在哪里、希望在哪里。
希望本是无所谓有,无所谓无的——它也许是人类生活的短暂慰藉,也许是人的生命意义、人的世代延续的精神体现。这也就是我们今天仍能较为平静地领略一个民族百年兴衰的原因——历史不免前进,民族文化不免消逝,但历史和民族的发展仍是光明而有希望的。
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沥青路面车辙分析与防治 篇4
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。
车辙防治 篇5
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
一、背景。
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。
二、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。
三、综合预防。
1、设计方面。
(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――20xx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。20xx年xx月下旬以来,青海省的高温天气是自20xx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xx月xx日出现xx℃的高温天气。同年xx月xx日海西大柴旦地区的沥青路面路表温度为67℃~70℃, xx月xx日西海镇附近G315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。
(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:N =∑Ki=1C1C2(PiP)n。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:N′=∑Ki=1C1′C2′(PiP)n。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)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。
2、施工方面。
(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。
(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)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1 h,相当于25℃下
流淌10 h”,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0.02 s,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、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。
四、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。
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浅析路面车辙修复技术 篇6
关键词:路面 车辙 修复技术
当今社会,人们生活水平的提高以及国民经济的发展,促进了人们安全意识的提升。同时,出行交通安全成为人们关注的重点。而公路路面车辙作为公路路面损害的常见状况,对于人们的出行交通安全发挥着重要的影响。因此,探索公路路面车辙修复技术具有至关重要的意义。
一、路面车辙损害的概述
在现代交通下,路用沥青混合料的功能要求不仅表现为多元性,还表现出功能要求之间的歧义性,从而使得沥青混合料的组成设计变得极为复杂。在满足使用性能上,国内外绝大多数的沥青混合料组成设计方法均以保证高温稳定性为设计的主要目标。已获得大量研究成果的美国SHRP 计划中Superpave 设计体系便在第二、三设计水平中对高温稳定性进行了专门要求。我国现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ 032-94 )中也对高速公路和一级公路沥青路面的上面层和中面层沥青混凝土混合料配合比设计进行了要求,要求应通过车辙试验机对抗车辙能力进行检验:即对温度60 C、轮压0 .7 MPa 条件下进行车辙试验确定动稳定度,高速公路应不小于800 次/mm,一级公路不小于600 次/mm。
车辙病害主要体现在:① 沥青品质差,必须依赖改性沥青;② 压实度不足,混合料稳定性不足;③ 层间污染,路面结构受力不利;④ 拌和楼失控,级配与油石比不合格;⑤ 现行规范要求的指标过低(对重交通道路车辙试验的动稳定度应要求大于1 500次/mm,在大型车交通量大的路段应要求3 000次/mm以上),因持续高温(夏季高温时路面温度可达65 C以上,经用红外线測温仪对调查路段路面温度进行测量,当气温为27 ~35 C 时,路面最高温度达61C,而跨线桥下路表温度仅为38 C)与重载(最重的车轴重达39 r ,总重超过180 r )导致车辙。
二、路面车辙的防治方法
沥青路面的车辙通常由两部分组成,即压密变形与流动变形(也叫推移变形)。为有效处理车辙病害,除需清楚产生这些车辙的成因外,针对各层对车辙的影响与车辙是否已经结束,所采用的修复或养护策略应该是不同的,在进行车辙处理前分析沥青面层车辙发展规律,并制定合理的处治方案非常重要。
目前,在欧美等发达国家,对于比较浅的车辙(以及城市黑色化方面普遍使用的处理方法为微表处填补车辙或NovaChi p 薄层罩面的处理方法,这些处理方法属于预防性养护的做法,与传统铣刨- 加铺的处理方法相比,具有保持原有路面结构、材料和路用性能价值的特点,同时快速施工,快速恢复交通。但对于车辙深度较大的路面,简单的加铺或浅层处理显然很难达到良好的效果,必须采取矫正性的养护方式,如传统的铣刨- 加铺方法。
另外,车辙处理时应按车辙发展的不同程度制定相应的处治方案,并验证其经济性和有效性。从理论角度分析,如果上、中面层的抗变形能力较强(如采用改性沥青或骨架密实型沥青混合料),不处理软弱的下面层及下封层可能不会导致严重的车辙,但其使用效果会存在很大风险。如要彻底改善路面的抗车辙性能,则必须对部分车辙严重路段沥青路面的上、中、下层进行大规模的“开膛式”处治。
为直观地对比分析车辙发展情况,一些专家进行了相关研究,研究结果显示,不管是轮迹处还是路肩位置,该处中、下面层都具有明显的压密阶段和稳定变形阶段,并且进入稳定阶段后变形斜率不大,而上面层没有明显的压密阶段,车辙发展很快,表明车辙的组成中不仅包括了各层的压密变形,而且上面层的塑性流动有着不可忽略的贡献。对于轮迹和路肩,下面层在稳定阶段的变形速率比中面层小,而上面层的变形速率最大。路肩处的下面层变形比中面层大,主要是由于下面层的压密变形较大。轮迹处的车辙深度从上至下依次递减,表明下面层的抗车辙性能优于中面层,而上面层是整个路面的薄弱环节。因此,采用特殊设计的高模量沥青混凝土加铺上面层,继续充分利用中、下面层,既节约成本,又提高路面整体的抗车辙能力。
