高速公路车辙原因分析和治理措施

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高速公路沥青路面车辙病害原因分析及处治措施

高速公路沥青路面车辙病害原因分析及处治措施

高速公路沥青路面车辙病害原因分析及处治措施探讨摘要:本文结合工程实例,在路面检测与调查的基础上,从交通量荷载、气候自然环境、路面结构设计、施工质量控制、原材料等多方面对高速公路沥青路面出现的早期车辙病害原因进行全面分析;并针对性提出了沥青混凝土路面车辙养护处理技术方案。

关键词:高速公路;沥青混凝土路面;车辙病害;处理措施1 工程概况湖南北部某绕城高速公路某段,长10.8km,双向6车道,通车以来由于交通量增长迅猛,大大超过了预期增长速度,且重车比例较大,超载现象严重,致使公路路面的车道多段形成了严重车辙,车辙最大深度已达6cm,严重影响行车安全,因此,必须采取必要的处治措施,防止病害的发展。

2高速公路车辙病害调查分析通过检测中心对公路路面进行平整度及车辙检测,整理检测数据表明,1号车道的车辙深度基本小于1.5cm。

2、3号车道车辙发展较快,其中车辙深度大于1.5cm的单车道长度为16km,占总数的53%;车辙深度大于3cm的单车道长度为3.2m;占总数的10%,车辙最大深度已达6cm,而3号车道的车辙深度和长度明显大于2号车道。

为了解该公路车辙发展速度,于6月对该公路路又进行了一次车辙检测,两次检测的对比数据见表1和表2。

表l车辙路段长度变化一览表经过从2007年冬季到2008年夏季八个月的行车作用,该路段车辙发展速度很快,3号车道的车辙深度平均值增加了4mm左右,2号车道增加了3mm左右。

统计结果表明,原来车辙深度较大路段(大于30mm)车辙的发展变化并不大,而车辙深度较小路段(小于10mm)车辙发展较快,变化较大。

3高速公路路面早期车辙病害原因分析车辙是高速公路路面病害的最主要形式,对行车安全影响最大,而影响车辙产生的因素是多方面的,一是外部因素,主要是交通量、荷载大小、车速、温度等;二是内部因素,主要是结构、厚度、材料及混合料性能等。

3.1交通量的迅猛增加特别是超载是产生车辙的主要外因3.1.1交通量基本情况该段高速公路的交通量增长较快,达到20%左右,这远远超过了设计时的预计增长比例,而且重车比例较大,超过60%。

高速公路病害防治手册

高速公路病害防治手册

高速公路病害防治手册一、前言为了确保我国高速公路的安全、舒适和耐久性,提高道路使用寿命,减少维护成本,本文档详细介绍了高速公路常见病害的成因、防治措施及施工工艺。

