长大纵坡路段车辙的形成机理以及影响因素

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重载长大纵坡路段沥青路面车辙成因分析及处治措施

重载长大纵坡路段沥青路面车辙成因分析及处治措施

重载长大纵坡路段沥青路面车辙成因分析及处治措施摘要:通过对重庆某些高速公路长大纵坡路段上坡车道沥青混凝土路面车辙情况实地调查.分析长大纵坡路段沥青混凝土路面车辙病害成因,从改善沥青混合料性能、施工过程质量控制等方面,提出具体防止车辙病害的处治措施.减少长大纵坡路段沥青混凝土路面车辙,提高沥青混凝土路面抗车辙能力,延长长大纵坡路段沥青路面使用寿命。

关键词:沥青路面长大纵坡病害成因分析车辙防治0前言随着国民经济持续健康快速的发展,我国公路基础设施建设特别是高速公路的建设得到了迅猛发展,全国高速公路通车总里程到2005 年底达到 4.1 万公里,运营里程稳居世界第二位。

由于沥青路面具有行驶舒适、低噪音、维修方便等特点,高速公路路面工程主要以沥青路面为主[1]。

然而,在高温、雨水与重载交通等联合作用下,沥青路面破损发生的时间提前且损坏程度增加,尤其以长陡坡路段更为严重。

本文将通过对重载长大纵坡路段沥青路面各种车辙病害的成因及工程处治措施进行了分析。

1车辙影响因素影响沥青路面车辙产生的原因很多,大致可归结为材料及混合料组成性能、气候条件和交通条件的影响,其他因素包括路基、路面基层和路面结构的组成及其施工质量的影响。

通常上述多种因素会结合在一起对沥青路面车辙的形成产生综合影响。

但是针对山区长大纵坡沥青路面特殊的线性特点,影响的车辙的因素还有以下几个方面:1.1坡度和坡长长大纵坡路段车辙病害的形成与坡度和坡长密不可分,坡度越大,坡长越长,车辙病害越位严重。

但坡度与坡长是双重因素作用于路面车辙病害,对于坡度大,破长小或者坡长大,坡度小的路段,调查发现,车辙病害并不严重,而对于连续爬坡路段通常是车辙病害形成的高发区。

1.2多轴车的占有量对于长大纵坡路段,多轴重载车辆由于爬坡能力不足,在一些路段速度仅为10~15Km/h。

因此重载交通的发展尤其是多轴车的增多,对于长大纵坡路段路面损坏应当引起特别的关注。

1.3重载车辆爬坡速度据有关文献指出:车辆速度的降低对于车辙的影响比荷载及温度的影响更大,在我国,即使平坡路段,重载车的速度也经常达不到50 Km/h,也就是说一辆车的作用相当于车速为100 Km/h车的2倍[2]。

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。

长大纵坡沥青路面车辙防治措施

长大纵坡沥青路面车辙防治措施

长大纵坡沥青路面车辙防治措施摘要:随着近年来我国交通运输业的不断发展,高速公路的建设方面出现了新的局面,公路的发展实现了我国公路网络的完整化,并提升了我国公路建设的技术水平,使交通运输业的结构得到了完善,从而与其他交通方式形成互补,促进我过交通运输业的发展。

然而,长大纵坡的沥青路面车辙容易造成严重问题,并且这种现象已经成为了公路的一种病害,因此,应积极采取防治措施对这种现象进行预防,以保证路面的安全性与稳定性。

关键词:长大纵坡;沥青路面;车辙;防治措施目前,我国公路建设正在向高覆盖、高质量的方向迈进,公路网络的全面筹划不仅促进了我国经济的发展,而且还使人们的出行得到了方便,使整个交通运输行业有了更快更好的发展,并且还缓解了交通运输的压力,而在公路的建设过程中,会受到地形地质条件的约束较大,尤其是我国山区一带,路面起伏不定,道路在线性方面,因此,对于山区公路的修建应该考虑其安全性能和使用性能,而在公路修建的过程中,长大纵坡沥青路面车辙是一种严重的公路病害,形成这种公路病害的原因有很多种,例如,纵坡的坡度、路面的温度以及超载超重的交通运输等因素都会导致这种公路病害的形成,本文主要对长大纵坡沥青路面车辙形成的原因进行分析,并对其防治的有效措施进行讨论,以保证交通运输的安全。

1 长大纵坡沥青路面车辙形成的因素分析在沥青路面上形成的车辙是由于车轮轨迹通过往来车轮反复荷载的作用之下所形成的,其一般是呈纵向分布,并且具有永久变形的特点,当车辙问题严重的情况下,两侧会出现严重的变形。

根据车辙问题的分类可将其分为四大类型,其分别为失稳性车辙、结构性车辙、压密性车辙以及磨耗性车辙,经过对这几种类型的车辙问题进行研究和分析,总结出以下影响车辙问题形成的因素。

1.1路面纵坡的坡度当载重车辆在长大纵坡类型的路段行驶的过程中,载重车辆的行驶速度对以路面纵坡的坡长和坡度的增大而出现降低的现象。

而沥青作为感温性质的材料非常容易出现变形的状态,并且从其时稳等效法则而言,当经过沥青路面的车速为20km/h时,其对沥青路面所形成的永久性变形与车速为100km/h时对沥青路面5次行驶次数所产生的永久变形,因此,路面纵坡的坡度能够加速沥青路面车辙的形成。