为给整条公路的车辙处治方案提供可靠的决策依据,针对以上试验方法所取得的结果以及不同的车辙病害程度,于2003 年11 月在出现车辙的某高速公路现场铺筑了9 种不同结构形式的车辙处理试验。对流动变形大的车辙段以适当方式挖除替换产生车辙的主要层位,如替换成不同形式的改性沥青层对压密变形为主的车辙段以填补车辙加罩面为主,如用稀浆封层、科氏公司的NOvaChip 混合料回填车辙。经2004 年10 月对所有试验段检测发现,所有试验段均未出现车辙病害(最大车辙深度小于5 mm)。
三、结束语
总之,公路路面车辙是影响公路运输安全的关键因素,对于个人人身与财产安全以及国民经济的发展具有重要的影响。值得注意的是,防治公路路面车辙的方法是众多的,相关的公路修复人员应该根据具体的实际情况,来确定公路路面车辙修复的主要方法。同时,应该积极在实际操作中探索公路路面车辙修复的新方式与新技术,从而保证公路运输的安全以及公路运输的效率。另外,国家的相关交通运输部门应该对于路面车辙损害给予高度的重视,做到及时预防、及时处理。
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浅析车辙的产生原因及防治 篇7
车辙产生的根本原因, 是路面竖直方向残余变形的积累。形成这种变形的因素有两个, 一个是材料本身的特性, 其中包括:施工工艺、设计要素等。就材料本身特性来讲, 车辙与裂缝之间的关系:一般说减少车辙的路面结构与材料, 路面易出现裂缝和产生车辙。随着车辙与裂缝的发展, 车辙与细微裂缝几乎同时出现, 裂缝降低路面的抗剪切能力, 使路面整体强度受到损失, 另外加大了路面的透水性, 降低了基层的整体强度。此时车辙的发展速度加快, 裂缝的发展也随之加快, 形成恶性循环。
另一个是外部因素对车辙产生的影响 (这里包括气温等自然条件的因素) , 但主要还是交通流对路面的影响。这种影响对高速公路与一般公路有明显不同。
2 车辙产生与交通流的关系
2.1 车辙与交通量的关系
从表面上看, 随着交通量的增加车辙也随之加重。当交通量累加到一定程度时, 车辙与其他病害便有一个突然加快的过程。这种突变对我们研究防治车辙具有重要意义。
路面结构自上而下分为面层、基层 (有时包括底基层) 、垫层和土基。高速公路多采用半刚性基层, 所以, 在车辙产生初期, 下部结构层的塑性变形不可能通过弹性良好的半刚性基层传播到路面。此时, 车辙主要与沥青混凝土面层的残余变形相关, 在这个时期, 车辙的发展是比较均匀的。路面结构由于轴载的反复作用以及裂缝的发展而加大了透水性等原因, 破坏了各结构层之间的联结状态, 由粘结变为半粘结或滑动, 使基层底部出现集中破坏区域, 基层底部弯拉应力突然增大。此时, 下部结构的承载能力将大大降低, 车辙的发展也就产生一个突变的过程。当我们根据不同的路面结构、交通量及其组成, 推算或判断出达到这种破坏的轴载作用次数时, 就能够采用一些措施, 避免这种突变的发生。
2.2 车辙与车型的关系
对半刚性基层而言, 现规范中所采用的允许弯沉值偏于不安全, 这与车型的换算系数有较大关系, 原因在于重型车的换算系数明显偏低。我们用公式来说明, 对半刚性基层而算更加合理, 使车辙与车型的对应关系更准确。其原因是半刚性基层具有很高的整体强度, 用普通方法进行弯沉的测量无法摆脱弯沉盆的影响, 所测得的数据明显偏低。我们还可以通过高速公路的一个断面看在达到相同标准轴载时 (规范中的换算方法) , 车型组成与车辙的破坏关系。
在考虑车型组成的同时, 还应当注意货物的流向, 也就是载货车与空车的比重。这在一些道路上存在着明显的分布不均匀性, 这就导致了同样的交通量与车型组成, 而产生不均匀的破坏。
2.3 车辙与车速的关系
在道路使用初期, 平整度及路面其他状况较好时, 车辙与车速的关系取决于车辆对道路的作用时间。作用时间越短, 车辙产生得越轻。而作用时间又是由车速及路面结构厚度所决定, 在路面结构相同时, 车速越快, 产生的车辙也就越轻。
在道路情况较差, 平整度等指标不能满足车辆正常行驶时, 汽车的水平力将发挥较大作用。相同的车辆车速越快, 其水平力越大, 车辙的产生就越严重。在加速和减速区域, 以及超高不尽合理的弯道, 水平力随着车速的加快对车辙的影响越来越大。
2.4 车辙与轮迹集中程度的关系
车辙产生最重要的外部原因, 是轮胎对路面的作用, 而直接影响作用次数的因素是轮迹集中程度。我们把轮迹集中程度划分为两部分:第一部分是指车辆在不同车道上的分布情况, 也就是车辆的横断面分布系数;第二部分是指车辆在一条车道内的轮迹集中程度。
车辆在不同车道上的集中程度, 即道路的横断面分布系数。对于多车道公路, 车道数越多, 道路横向分布系数的值越小, 其变异性越大。它的变化受到路面宽度、车道宽度、交通流密度及组成的影响。这种变异性加大直接的体现就是:一些车道所要承担的交通量要比其他车道高的多。
其次我们再看侧向净空对交通流的影响。侧向净空不足时, 交通流受到的影响一是车辆为躲开这些影响而侧向移动, 二是速度的损失。上述结果只是对一般干扰因素而言, 它受障碍物的性质、形态、颜色、排列密度等因素影响。而影响车辆正常行驶的因素很多, 在讨论车辆横向干扰的同时, 纵向干扰同样重要。随着交通量的增加, 这些干扰对车辆渠化的影响越来越大。
3 车辙的软防治
3.1 提高基层强度和刚度
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。
3.2 提高车辙的试验指标
针对我国现行车辙试验规范值偏小的情况, 我们在沥青混凝土的配合比设计时应有意识地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。
3.3 控制混合料的质量
选用粘度高、针入度小、软化点高、含蜡量较低的优质石油沥青;选用改性沥青, 提高混合料的粘结力;采用满足规范级配要求的粒径较大的碎石、碎石含量较多的沥青混合料, 严格控制针片状含量;将矿粉用量与沥青用量的质量比控制在1.0~1.2, 天然砂的含量<15%或采用机制砂;严格控制沥青用量, 尤其不要过量;沥青混合料施工压实度必须满足规范要求;尽量选择颗粒含量稍高、细颗粒含量适宜的级配。
3.4 限载
3.4.1 大力宣传《超限运输车辆行驶公路管理规定》超限运输对公路的破坏已引起业内有关人员的高度重视, 交通部为此在2000年发布了《超限运输车辆行驶公路管理规定》, 对各类车轴的轴载作出了明确规定。路政管理部门要对《超限运输车辆行驶公路管理规定》广为宣传, 以引起全社会的关注, 提高司机及车主对超载运输危害的认识, 自觉地遵守《超限运输车辆行驶公路管理规定》。
3.4.2杜绝私自改装车辆
运输管理部门要采取一定的控制手段, 严格限制车辆的改装 (载重汽车一般通过增大车厢容积、加强弓字板、采用高强度轮胎来进行改装以提高轴载标准) , 限制超重车辆的通行。同时建议汽车生产厂对重型车的研制和生产要结合我国公路的现状, 不要盲目提高轴载, 以免加速公路的早期破坏。
摘要:现阶段, 导致车辙产生的因素很多, 本文只从交通流角度, 讨论交通量、车型组成、车速及轮胎压力、车流的横向分布、轮迹集中程度等对车辙产生的影响。由此提出道路 (路面) 有用率的概念, 进而提出减轻车辙的方法即车辙的软防治。
关键词:车辙,原因,防治
参考文献
[1]孙兆辉, 王铁滨, 侯芸, 郭祖辛.抗车辙性能强的合理沥青路面结构初探[J].东北公路, 2000, 3.