本手册适用于高速公路建设、养护和管理单位,以及相关从业人员。

二、高速公路常见病害及成因1. 车辙车辙是指车辆在高速公路上行驶时,对路面造成的永久性变形。

其主要成因包括:- 路面材料强度不足;- 路面结构设计不合理;- 车辆荷载作用;- 气候条件影响。

2. 裂缝裂缝是高速公路常见的病害之一,主要包括龟裂、横裂、纵裂等。

裂缝的成因有:- 路面材料老化;- 路面结构设计不合理;- 车辆荷载作用;- 气候变化影响。

3. 坑槽坑槽是指高速公路路面出现的局部破损、下沉现象。

其主要成因包括:- 路面材料损坏;- 路面结构设计不合理;- 地下水影响;- 车辆荷载作用。

4. 磨损磨损是指高速公路路面表层材料因车辆摩擦、风化等原因而逐渐失去。

磨损的成因有:- 车辆荷载作用;- 气候条件影响;- 路面材料性能不足。

三、防治措施针对上述高速公路常见病害,可采取以下防治措施:1. 车辙防治- 提高路面材料强度;- 优化路面结构设计;- 减轻车辆荷载作用;- 定期维修与养护。

2. 裂缝防治- 选用优质路面材料;- 优化路面结构设计;- 加强路面施工质量控制;- 定期检查与养护。

3. 坑槽防治- 选用优质路面材料;- 优化路面结构设计;- 加强排水设施建设;- 定期检查与养护。

4. 磨损防治- 选用耐磨路面材料;- 优化路面结构设计;- 定期喷洒抗磨剂;- 加强路面养护。

四、施工工艺针对高速公路病害的防治,可采用以下施工工艺:1. 病害检测与评估- 使用专业设备进行病害检测;- 评估病害严重程度;- 确定施工方案。

2. 病害处理- 清理病害区域;- 修补破损路面;- 填充裂缝;- 恢复路面平整。

3. 病害防治施工- 按照设计要求铺设防病害材料;- 确保施工质量;- 进行验收与评估。

车辙形成原因和处理措施

车辙形成原因和处理措施

1 车辙从形成的原因:(1) 磨耗型车辙。

在交通车辆轮胎磨耗和环境条件的综合作用下,路面磨损,面层内集料颗粒逐渐脱落造成的车辙。

尤其是现在汽车使用防滑链和胶钉轮胎后,这种车辙就更易发生。

(2) 结构型车辙。

这类车辙主要是基层等路面结构层或路基强度不足,在交通荷载反复作用下,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,这种车辙的宽度较大,两侧没有隆起的现象,横断面成V字形。

(3) 失稳型车辙。

高温条件下,在交通荷载应力超过沥青混合料的强度极限,沥青路面在车轮的反复辗压,使流动变形不断累积,形成路面层材料失稳, 凹陷和横向位移形成的车辙。

此类车辙的外观特点是沿车辙两侧可见混合料失稳横向蠕变位移形成的凸缘。

这种车辙在车轮作用部位下凹,两侧反而向上隆起,在湾道处还明显向外推挤,车道线及停车线成为变形的曲线。

(4) 压密型车辙。

由于高速公路施工时过分追求平整度,在低温度后辗压,造成路面压实不够,致使通车后的第一个高温季节在交通车辆的反复辗压作用下,混合料继续压实,空隙率不断减小,达到极限后才趋于稳定。

这种车辙变形两侧没有隆起,只有下凹,成为V字形或W形。

这是由于施工不良造成的密压型车辙。

高速公路车辙病害2 车辙处理措施从沥青面层来说, 预防车辙的措施有: 调整矿料级配,采用更粗的级配。

但是, 粗级配虽然改善了高温抗车辙性能, 但却增大了施工难度, 可能会导致离析, 产生水损坏,在沥青混合料中外掺各种纤维或采用SMA、LSAM、ATPB、添加特立尼达天然湖沥青(TLA)改善温度敏感度来提高抗车辙性能。

TLA改性沥青混合料车辙试验结果试验项目25%TLA掺量30%TLA掺量25%TLA掺量30%TLA掺量技术指标动稳定度(次/mm)2855 3105 3648 3796 ≥2800 随着TLA湖沥青掺量的增加,高温稳定性就越好,动稳定度就越来越高,抗车辙能力越强。

TLA改性沥青能使沥青路面的抗剪强度有显著的提高。

高速公路车辙的成因与防治措施

高速公路车辙的成因与防治措施

高速公路车辙的成因与防治措施一、高速公路车辙分级通过对京石、保津等高速公路的调查,车辙病害主要发生在行车道。

调查结果最大处为83mm,车辙大于40mm的路段占调查路段的30%,切割断面显示沥青路面三层都发生了较明显的车辙,同时在京石高速切割断面显示,中、下面层也发生较严重车辙,特别是中层变形较大。

根据近年来我省车辙处理的经验,按深度分为轻微车辙、轻度车辙、重度车辙等三种类型,并根据车辙种类不同,分别制定不同的养护对策。

二、沥青高速公路车辙破坏类型料的侧向位移产生的累积永久变形。

车辙按成因不同分3类:由沥青路面以下各结构层的永久性变形引起的结构性车辙;由混合料的侧向流动变形引起的失稳性车辙;压密性车辙和磨损性车辙。

2.1结构性车辙结构性车辙是指路面结构在交通荷载作用下产生整体永久变形而形成的车辙,这种变形主要由路基变形而产生。

此类车辙的宽度较大,两侧没有隆起现象,横断面成浅盆状的U字型(凹型)。

2.2失稳性车辙失稳性车辙是由于沥青路面结构层在车轮荷载作用下,其内部材科的流动产生横向位移而形成。

通常发生在轮迹处,当沥青混合料的高温稳定性不足时,在外力作用下就会产生这类车辙。

这种车辙一般都有剪切变形产生的两侧隆起现象,车辙断面成W型(图3、图4),易发生在车速较慢、横向应力大的上坡路段。

失稳性车辙危害最为严重,它是山区高速公路车辙病害的主要类型,影响因素多而复杂。

2.3压密性和磨损性车辙压密性车辙是由于沥青面层本身的压密而引起;磨耗型车辙是由于沥青路面结构表层材料在车轮磨损和自然环境作用下,持续不断损失形成的。

这2类变形对车辙的贡献很小。

三、车辙成因的综合分析通过现场调查并进行路面钻芯和切割取样分析,综合室内试验结果分析得出车辙产生的原因,总体来说车辙产生的因素可分为外因和内因两个方面:3.1外部因素分析:外部因素主要包括高温、重荷载、渠化交通、车流量、路面坡度的影响,其中高温和重荷载是两个影响最大、最普遍的因素。