车辙防治 篇8
1 车辙产生的原因
1)车辆的荷载。沥青路面在高温条件下车轮反复荷载作用下,沥青层内将产生剪应力超过其抗剪强度而容易产生过大的剪切塑性变形,使其产生横向剪切流动,致使沥青混合料产生剪切变形,剪应力的大小直接影响车辙的大小。因此,车辆荷载是沥青路面产生车辙的主要方面。2)温度的影响。在高温季节里,沥青路面发生“软化”,在车轮荷载的反复作用下,塑性变形逐步积累,导致路面产生永久变形,从而形成车辙现象,使路面平整度降低,这对渠化交通的高速公路尤其重要。3)沥青的稠度和沥青用量。沥青稠度对车辙具有显著的影响,针入度表示沥青标号,沥青标号的大小是确定沥青抗车辙能力的大小,但同样标号的沥青抗车辙能力也并不相同。在沥青中掺入橡胶粉、吸油材料、玻璃纤维三大类添加剂的改性沥青技术对提高抗车辙方面效果较为显著。沥青对车辙的另一个显著影响表现为沥青的用量。过多的沥青用量将在沥青混合料中形成游离的自由沥青,在高温条件下因荷载的作用发生明显的粘性流动变形,因此要控制沥青的用量。4)集料的选择。集料对沥青混合料高温性能的影响是至关重要的。对于高等级公路或一些重要路段,应首选高质量的集料,特别是表面两层沥青混合料,应采用坚硬、安定、表面粗糙、有棱角、颗粒接近立方体的集料。随着集料开采量的增加及环境保护的加强,破碎砾石的使用量将会增加。为了提高沥青混合料的高温稳定性,破碎砾石一定要使用较大且洁净的破碎砾石,使集料的破碎面能够符合规范的要求,以减少车辙的出现。5)合理的级配。级配是决定混合料组成的最重要因素。较粗的级配有较好的抗车辙能力,但不容易控制,而且级配过粗反而影响其高温稳定性,相比之下,密级配的沥青混合料抗车辙性能较开级配混合料稳定。对车辙而言,级配并不单是偏粗一点要比偏细一点好的问题。就抗车辙而言,需要一个高温下即使沥青处于完全粘性流动状态下也能保持稳定的骨架结构。6)气候的影响。气候条件主要包括气温、日照、风、雨、湿度等,其中,除了湿度,其他因素归结起来都反映在温度上,而这也是最为显著的车辙影响因素。黑褐色的沥青混合料具有较强的吸热能力,这是夏季沥青路面温度远高于气温的重要原因。因此,尽管我们不可能改变天然的气候状况,但若能采取可能的措施,则可降低路面温度。研究也表明,路面在潮湿状态下,沥青混合料的水敏感性增大,同时使高温稳定性也降低。尽管下雨能使路面温度下降5 ℃左右,但有水状态比干燥状态将容易产生车辙。7)沥青面层的厚度。沥青厚度是影响车辙的重要因素。沥青路面结构层厚度至少应为集料最大公称尺寸的3倍,我国表面层常用的AC-16,AM-16与我国表面层最常用的厚度4 cm相比明显过大,从而使路面混合料容易离析形成车辙。8)施工中压实度的影响。另外一种常常发生的车辙是由于沥青面层本身的压实度不足造成的,这是非正常的车辙。施工时没有充分压实,有的过分地求平整度,在降低温度后碾压,造成压实度不足,致使通车后的第一个高温季节混合料继续压密,在交通车辆的反复碾压作用下,空隙率不断减小,达到极限的残余空隙后才趋于稳定。它一方面产生压实变形,同时平整度迅速下降,甚至形成明显的车辙。9)施工中其他方面。车辙的影响因素是极其复杂的,因此,在设计、施工和管养过程中要针对当地的具体情况采取有针对性的措施,既要考虑路面抗车辙性能,又要兼顾沥青路面的其他性能指标,同时还要考虑技术、经济可行性,这样才有可能做出良好的抗车辙路面。
2 沥青路面车辙的防治
2.1 路面结构层次和配比设计
车辙现象通常是伴随着沥青面层的压缩沉陷同时出现的侧向隆起二者组合起来构成的。路面的永久变形主要发生在沥青面层中。因此,为了延缓车辙的形成,主要应从提高沥青面层材料的高温稳定性来着手考虑。此外,车辙的严重程度与沥青面层的结构组成和配合比有极大关系。
进行沥青混合料配合比设计时,应兼顾这两者的矛盾,综合考虑。集料级配偏细对抗裂有利,但不利于抗车辙,集料级配偏粗,对抗裂不利。因此建议面层采用连续级配的中粒式或粗粒式沥青混凝土作为防滑耐磨层。这样就可满足抗车辙、抗裂、防水、抗滑、耐磨等要求。所以设计时的综合考虑是非常重要的。
2.2 施工过程控制
沥青路面施工应针对不同的施工方法,除了把住材料质量关外,最重要的还有两点:1)施工的温度,包括拌和、摊铺、压实温度,都必须严格控制;2)压实,这是沥青路面施工的最后一道工序。这样可以更好地减少车辙的产生,保证路面平整和行车的安全。
合理的施工方法使路基及路面各层都达到规定的压实度等指标,才能把车辙产生的可能性减小到一定程度。养护方面也是很重要的,例如搞好路基路面排水工程,对车辙内的积水积雪及时清除有利于防止车辙进一步扩大。总之,合理的设计、施工及养护可以把车辙的产生减小到一定程度。
2.3 混合料类型
为了防止路面出现的车辙,应该避免以下设计:施工和养护方法、沥青混合料及配比不合理、孔隙率小、用油量过多或是所用沥青太软或软化点偏低、基层强度高、面层材料强度不足、养护时洒油不均匀或洒完罩面油后撒砂不均匀、拌铺沥青混凝土尚未泛油即洒油养护或连续罩面时洒底油过多、施工中路基路面压实不均匀、压实度不够。
路面可采用沥青玛脂碎石混合料,沥青玛脂碎石混合料(SMA)是一种具有优良高温稳定性能的混合料,其设计与施工均有特殊要求,应根据规范要求进行配合比设计。
2.4完善交通管制
对于实行较为完善的交通管制的公路路面,适当增加行车带宽度,可采用划线或其他交通管理方法,使车辆不在路面使用期内一直在轮迹带附近行驶。
2.5采用半刚性基层
当然,为了避免车辙现象的产生,采用水泥混凝土路面也是可行的。采用碾压式水泥混凝土(RCC)加铺沥青混凝土(AC)复合路面的设计方法以及采用半刚性基层上加铺特种沥青层的方法都能在一定程度上减少车辙现象的产生。
2.6提高路面抗车辙能力几点建议
1)使用粒径较大、表面微观粗糙度大、嵌挤作用好、与沥青粘附性强的接近立方体的坚硬碎石。2)沥青含量要有足够高的粘度。3)选择使用结构层稳定性好,又不影响施工,具有良好性能的级配组成。4)确定合理的沥青用量,避免多余的自由沥青。使用粘度高、感温性小的沥青,提高沥青胶砂(沥青+矿粉)强度。5)施工时加强碾压,避免离析,确保压实度。车辙的防治是沥青路面的重中之重,也是保证交通安全的“重要指标”。只要我们认真选材,精心设计,把握住各个施工环节,严格按照施工规范和操作规程进行施工,做好道路养护工作,加强交通管理,车辙是可以避免或降低其破坏力的。我们还要运用新技术、新工艺、新材料来提高、加快沥青路面发展,减少车辙病害的出现。也希望我的论文能够为公路的发展提供一点参考,为公路建设做一点贡献。
摘要:为了更好的促进公路的发展和保障行车的安全,主要对沥青路面车辙形成原因及影响因素进行了浅析,提出了沥青路面车辙的防治措施,介绍了一些防治和维修措施,以提高路面的高温稳定性,减少车辙病害的出现。
关键词:车辙,形成原因,防治,维修
参考文献
[1]张登良,沥青路面工程手册[M].北京:人民交通出版社,2005.
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[4]JTG E60-2008,公路路基路面现场测试规程[S].
[5]JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].
沥青路面车辙形成机理及防治措施 篇9
沥青路面的主要破坏形式之一是路面产生车辙, 在高温季节里, 一般情况下比较容易发生车辙现象。沥青面层在行车荷载的反复作用下, 进而在一定程度上被碾压密实, 沥青面层经过反复的挤压, 进而导致轮迹带不断下沉。在剪应力的作用下, 路面的内部材料发生横向的流动, 在一定程度上使得中间和两侧出现凹陷和隆起, 进而在路面层形成波峰和波谷。道路本身及道路的使用性能受到车辙的危害和影响。
1 车辙形成机理分析
1.1 初始阶段的压密过程
碾压混凝土路面前, 沥青混合料由沥青、集料, 以及空隙组成, 因而混合料比较松散。通过压路机对沥青混合料进行碾压, 沥青与矿粉组成的胶浆以及半流状态的沥青在高温条件下被挤进矿料的间隙内, 在强力排挤的作用下, 集料进一步形成骨架结构。经压路机碾压成型后, 松散混合物投入使用, 在车辆荷载的作用下, 沥青混合料在初期阶段被进一步压实, 进而在一定程度上形成微小的永久性变形。
1.2 沥青混合料的流动
在沥青混合料中, 沥青与矿料形成的沥青胶浆和自由沥青, 在车辆荷载和高温的共同作用下首先发生流动, 随之发生沥青混合料的流动性变形。
1.3 矿料骨架的重新排列及破坏
自由沥青和胶浆在荷载和高温的共同作用下首先发生流动, 这时, 由于沥青混合料依然处于半凝固状态, 所以荷载通常情况下由混合料中粗、细骨料构成的骨架进行承担。随着温度的升高, 汽车荷载的增加, 在荷载的直接作用下, 沿着矿料间的接触面硬度较大的矿料颗粒发生相应的滑动, 在一定程度上, 导致沥青和胶浆流向富集区域, 进一步产生流动性变形。
2 沥青路面车辙内因分析
2.1 路面结构的影响
随着沥青路面厚度的增大 (在一定的厚度范围内) , 永久变形也会出现相应的而增加。对沥青路面通过采用刚性基层或半刚性基层材料进行相应的处理, 在抗剪切变形和高温稳定性方面, 由于刚性基层或半刚性基层都具有很强的能力。因此, 在路面面层容易发生沥青路面的车辙现象, 相对来说, 其他层产生车辙的比例比较小。
2.2 集料性质的影响
沥青混合料的耐热性在一定程度上受到集料性质的影响和制约, 这种影响通常情况下, 通过集料与沥青相互作用进行显示。由于集料与沥青在一定程度上产生相应的吸附作用, 进而沥青混合料抵抗变形能力大大提高。沥青混合料的抵抗变形能力和强度随着沥青内聚力的增大而逐渐增强。