关于高速公路车辙成因与防治措施浅谈

关于高速公路车辙成因与防治措施浅谈

包 青 路 面 损坏 现 象之 一 。与 路 面开 裂 、 损 害 相 比 , 辙 的危 害 性 最 大 , 221 沥 青 结 合 料 的品 种 与 沥 青 结 合 料 粘 度 ( 括 针 人 度 和 软 化 点 ) 水 车 -. 而 且 维 修 最 为 困 难 和 花 费 巨 大 , 已成 为 高 速 公 路 养 护 工 作 的重 中 之 是 影 响沥 青 混 合 料 抗 车 辙 能 力 的 主要 因 素 。 验 表 明 , 用 针 入 度 小 、 试 采 软 化 点 高 的沥 青 , 别 是 改 性 沥青 的 抗 车 辙 效 果 十 分 明显 。 因 为 弹 性 特 重
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1 混 合 料 离 析 比 较 严 重 , 、 集 料 成 团 , 能 形 成 骨 架 密 实 结 ) 粗 细 不 总 体来 说 引 起 车 辙 产 生 的 因 素 可 以 分 为 外 部 影 响 因 素 和 内 因 两 构 ; ) 份 注 重 平 整 度 , 低 了 对 压 实 度 的 要 求 ; ) 场施 工 组 织 差 , 2过 降 3现 个方 面 : 碾 压 不 及 时 , 压 ;) 石 比控 制 不 准 确 ;) 工 过 程 中 层 间 结 合 差 , 漏 4油 5施 21 外 部 因 素 主 要 包 括 高 温 、 . 重荷 载 、 化 交 通 、 流 量 、 面 纵 坡 的 渠 车 路 造 成 沥 青 路 面 层 间滑 动 。 影 响 , 中 高温 和重 荷 载 是 两 个 影 响 最 大 、 普 遍 的 因素 。 其 最 211 温 度 越 高 , 青 混 合 料 的 劲 度 模 量 越 低 , 车 辙 能 力 越 小 , 已 3 车 辙 防 治 .. 沥 抗 这 成 为 大家 的普 遍 认 识 。 据相 关 观察 , 度 低 于 3 。 时一 般 不会 产 生 根 温 0C 由以 上 分 析 可 以看 到 ,为 了 防止 高 速公 路 路 面 的 早 期 车 辙 损 害 , 大 的 车 辙 , 至 气 温 低 于 3 。 即路 表 温 度 低 于 5 。 的 情 况 下 , 面 甚 5C, 5C 路

高速公路沥青路面车辙成因与防治措施

高速公路沥青路面车辙成因与防治措施

高速公路沥青路面车辙成因与防治措施摘要:总结了沥青路面车辙的类型,并从多个角度分析了沥青路面车辙的形成原因,最后针对性的提出了路面车辙的防治措施。

关键词:沥青路面车辙防治随着高等级路面建造技术的不断提高,沥青混凝土路面存在的车辙现象也日益受到广大技术人员重视,路面车辙是路面结构层永久变形的累积,车辙的形成将直接影响到路面平整度、使用性能、行车安全及舒适性,是路面的主要损坏现象之一,因此分析车辙形成原因并进行有效防治对延长路面使用寿命、提高路面使用性能具有非常现实的意义。

1 车辙类型1.1 失稳性车辙是由于沥青混合料高温稳定性不足导致,由于沥青和沥青混合料是感温材料,具有良好的流变性能,其在高温和渠化交通荷载作用下,沥青粘度下降,结构材料产生横向流动而引起位移而形成,即当混合料的高温稳定性不足时其在外力作用下产生的流动变形则形成车辙。

1.2 压密性车辙路面在设计过程中存在设计空隙率,在路面建设期间压实度可能小于100%而导致结构整体刚性不足,在通车后车辆荷载对路面将产生再次压实挤密作用而产生永久变形,该变形积累则会形成压密性车辙。