2.3 沥青混合料塑性的影响
通常情况下, 路面的抗剪强度与混合料的塑性存在某种关系, 通常情况下, 塑性与抗剪强度成反比。抗剪强度随着塑性的减小而逐渐增大, 同时, 抗变形能力在高温条件下就会增大。沥青混合料的级配和种类影响和制约沥青混合料的塑性。
2.4 沥青混合料空隙率的影响
经过压路机碾压, 路面成型后, 在高温条件下, 沥青混合料空隙率在一定程度上影响着路面的抗变形能力。沥青混合料的空隙率越大, 内摩擦阻力就成为路面抗剪强度的主要决定性因素, 但是, 对于温度和加载速度来说, 其变化通常情况下与内摩擦阻力没有任何关系。
2.5 级配的影响
一般情况下, 沥青混合料的性能受到级配的影响和制约, 同时混合料级配对高温稳定性也产生相应的影响。集料的级配通常决定着混合料的密实程度, 以及矿料颗粒间嵌挤力的大小, 进而在一定程度上影响沥青混合料的高温稳定性。试验研究表明, 在常规条件下, 除SMA外, 间断级配沥青混合料高温稳定性比有合理密级配的沥青混合料的差。对于形成骨架结构的级配来说, 温度造成的影响比较小。
3 掺加抗车辙剂
在我国, 主要通过半刚性材料对基层进行处理。由于半刚性材料具有较强的板结性能和强度, 所以, 在基层和基层以下, 只有极小的部位发生变形, 通常情况下结构性车辙很少发生, 磨损性车辙在我国的路面中很少出现。但是, 流动性车辙在我国路面中比较普遍。当前, 还没有有效的方法维修流动性车辙, 办法只有再生改造原有材料后更换发生车辙的结构层, 或是铣刨车辙部位后, 采用新的沥青混合料修补。
然而使用抗车辙剂是行之有效的解决方法, 在沥青拌和过程中将抗车辙剂颗粒直接投入沥青混合料搅拌缸中。这种方法属于对沥青混合料的改性, 它与沥青的改性不同。抗车辙剂的掺量不同能获得抗车辙性能也会存在一定的差异。
(1) 集料改性的作用。在拌和抗车辙剂的过程中, 将抗车辙剂与集料进行干拌, 通过抗车辙剂将集料的表面进行部分覆盖, 进而提高集料的粘结性。
(2) 沥青增粘的作用。在对沥青进行湿拌和运输的过程中, 部分抗车辙剂发生溶胀或者溶解在沥青中, 进而形成胶结, 进而在一定程度上增加了沥青混合料的粘度。
(3) 纤维加筋的作用。形成微结晶区的聚合物, 由于具有一定的劲度, 部分拉丝在集料骨架内发生搭桥交联, 进而在一定程度上发挥纤维加筋的作用。
(4) 细集料骨架的作用。在施工过程中, 将抗车辙剂添加在沥青混合料中, 在碾压过程中抗车辙剂颗粒受热成型, 一方面降低了成型路面的渗透性, 另一方面增加了沥青混合料结构的骨架作用。
(5) 变形恢复的作用。抗车辙剂的弹性成分在高温环境下, 能够恢复路面变形部分的弹性, 进而在一定程度上降低成型沥青路面的永久变形。
4 结语
在山区公路较长的上坡路段沥青路面的车辙病害尤为严重, 目前已经成为山区公路众多的典型病害之一, 路面的使用寿命和行车的安全性受到了严重影响。通过对路面车辙的形成机理的详细分析, 并且针对不利的气候和交通条件, 可以从沥青混合料的配合比设计、选择原材料、施工质量控制、控制路面结构组合设计等方面, 制定相应的措施, 进而防治沥青路面车辙病害的发生, 进而在一定程度上提高沥青路面的抗车辙性能。
提高沥青路面抗车辙能力的主要措施有:
(1) 对集料的质量加强控制, 使用合格的集料。
(2) 择优选用沥青结合料, 采用提高沥青结合料的高温稳定性的方法, 例如采用添加抗车辙剂或改性沥青。
(3) 优化沥青面层的级配和结构, 选择抗车辙性能好的沥青混合料, 例如SMA等。
(4) 对混合料设计方法进行优化。
(5) 严格施工控制和管理。
(6) 路政加强管理, 严禁车辆超载。
摘要:沥青路面使用期内车辙是主要破坏形式之一。本文阐述了车辙的形成过程的三个阶段。从内因方面进行分了析车辙成因, 通过采用抗车辙剂的方式, 进而在一定程度上解决克服车辙的病害。
关键词:抗车辙剂,路面变形,车辙
参考文献
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车辙防治 篇10
沥青混凝土路面具有表面平整、接缝少、行车舒适、耐磨、低噪声、施工期短、养护维修简便等优点, 已广泛应用于我国高等级公路。因此, 改善沥青混凝土路面的质量, 减少其早期损害, 越来越受到人们的重视。实践表明, 车辙使路面性能降低, 是导致路面损害最主要的原因。
2 沥青路面车辙的三种机理
2.1 由于荷载作用超过路面各层的强度。
发生在沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久性变形。成为结构性车辙。这种车辙的宽度较大, 两侧没有隆起现象。横断面成v字形。
2.2 沥青混凝土的侧向流动变形.