1.3 磨耗性车辙沥青路面表面层材料在路面运营过程中受车轮摩擦和自然环境因素作用发生连续不断的损耗,尤其是当沥青结合料明显偏少或粘附性明显不足或由于寒冷地区沥青发硬变脆而导致沥青混合料松散最终形成车辙。

或在寒冷地区行驶的车辆为提高轮胎的抗滑能力而在轮胎上安装防滑链条或防滑钉,该类车辆在行驶过程中将与路面产生相对滑动而对路面产生磨损形成车辙[1]。

2 车辙成因分析2.1 气候环境运营中的沥青路面暴露在大气环境中,其受到降水、气温及太阳辐射等因素影响,一旦环境温度过高则沥青混合料的劲度模量降低,尤其是连续高温导致路面内积聚的热量不能很快释放,混合料在持续高温环境下粘聚力降低,其抗剪强度降低则导致路面破损,最终导致车辙的形成。

2.2 交通条件运营中的路面在车轮竖向和水平荷载的作用下导致沥青层内产生剪应力,随着其接地压力的增大沥青路面的稳定度降低,最终导致沥青路面产生永久变形的可能性增大,而该不可恢复的变形不断累积则形成车辙,研究表明随着车辙试验的轮压增大,车辙次数降低,但轮压与车辙次数间并非简单的线形关系,而是随着轮压增大车辙次数下降速度加快,当轮压小于设计压强时其车辙次数则会大幅度提升。

高速公路路面车辙成因与防治措施

高速公路路面车辙成因与防治措施摘要据国际调查显示,在公路工程中,最常见的沥青路面损坏现象就属车辙现象了,这对于路面的养护,有着一定的影响,据统计在沥青养护中,约有一半以上的路面都是由于车辙变形引起的。

相对于开裂、水损,危害性更大,对交通安全造成直接的威胁。

本文就路面车辙问题病害的成因以及措施进行详细叙述。

关键词高速公路;路面车辙成因;防治措施在公路施工中,出现车辙较明显的是二级公路以上的并实行渠化交通的公路沥青路面,流动变形就是在平交路口、汽车经常制动、启动极易停车经常拥堵的现象。

而对于高速和一级公路行驶车辆实行严格的渠化变通以后,有关车辙病害问题越显突出。

1 车辙的成因车辙问题已经逐渐成为我国沥青路面破坏的重要问题,这种病害现象不仅对行车舒适度造成一定影响,而且对于交通安全也构成一定威胁,如在车辆变换操作路道时,车辙内积水及产生高速行车水漂或结冰,另外就是气候的影响,例如在恶劣的气候条件下造成制动距离不足。

1.1 车辙的分类在正常情况下,沥青路面的车辙有3种类型:1)结构性车辙由于荷载作用超出了路面的承受力,会造成沥青面层以下的包括路基在内的结构发生永久性的变形,这种现象叫做结构性车辙。

这种车辙现象的特点是:宽度大,两侧无明显的隆起显像,V字形横断面。

2)失稳性车辙另外还有一种车辙叫做沥青混合料的流动性或失稳性车辙,即在高温条件影响下,车轮反复作用,使荷载能力超出沥青混合料的稳定极限所导致的现象。

损坏时容易使车轮对应的路面部位下凹,车轮作用的路面两侧容易产生隆起现象。

在弯道处还明显向外推挤,使车道线与停车线容易变成弯曲的曲线,造成交通事故的发生。

毫无疑问,这部分的车辙主要表现为于沥青混合料流动的特性。

这种车辙现象主要发生在上坡路段和交叉口附近,因为这段里面的车速慢、轮胎接地发生的横向应力较大,对主要行驶双轮车的路段,车辙断面成w形,对行驶宽幅单轮车的路段,车辙成非对称形状。

3)磨损性车辙磨损性车辙在我国的发生现象是比较少的,几乎可以说从来没有发生过,由于我国的基层基本上都是半刚性基层,而车辙基本上都属于沥青混合料的流动性车辙,目前,针对这一车辙还没有研究出有效的解决方法,只能通过采用新材料和改造再生材料来对付和防止磨损性车辙现象的产生。

公路工程路面车辙成因分析及防止措施

公路工程路面车辙成因分析及防止措施摘要:在我国交通基础设施的建设下,公路铺设及其维护的问题也引起广大施工人员的关注。

车辙作为我国沥青路面施工中较为常见的情况,多是产生在车轮经常碾压的轮迹带上。

车辙的出现在一定程度上影响着路面平整度、路面结构整体强度,并且使得路面产生了裂缝、坑槽等的损伤。

在车辙明显的时候,将影响驾驶员舒适性及其车辆操控的稳定性,甚至影响到行车的安全。

本文主要对公路工程的路面车辙原因进行分析,并且提出了加强防止的措施,希望可供相关从业者的参考借鉴。

关键词:公路工程;路面车辙;成因分析;防止措施1 路面车辙的类型分析1.1 磨耗型车辙由于沥青路面结构面层材料在车轮磨耗和自然环境作用下持续不断地损失形成。

在交通车辆轮胎磨耗和环境条件的综合作用下,路面磨损,面层内集料颗粒逐渐脱落;在冬季路面铺撒防滑料(如:砂)时,磨损型车辙会加速发展。

此外,汽车使用防滑链和突钉(胶钉)轮胎时会使其加速发展。

1.2 结构型车辙交通荷载反复作用下,路面结构产生整体永久变形而形成的结构型车辙。

常起源于路基及碎石基层变形的积累。

这类车辙主要是基层等路面结构层或路基强度不足,在交通荷载反复作用下产生向下的永久变形、作用或反射于路面。

1.3 失稳型车辙沥青路面结构层在交通渠化作用下,当沥青混合料高温稳定性不足时,由于材料的粘性流动变形而形成。

绝大多数车辙是由于在交通荷载产生的剪切应力的作用下,路面层材料失稳,凹陷和横向位移形成的。

此类车辙的外观特点是沿车辙两侧可见混合料失稳横向蠕变位移形成的凸缘。

一般出现在车辆轮迹的区域内,当经碾压的路面材料的强度不足以抵抗交通荷载作用于它上面的应力,特别是重载车辆高频率通过,路面反复承受高频重载时,极易产生此类车辙。

此外,在高速公路的进出口,交费站或一般公路的交叉路口等减速或缓行区,这类车辙较为严重。

因为这些地区车速较低,交通荷载对路面的作用时间较长,易于引起路面材料失稳、横向位移和永久变形。

车辙病害的处治维修

车辙病害的处治维修我国高速公路广泛使用了半刚性基层沥青路面,大量的观测调查及理论计算表明,半刚性基层沥青路面面层产生的永久变形量达到车辙总量的90%以上。

车辙是沥青路面特有的一种损坏现象,经常发生在沥青路面的两个轮迹带上。

车辙是在与时间有关的荷载因素和气候因素共同作用下,轮迹带处逐渐产生凹陷并形成的纵向辙槽。

车辙形成的机理前面已经讲过,此处不再赘述。

典型的车辙是轮迹带内均匀下陷,对纵向的平整度没有明显的影响,对路面现有服务性能指数PSI影响也不大,如13 mm深的车辙只使PSI指数降低0.35左右。

但是当行车偏离辙槽时会引起行车晃动或不舒适,雨天容易产生漂滑,更会危及行车安全。

不同程度的车辙对行车的影响如下。

轻微:车辙深度小于6 mm;水漂和潮湿时期的事故不多。

中等:车辙深度为7~12 mm,横坡不合适将导致水漂和潮湿时期的事故增多。

严重:车辙深度大于13 mm,水漂和潮湿时期的事故明显增多。

有关调查和试验表明,当路表积水深度达7.6 mm、车速超过80 km/h时,车辆有发生侧滑的危险;当路表积水深度为10 mm、车速超过100 km/h时,车轮与路面之间的摩擦系数接近于零,可以认为已发生漂滑。

考虑到辙槽内完全积水的概率很小,可以认为对路面行驶安全性有显著影响的车辙深度为7.6~10 mm。

此外,当车辙深度超过15 mm左右时,由于前轮转向性能降低和车辆横向颠簸,行车不适感将显著增加。

有学者认为,车辙深度小于10 mm时对路面结构强度没有明显影响,如果想要良好的路面行驶质量,车辙深度与车辙宽度的比值就不应超过2%。

AI设计法规定路面允许车辙深度为13 mm。

Shell设计法规定高速公路容许平均车辙深度为10 mm。

英国Nottingham大学的研究将行车道出现深度为10 mm的车辙作为路面临界破坏状态,当车辙深度达到20 mm时,认为路面已完全破坏。

从安全角度考虑,为避免车辙内的积水使行驶在路面上的车轮打滑,产生水漂现象,参考国外标准,我国现行《公路沥青路面养护技术规范》(JTG 5142—2019)要求高速公路、一级公路车辙深度不大于15 mm,其他等级公路对车辙深度不做要求。