在高温条件下, 车轮辗压的反复作用, 荷载应力超过沥青混合料的稳定度极限, 使流动变形不断累积形成车辙叫做沥青混合料的流动性车辙或失稳性车辙。一方面是车轮作用, 部位下凹。另一方面车轮作用甚少的车道, 两侧反而向上隆起。在弯道处还明显向外推挤, 车道线及停车线因此可能成为变形的曲线。无疑这部分车辙将取决于沥青混合料的流动特性。
2.3 冬季埋钉轮胎形成的磨损性车辙。
在我国由于基层基本上是半钢性基层, 车辙基本上都属于沥青混合料的流动性车辙。对这种车辙可以说没有有效的维修方法。只有采用新的材料或将原有材料再生改造以更换产生车辙的层次。
另外还有一种在国外较少发生.在我国却常常发生的车辙。它是由于沥青面层本身的压密造成的。这是非正常的车辙。尤其在我国有些高速公路施工时没有很充分的压实。过分追求平整度。在降低温度后碾压。造成压实度不足。致使通车后的第一个高温季节混合料继续压密。在交通车辆的反复碾压作用下, 空隙率不断减小, 达到极限的残余空隙率后才趋于稳定。它一方面产生压实变形。同时平整度迅速下降.甚至形成明显的车辙。这种车辙两侧没有隆起, 只有下凹。成为V字型或w型。这是由于施工不良造成的非正常情况的车辙。从这个角度出发.为减少车辙最重要的一点是施工过程中加强碾压。切忌片面追求平整度。而放松压实。保证压实度使空隙率控制在标范围内, 这是非常重要的。
3 车辙产生的原因
半刚性基层路面的车辙主要产生于沥青混凝土面层, 而产生车辙的主要原因是沥青混合料的高温稳定性不足, 在车辆的重复荷载作用下产生变形累积。影响沥青混合料高温稳定性主要是沥青混合料的高温抗剪切能力及内摩阻力。通过沥青类型、沥青用量、矿料级配、颗粒形状及表面特性、沥青混凝土空隙率等多方控制可以有效提高沥青混合料的高温抗剪切能力及内摩阻力。
3.1 沥青类型
沥青混合料的抗剪切能力主要取决于沥青混合料的粘结力和内摩阻力, 影响沥青混合料粘结力的因素主要是沥青粘度、沥青用量、沥青与矿料相互作用的特性, 沥青的粘度越高, 沥青混合料的粘结力越大, 因而具有较高的抗剪强度。
沥青类型应根据环境气候、交通条件等合理选用, 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, 沥青不能完全裹覆矿料颗粒界面也影响沥青混合料的粘结力, 同时混合料缺乏应有的工作度, 难以压实, 且易出现松散、离析现象。
为了提高沥青混合料的粘结力, 除采用高质量的沥青外, 严格控制沥青的合理用量是很关键的。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, 同时进行混合料的残留稳定度和动稳定度检验, 并对拟定的配合比进行车辆的试验, 合理确定最佳的沥青用量。
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, 采用洁净、具有良好的颗粒形状、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
空隙率对沥青混凝土的耐久性和热稳定性均有影响, 从耐久性角度出发, 希望其空隙率尽可能减小, 从热稳定性角度来讲, 其空隙率又不能太小, 当然空隙率较大对热稳定性也不利。空隙率对沥青混合料的抗车辙性能有一临界值, 偏离这一临界值越多其抗车辙能力降低越大。4%的空隙率最接近临界值。马歇尔试验法决定沥青用量时, 空隙率是一个关键的指标, 同时又是一个不易控制的指标。马歇尔试验时不仅要求尽可能测试准确, 同时应综合考虑矿料空隙率、沥青所占的空隙率和剩余空隙率的分配问题。在施工时, 保证沥青混凝土良好的压实, 对改善沥青混凝土面层的抗变形能力是很有帮助的。
4 沥青混凝土路面车辙的防治措施
4.1 提高基层强度和刚度
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, 我们在沥青混凝土配合比设计时应有意识地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 控制混合料的质量
选用粘度高、针入度小、软化点高、含蜡量较低的优质石油沥青;选用改性沥青, 提高混合料的粘结力;采用满足规范级配要求的粒径较大的碎石 (尖锐棱角、粒糙表面和良好的级配) 、碎石含量较多的沥青混合料, 严格控制针片状含量;将矿粉用量与沥青用量的质量比控制在1.0~1.2, 天然砂的含量<15%或采用机制砂;严格控制沥青用量, 尤其不要过量;沥青混合料施工压实度必须满足规范要求;尽量选择粗颗粒含量稍高、细颗粒含量适宜的级配。
4.4 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。
为了确保沥青路面的混合料级配、油石比、压实度、平整度、抗滑指标, 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。
路面摊铺碾压时, 应掌握熨平板的振级, 从而保证松铺系数可靠, 压实厚度足够, 减小车辙深度为保证平整度好, 应在试验段确定碾压方式, 施工中严格控制碾压l方式, 临理应认真控制, 甚至对碾压遍数进行计数, 从而保证可靠的压实度, 好的平整度。
对于抗滑指标是混合料自身俘在的纹理性能, 不应牺牲压实度片面追求。施工中, 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。在混合料接缝处或冷热搭接处, 要采用横缝横压。
5 结束语
综上所述, 产生车辙的因素很多, 要减少车辙, 必须从设计到施工全面控制好质量, 在修筑沥青路面时, 应先从选用优质材料入手并采用合理的施工工艺, 以求得满足抗车辙要求的沥青路面是不难实现的。
摘要:随着我国经济的发展, 交通量不断增大, 轴载明显增加, 给沥青路面带来了明显的早期损害。“车辙”是早期损害中最普遍的现象之一, 严重影响行车质量, 降低沥青混凝土路面的使用寿命, 有时还引发交通事故。本文分析了沥青路面车辙形成的机理和成因, 并提出了相应的防治措施。
关键词:沥青路面,车辙
参考文献
[1]沈金安.高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策[M].热门交通出版社, 2004.