探讨高速公路路面车辙成因及防治

带孩子上班注意事项引言在现代社会中,越来越多的家庭面临着工作与育儿的双重压力。

为了更好地照顾孩子,许多父母选择带孩子上班。

然而,带孩子上班需要特别注意一些事项,以确保工作和育儿两不误。

本文将详细介绍带孩子上班的注意事项。

准备工作在将孩子带到办公室之前,需要做一些准备工作,以确保一切顺利进行。

1.与公司沟通:首先要与公司沟通,并获得他们的许可。

了解公司是否允许员工带孩子上班,并了解相关规定和限制。

2.安排好孩子的日常需求:确保为孩子准备好所需物品,例如尿布、奶粉、玩具等。

同时,也要考虑到孩子可能需要休息或睡觉的地方。

3.合理安排工作时间:根据孩子的日常作息时间表,合理安排自己的工作时间。

这样可以更好地平衡工作和照顾孩子的时间。

4.提前预习工作内容:提前了解自己的工作内容,以便在带孩子上班时能更加高效地完成工作任务。

办公环境准备为了确保带孩子上班的顺利进行,需要做一些办公环境的准备工作。

1.安全环境:确保办公室内没有危险物品,如易碎物品、尖锐物品等。

同时,也要确保孩子无法接触到电源插座、电脑线等可能存在风险的物品。

2.舒适空间:为孩子设置一个舒适的空间,例如摆放一个小床或儿童椅子。

这样可以让孩子在办公室内有一个安静、舒适的地方休息或玩耍。

3.娱乐设施:为孩子提供一些娱乐设施,例如玩具、绘本等。

这样可以让孩子在办公室里有足够的娱乐活动,不会感到无聊。

4.合理安排工作区域:将自己的工作区域与孩子的活动区域分开,以避免相互干扰。

这样可以更好地专注于工作,也能够更好地照顾孩子。

工作与育儿的平衡在带孩子上班的过程中,需要找到工作与育儿的平衡点,以确保两者兼顾。

1.合理安排工作时间:根据孩子的需求和工作任务的紧急程度,合理安排自己的工作时间。

可以选择在孩子午睡或玩耍时集中完成较为复杂或需要集中精力的工作。

2.灵活调整工作计划:如果孩子突发情况需要特别照顾,要有应对方案。

与团队成员沟通并灵活调整工作计划,以确保不影响工作进度。

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高速公路车辙原因分析和治理措施
一、?????? 高速公路病害情况
随着高速公路建成交付使用,在行车荷载和环境因素的作用下,道路的行使质量和服务能力逐渐下降。

路面产生损坏的形式有很多种,对路面的性能有不同程度的影响,但是近年来对河北省内高速公路病害调查显示,使用2年以上的道路出现水损坏、车辙的病害比较多。

车辙已成为继水损坏之后,引起普遍关注的路面病害类型。

车辙是沥青混凝土路面特有的一种破坏形式,它是在行车荷载重复作用以及气候(高温)等因素综合作用下产生的一种永久性变形,表现为沿行车轮迹产生纵向的带状凹槽,严重时车辙的两侧会有突起形变,造成路面使用性能更加恶化。

车辙始终是沥青混凝土路面的主要病害之一,20世纪70年代末美国各州公路局曾作过调查统计,在被调查的44条主要公路中有13条公路的破坏是由车辙引起的,占调查总数的29.5%;日本的高速公路路面维修、罩面的原因,80%以上是由于车辙引起的。

对于我省的高速公路而言,道路交通量增长非常迅猛,往往远远地超过了设计预期增长速度,同时高速公路重车比例在不断提高,车辆超载超限现象非常普遍,这种交通条件对路面的破坏作用是非常严重的,尤其会导致路面车辙的产生。

二、河北省高速公路车辙病害特点
通过对河北省高速公路历年度病害调查资料分析,石安、保津、京石、京秦唐山段、石黄等高速公路均存在车辙病害。

最典型的是保津高速公路车辙病害。

不但分布较广,而且车辙严重。

天津方向雄县东互通(K81+290)以西的路段车辙连续,病害严重,累计有17.2Km,轮迹处最深达到35mm,主线收费站以东至天津界路段车辙病害极其严重,轮迹处最深达到55 mm;保定方向雄县东互通以西有将近9.11Km车辙,轮迹处最深达到28mm。

通过对车辙病害钻孔取芯,发现上、中面层变形较大,下面层变形较小。

下面是在现场调查时的资料图片:省略
车辙全线均有分布,主线收费站以西至冀津界段,以及雄县东互通以东的路段存在明显的车辙病害。

从钻芯结果看沥青混凝土路面各结构层都存在不同程度的变形,以中、上面层变形为主,尤其以中面层变形最为严重。

三、车辙的形成原因分析
通过对车辙路段现场钻芯、试验、查找相关设计资料等方式,我们分析车辙的形成主要受以下几方面因素的影响:道路交通条件、气象条件、路面结构、材料组成及施工方法等因素。

?? ?1.道路交通条件
由于高等级公路的修建及交通管制趋于成熟,车辆速度大大提高,而且大量重车行驶在道路上,交通量的增加,重载车、超载车比例的提升,路面破损现状有逐步加重的趋势。

车辆荷载越来越集中地分布于道路轮迹带处,引起交通渠化。

轮载越重,轮胎气压越大,行驶速度越大,交通渠化越严重,则车辙就越容易产生。

有研究统计表明:车辙的发展速度随荷载作用次数的增加而减小。

但车辙深度随累计荷载作用次数的增加而增加,以至于道路丧失使用性能。

以保津高速近几年交通流量统计为例:
交通量统计资料汇总表(南半幅日交通量)
从中看出,保津高速公路南半幅日交通量增长迅速,2003年2月24日的日交通量是2001年7月23日的1.59倍,增长比例为59%;2004年8月10日的日交通量是2001年7月23日的2.83倍,增长比例为183%。

其中,大、重型车辆所占比例依次为10.6%、28.6%、30.5%,可见大、重型车辆比例正在逐年增加。

2.气象条件
路面温度对车辙的产生有很大的影响。

在寒冷地区,车辙出现的可能性较小,沥青类路面在一定气温条件下、日照及风力作用下,较灰白色或彩色路面吸收更多热量,因而路面温度较高,所以沥青类路面易于产生车辙,同样原因,南方易于产生车辙,而在北方的夏季也容易产生。

3.路面结构及材料的组成
? ??目前柔性路面大多采用沥青混合料(沥青混凝土、沥青碎石等)作为路面材料,沥青层材料在路面结构中厚度越大,发生永久变形的变形量也愈大。

其它粒料如土拌碎砾石。

级配碎石土等也发生一定程度的永久变形。

采用刚性基层或半刚性基层材料的沥青路面,由于具有较高的高温稳定性和抗剪变形能力,所以这类路面发生车辙主要是沥青层产生的,而刚性基层和土基发生车辙只占一小部分。

我国现有沥青路面设计规范中,虽然对沥青混合料的配合比设计及厚度计算均作了较详细的规定。

但在沥青混合料组成设计时所用的马歇尔试验,其稳定度还难于说明沥青混合料的高温抗车辙能力,更重要的是沥青混凝土的室内动稳定度与实际道路上的车槽深度之间的关系目前还缺乏相关资料。

对这几年来河北省SMA沥青路面比如石黄高速SMA路段、京秦高速SMA路段、石安高速SMA路段调查来看,沥青混合料采用大粒径的骨架密实型配合比设计对提高沥青路面的抗车辙能力将有着重要作用。

在中、下面层结构中采用大粒径集料配合比,可有效地提高沥青路面抗车辙的能力。

而上面层采用改性沥青的抗滑表层AK—13、AK—16后,既有利于防止环境条件对面层的侵蚀,也改善了沥青混合料的施工性能,更有利于面层的压实,同时也提高了沥青面层的抗车辙能力,相反如果面层结构采用了不合理的结构组合形式或集料的强度、粒径大小、级配组成等不合理,将会大大降低沥青面层的抗车辙能力。

所以合理的面层结构及厚度的设计将对车辙的产生具有直接的影响。

目前,我国的研究人员在大粒径沥青混合料配合比设计的研究中已取得了一定的成果,这无疑对提高沥
青混合料的高温稳定性和沥青路面的抗车辙能力具有重要的意义。

四、预防沥青路面车辙的措施
1.选用适宜的集料及矿粉
选用坚硬、安定、表面粗糙、颗粒接近立方体的与沥青有较好粘附性的集料及采用石灰岩等憎水性石料磨细得到的矿粉,均可大大提高沥青混合料高温稳定性及沥青路面抗车辙能力。