车辙防治 篇11
摘要:车辙对公路沥青路面的破坏非常大,降低了公路结构的稳定性。据统计,车辙在公路质量通病中,占有60%以上的比重,加重了公路运营的压力,无法保障公路沥青路面的稳定性。车辙是公路沥青路面中的主要病害,需科学的解决车辙问题,才能维护公路沥青路面的质量,因此,本文通过对公路沥青路面车辙成因进行研究,分析可用的维修措施。
关键词:公路;沥青路面;车辙;维修措施
公路沥青路面的车辙,受到诸多因素的干扰,成为沥青公路中主要的质量通病,干预了沥青公路的安全性。根据公路沥青路面中车辙形成的原因,提出相关的维修措施,致力于保护公路沥青路面,加强沥青路面质量控制的力度,避免引起更大的质量问题,最主要的是降低车辙对公路沥青路面质量的破坏水平,优化沥青公路的运行环境。
一、公路沥青路面车辙的具体原因
公路沥青路面车辙形成的原因中,可以划分为内部原因和外部原因两个方面,对其做如下分析。
1、车辙内部原因
车辙内部原因是由公路沥青路面施工引起的,施工中出现的不良因素,影响了路面的结构设计,最终降低了沥青路面的结构水平,以车辙的形式表现在公路路面上[1]。根据某公路段沥青路面形成的车辙,例举比较常见的内部原因,如:(1)公路沥青路面施工中使用的材料质量、混合料等未达到规范的标准,缺乏稳定性控制,而且该公路承载的交通流量非常大,增加了沥青路面的载荷应力,因为材料承载不足,所以该沥青公路表面出现了大量的车辙,主要表现为失稳型车辙;(2)施工时质量控制不足,导致沥青密实不足,沥青路面结构无法达到平衡的状态,该公路通车时间不长就出现了车辙,同时伴随着路面变形;(3)沥青粘合性能差,促使该公路沥青路面潜在很大的安全风险,路面的平整度有明显的变化,逐渐降低沥青结构性能,为路面车辙提供了发生条件。
2、车辙外部原因
车辙外部原因集中体现在车辆运行、外部环境等方面。外部原因对公路沥青路面的影响比较大,属于突发性因素,在短时间内即可引起路面车辙。例如:磨耗型车辙,其为环境与车辆共同作用的结果,此类车辙对自然环境较为敏感,外界高温环境,就能明显降低沥青路面的结构稳定性,再加上超载、重载车辆的磨损、破坏,很容易形成大规模的车辙。外部原因引起的路面车辙,深度大,破坏性强,还能引发结构失衡等问题,破坏了公路沥青路面的原有结构[2]。除此以外,车辙外部原因还包括纵坡、车速等因素,对沥青路面造成很大的破坏。
二、公路沥青路面车辙的危害分析
沥青路面车辙对公路的危害非常大,严重破坏了公路的结构稳定,影响了公路行车的安全和稳定。例举公路沥青路面车辙的危害,如:(1)路面车辙较低了通车安全,不利于行车的方向控制,尤其是换道、刹车时,潜在很大的风险性,属于安全事故的主要原因;(2)破坏了公路的整体性,无法保障沥青公路的性能;(3)沥青公路在雨雪天气内,增加了路面危险性,路面摩擦性能不足,抗滑性降低。
三、公路沥青路面车辙的维修措施
综合分析公路沥青路面车辙的形成原因,提出几点可行的维修措施,在整体上处理路面车辙。公路沥青路面车辙维修时,可根据车辙的具体形态选用恰当的维修措施。
1、热再生法
热再生法是最基础的车辙维修方法,其可在公路沥青路面的车辙位置,实行就地维修,快速恢复路面的性能。热再生法的維修工艺较为简单,先利用热再生设备,加热有车辙的位置,促使其软化,再将软化的沥青旧料,重新收集并调和,配合成新的混合材料,铺设到车辙位置,待铺设到位后安排压实,即可完成车辙维修,加强沥青路面的特性[3]。热再生法只能应用在较浅的车辙内,一般在10mm以内,如:压密性车辙,维修效率高,具有绿色、环保的优点。在交通密集的沥青公路内,路面如果出现浅层车辙,可直接安排热再生法,能够在最短的时间内通车,不会影响交通。
2、微表处法
微表处法的工艺要求高,维修车辙时必须严格按照规范进行,不能出现质量缺陷。以某公路沥青路面车辙维修工程为例,分析微表处法的应用。该工程规划了路面车辙位置后,暂时封闭了周围的交通,同时安排人员清理路面,通过测量放线的方法,规定维修施工的范围,微表处法具有预防性的养护作用,所以该工程在维修车辙的过程中,也对公路沥青路面进行了一次养护,准备工作完成后,该工程安排混合料摊铺,在沥青路面摊铺薄层混合料,摊铺机的速度控制在1.5-3.0km/h,始终保持匀速的状态,保证薄层混合料的均匀,混合料进入初凝状态后,由4.5t的压路机进行密实,便于提高车辙维修的效率,局部位置需采用人工处理的方法,合理安排养护工作。
3、铣刨加铺维修
铣刨加铺维修措施,应用到相对比较深的车辙内,基本是2cm以上的车辙,其可对沥青路面的结构进行维修,强调结构的稳定性。根据沥青路面车辙的宽度,设计铣刨加铺的维修范围,前期检查车辙在沥青路面上的分布,目的是提高局部车辙的修复水平[4]。铣刨加铺维修中,应该合理分配沥青混合料的使用,修复深层车辙的结构,灌入沥青时还要伴随外加剂,以便弥补较大的空隙。铣刨加铺维修对车辙稳定性有一定的要求,因为车辙干扰了沥青公路的路面结构,引起下沉、变形等问题,所以必须待车辙稳定后,才能安排铣刨加铺,加强车辙维修的控制力度。
4、铣刨拉毛维修
铣刨拉毛维修措施,用于修复因车辙冲击而凸起的路面,辅助恢复路面的性能。铣刨拉毛的效率非常高,其对车辙深度无任何要求,能够应用到各类车辙凸起中,但是铣刨拉毛要求车辙对应的基层稳定,由此才能避免出现结构松散的问题。车辙引起的路面凸起,降低了原有路面的密实性,在铣刨拉毛维修过程中,应该严格控制路面质量,预防结构松散等问题。
结束语
公路沥青路面车辙破坏了公路结构的整体性,减少了沥青公路的使用寿命,而且无法保障公路路面的安全性,潜在很大的风险隐患。结合公路沥青路面车辙的具体原因及危害,落实公路沥青路面车辙的维修措施,在根本上控制车辙的危害,促使其达到安全、质量的相关标准,保护公路沥青路面,强化公路沥青路面的结构。
参考文献:
[1]王建平.公路沥青路面车辙的成因及防治措施[J].科技视界,2013,18:148.
[2]彭维军.高速公路沥青路面车辙的成因分析及处治措施[J].交通世界,2013,05:178-179.
[3]陈勇杰.浅谈高速公路沥青路面车辙成因与维修措施[J].黑龙江交通科技,2014,11:24-25.