2.采用合理的沥青混合料配合比
在沥青混合料的配合比设计中,对沥青路面车辙产生影响的因素,主要包括两个方面:一是集料的级配组成;二是各种材料的配比。

这两方面均应按设计要求,以马歇儿实验及车辙实验结果为依据进行确定,但对集料的极配组成在现有的规范范围内尽可能地采用大粒径较多的骨架密实型结构。

对沥青的用量则应选择最佳沥青用量范围的下限。

因为沥青用量的大小对沥青混合料的高温抗车辙能力具有敏感性。

3.采用新结构、新材料
采用间断型级配沥青混凝土(如SMA结构)作为抗滑表层,面层采用连续级配的中粒式或粗粒式沥青混凝土以承担疲劳、耐久、防渗任务,这样就可满足抗车辙、抗裂、防水、抗滑、耐磨等要求。

SMA结构作为最近引起人们注意的一种新型抗车辙表面层,不仅在欧洲得到推广应用,美国、澳大利亚、日本也已修筑了大量的SMA路面,我国在也首都机场和八达岭高速公路有使用,在保津高速、京秦高速也都有实验路段,但还须继续深入研究,SMA是一种抗车辙能力强、耐久性能良好的面层混合料,主要用于重交通道路,而且多作为表面层。

它是由轧碎集料和填充在骨架空隙的玛蹄脂(沥青、填料、纤维的整体)所组成的一种间断级配沥青混和料。

值得补充的是,为了防止混合料流淌,以及能够增加沥青用量,减少粗骨科与玛蹄脂的离析,常在生产过程中添加纤维稳定剂和(或)使用改性沥育。

SMA作为间断级配混合料表面层,其高的粗骨料含量增加了碎石之间相互嵌挤而形成矿物骨架,阻碍混合料发生永久变形,从而大大改善沥青路面抗车辙性能。

首都机场高速公路表面层采用SMA结构,经现场取样重塑试件车辙实验发现其动稳定度值接近无穷大,远优于普通密级配结构。

4.施工质量
沥青路面在施工中,除了应严格按施工规范要求进行施工外,最重要的有两点:一是沥青混合料施工温度的控制;二是沥青路面的施工碾压。

沥青混合料施工温度控制包括料半温度、出厂温度、到场温度、初压温度,应严格按施工规范控制,尤其是拌和时要分别控制沥青温度、集料温度,任何一个温度控制不到位,都会影响混合料的性能。

沥青混合料温度过高,易导致沥青的老化,过低时又会给摊铺碾压造成困难。

而及时有效压实更是沥青路面施工的最后一道工序,也是防止或减轻路面车辙的最重要的一个环节。

所以,沥青路面压实机具的配备不仅要满足施工的基本要求,而且要有足够的数量和压实功能的机具,以确保沥青混合料摊铺完毕后
进行及时有效的压实。

五、沥青路面车辙的治理措施
近几年我公司先后为石安、石黄、京秦、京沪、京石等河北省内高速公路进行病害治理设计。

针对车辙病害主要是根据其深度分别采用以下措施:路表有明显车辙,经测量车辙深度深度≥15mm的段落,采用铣刨中上面层重新铺筑的方案,车辙深度≥30mm的部分段落采用铣刨面层重新铺筑的方案,车辙≤15mm的路段结合其附近路面情况考虑治理方案,如果附近没有其他病害,考虑经济原因,暂不治理或结合以后的罩面设计进行。

六、总结
高速公路建成通车后的病害治理是目前公路建设管理的任务之一,在加强日常养护的情况下,也不能忽视道路的维修,如何在设计、施工、养护各个环节严密控制确保减少道路病害,增加其使用寿命将是每一个参与公路建设的技术人员应该思考并注意的问题。

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参考文献:
1? 交通部标准《公路沥青路面施工技术规范》JTJ 032—54.北京:人民交通出版社,19 94??
2? “八五”国家重点科技项目(攻关),沥青及沥青混合料高温稳定性试验研究.山西交通科学研究所,1995.9???
3? 李俊.高等级道路沥青路面研究.西安公路学院硕士论文,1993.4??
4? “八五”国家重点科技项目,NOVoPHALT改性沥青混合料的使用性能——首都机场高速公路沥青面层改性沥青混合料路用性能的试验研究.交通部公路研究所,1995.9??。

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