车辙防治 篇12
关键词:高速公路,车辙,防治
1 引言
随着我国高速公路建设的大发展, 山区高速公路的通车里程也大大增加。及时有效地治理高速公路病害, 高效的完成山区高速公路的养护维修管理工作已成为广大山区养护管理人员面临的问题。在山区高速公路养护维修工作中, 沥青路面车辙的病害尤为突出。这跟山区复杂的行车环境及建设期的地基有着直接的关系。熟知山区高速公路沥青路面的成因和维护方法, 更好的做好从源头预防病害是每一个高速公路养护技术管理人员的重要责任。本文就山区高速沥青路面车辙的形成原因及防治谈点意见。
2 车辙类型及形成原因
所谓车辙, 简单说就是路面行车道轮胎所在位置沉陷所形成的车轮永久压痕。大致分为4种类型: (1) 磨耗型车辙; (2) 结构型车辙; (3) 失稳型车辙; (4) 压密型车辙。
2.1 磨耗性车辙
顾名思义就是经过长期的磨耗, 即车轮和路面的摩擦, 使得沥青路面面层的摩擦位置内集料脱落后所形成凹陷, 这种车辙一般和车流量和车辆荷载有关, 形成的时间较慢, 其成型的外观表现是车轮位置沉陷, 而旁边路面基本上保持新建时的高度。多见于通车时间较长且未修补过的沥青路面。
2.2 结构性车辙
是由于结构设计、勘测不完善或施工缺陷造成的路基等路面结构层的一层或多层承受压力强度不足, 经过车辆的反复荷载在路基等路面结构层的一层或多层形成的沉陷, 而在路面面层的一种表现形式。这种车辙的成型基本上也是车轮位置沉陷, 而旁边路面基本上保持新建时的高度。
2.3 失稳性车辙
这类车辙主要是指沥青路面面层失稳, 其形成主要是由于超荷载反复碾压而形成的永久性变形。当超荷载作用于路面面层时, 路面不能承受此荷载, 而导致路面结构层在剪切应力作用下失稳, 向横向蠕变移位。同时轮迹位置形成凹陷, 轮迹两侧形成凸缘而形成。这种超荷载是两种原因所引起的:一是荷载太大;另一是设计欠缺, 造成沥青路面材料抗压强度较低, 故在大荷载的高频碾压下形成了车辙。失稳性车辙多出现在车辆产生摩擦力较大时, 即车辆变速或车辆缓慢行驶区域, 如爬坡、高速公路的出入口、收费站等位置。
2.4 压密型车辙
主要是由于沥青路面施工缺陷, 压实度不足而形成。
另外, 沥青车辙的形成还跟路面温度和当地气候温度有关。面层热稳定性不足, 主要是在高温季节, 特别是黏结层的温度升高会使其强度大幅度下降, 抗剪切能力不足, 在汽车反复荷载下, 路面面层会发生变形, 形成车辙。
山区高速公路由于其复杂的地理特征, 陡坡多、视距差、事故多、超限超重车辆多且行驶缓慢等特点, 是导致山区高速车辙病害早发生、多发的关键因素。
3 车辙的危害[1]
1) 影响路面的舒适度;
2) 车辙较大时, 影响司机的方向控制, 特别是转换车道时, 容易诱发交通事故;
3) 车辙局部面层较薄, 改变了路面机理, 严重影响路面机能;
4) 雨天、雪天容易引起车辆漂移, 降低安全性。
4 车辙的预防措施
由以上沥青路面车辙的形成原因及危害可知预防的车辙病害重要性。山区沥青路面有着复杂的地理特征, 陡坡多、视距差、事故多、超限超重车辆多且行驶缓慢等特点, 山区路面车辙的预防尤为重要。解决这一问题的关键在于在设计初期、施工等环节充分考虑车辙的形成特点, 及早预防。具体从以下几方面做起:
1) 设计时, 尽量用耐磨、耐高温性材料;
2) 采用加入改性材料的改性沥青, 增加抵抗永久变形的能力;
3) 勘测地基及检测各结构层的承载能力;
4) 减少车辆荷载尤其避免超限车辆, 同时完善施工质量。
5 车辙深度的测量
目前车辙深度的测量有两种方式。
5.1 人工测量[2]
即用靠尺横放在车辙上方, 用塞尺测出车辙的深度;
5.2 检测车检测法
采用路面车辙自动测定车自动检测路面车辙深度。它的原理是在检测车的前端上安装配有非接触式位移传感器的横梁, 并把传感器同车内的电脑相连接收车辙上方移动的横向布置的多点激光、超声、红外或其它非接触式位移传感器所检测的数据所得出的车辙深度。这种测量方式一般用于正规、大型的检测或需要得到准确、客观数据时, 如验收等。
6 车辙的治理方法[3,4]
因沥青路面的车辙病害在路面面层, 故其处理方法较为简单, 只要采用面层病害的处理方法即可。
6.1 一般简单的养护治理方法
建议对轻度、中度车辙进行微表处, 先对路面进行拉毛。如有凹陷, 建议先进行找补再进行微表处。对严重车辙和超限车辙, 建议采用先铣刨后摊铺新的沥青面层进行处理。铣刨时, 建议铣刨深度应大于车辙突起深度10mm, 在沥青面层摊铺前, 需对凹陷部位或铣刨部位进行找平。
6.2 对于车辙较轻微路段进行监控观察
对轻微的车辙跟踪观测预测的车辙变化, 监测路面状况, 如有损坏及时采取预防性养护改造措施, 避免破坏加剧。
6.3 泛油与车辙并存病害的治理
如泛油与车辙病害同时存在, 即在处理车辙的同时又对泛油病害进行了治理。只是泛油的路段, 可以用玄武岩石料进行简单的稳压。如果效果不理想, 可采用机械喷砂打毛法, 将路面上油膜打处。若这些方法不能控制泛油或严重泛油路段, 则应铣刨后, 重新铺筑沥青面层。
6.4 薄层沥青混凝土技术的方案
对于路面结构强度和下承沥青面层的高温抗形变能力满足要求的路面上, 采用薄层沥青混凝土技术, 可恢复磨损路面使用功能、路面泛油处理及车辙处理等方面。
6.5 热再生技术方案[5]
对于深度小于20mm的压密性车辙路段, 可采用热再生技术对车辙进行处理。及时进行路面养护, 提高路面质量, 以延长路面使用寿命。
7 结语
近年来, 高速公路车辙病害日益突出, 且其处理方法只是补救措施, 一旦发生, 只能进行维修或大修。因此, 我们治理车辙病害要从设计抓起, 预防为主, 同时保证施工质量。只有这样, 才能真正做到“预防为主, 防治结合”的高速公路养护方针。
参考文献
[1]JTJ 073.2—2001公路沥青路面养护技术规范[S].
[2]常魁和, 高群.公路沥青路面养护新技术[M].北京:人民交通出版社, 2001.
[3]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防 (第二版) [M].北京:人民交通出版社, 2008.
[4]郭忠印, 李立寒.沥青路面施工与养护技术[M].北京:人民交通出版社, 2003.