纵坡路段沥青路面车辙影响因素分析及处治建议

纵坡路段沥青路面车辙影响因素分析及处治建议

纵坡路段沥青路面车辙影响因素分析及处治建议受重载、超载以及车辆在纵坡路段行驶速度较低等因素影响,沥青路面车辙病害在纵坡路段尤为突出,这在危及行车安全的同时也大大降低了沥青路面的路用性能和使用寿命。

因此,本文针对纵坡路段行车速度慢、行车荷载作用时间长的特点,分析车辆在纵坡上的行驶特性,探讨纵坡坡度和坡长、行车速度、轴载对纵坡路段沥青路面车辙病害的影响,并对防治纵坡路段车辙提出几点建议。

标签:沥青路面;纵坡路段,车辙;影响因素引言:沥青混合料作为具有典型流变性质的材料,其力学特性随时间和温度的变化而变化。

随着我国道路交通量日益增大,重载车辆大幅增多且超载现象严重,再加上渠化交通的综合作用,沥青路面在行车荷载的反复作用下,沿轮迹方向逐渐形成的带状凹槽,即车辙,通常两侧伴有隆起。

车辙作为沥青路面的主要早期病害形式,一般发生在高温季节,在重载和超载车辆较多的路,特别是一些连续的纵坡路段,车辙病害尤为严重。

1.车辆在纵坡上的行驶特性分析车辆在纵坡路段行驶时,一般要经历三个阶段:①爬坡前的加速阶段,也就是所谓的冲坡阶段;②爬坡过程中,车速迅速降低阶段;③车速降至一定程度后的匀速行驶阶段。

总的来说,车辆的车速从坡底到坡顶是逐渐降低的。

由公式(2),通过高等数学相关计算可以看出,动力因数D随着纵坡坡道倾角(高等级道路纵坡<45°)的增大而增大,而车辆的动力因数越高,则意味着车辆的档位越低,即车速越低。

一般情况下,小客车在坡度为4%~5%的纵坡路段上行驶时,与在平坦路段上相比,其车速变化不大,因此小客车受纵坡的影响通常较小,而载重汽车在普通路段和小客车的行驶速度相差不大,但其加速能力和行驶速度随纵坡坡度、坡长的增大显著降低。

车速越低,相当于车辆荷载每次作用在沥青路面上的时间延长,这样一来,便加剧了沥青路面的早期病害——车辙的出现。

2.纵坡路段沥青路面车辙类型车辙是沥青路面在车辆荷载作用下产生的竖向累积永久变形,通常分为三种:①由沥青路面各结构层的永久变形引起的结构型车辙;②由混合料的侧向流动变形引起的失稳型车辙,也称剪切型车辙;③冬季由埋钉轮胎引起的磨耗型车辙。

高速公路长大纵坡路段抗车辙技术分析

高速公路长大纵坡路段抗车辙技术分析
危 强 唐 国奇 朱 国庆 熊 昌平
( 1 . 贵州 高速 公 路 集 团 有 限 公 司 贵 阳 5 5 0 0 0 4 ; 2 . 交通运输部公路科学研究 院
北 京 1 O O O 8 8 )


沥 青 路 面 的 车 辙 变 形 主 要 是 由于 沥 青 混 合 料 在 高 温 荷 载 作 用 下 的 变 形 引起 的 , 山 区 长 上
响, 坡 度值 不 大 , 但 坡 长较 大 时 , 在 坡顶 处 的变形 值较 大 。 ( 2 )横 向车 辙分 布规 律 。 由于渠 化 交通 的存 在, 车辆 在爬 坡路 段行 驶时 , 右侧 车行 道多 为行驶
几 乎不 同程 度地 发生 于每 条高 速公 路 , 在 长大 纵坡 路段 的 高速公路 上 尤甚 。长 大纵坡 路段 的车
( 1 )纵 向车辙 分 布规 律 。根据 调 查 资料 可 以
得 出长大 纵坡 纵 向车辙 与坡度 、 坡 长密 切相关 , 其 分布 大致存 在 以下 一 些 特 点 : ① 同一 路 段 车辙 病 害通 常发 生在 长大纵 坡 路段 , 坡度 较大 , 坡 长较长 的路段 车辙 变 形较 大 , 纵 向分 布 呈 现 先增 长后 平 缓 的趋势 ; ②连 续 爬 坡 路段 车辙 分 布 与 各段 坡 度 及坡 长有关 , 车辙 病 害 严 重 区通 常 在 坡 底及 坡 顶 段 附近 ; ③ 坡长 对 车辙 变形 纵 向分 布存 在一 定 影
行 车道横 向车辙 在轮迹 带 凹陷 , 两边伴 有 隆起 , 车 辙断 面呈 w 形 , 靠 近路 边 一 侧 的 车辙 变 形 较 大 , 而在 靠 近超车 道一 侧 的变形 较小 。车辙 的横 向分 布与 车辆爬 坡 速度 有关 , 超 车道 由于行驶 速度 快 , 车辙 变形 较行 车 道 小 , 同一 车道 两 侧 轮 胎 下 车辙 变形 同样 是靠 近超 车道 一侧 变形 小 。 ( 3 )深度 方 向车辙 分 布规 律 。从 钻取 心样 的 厚度 统计 分析 可知 : 3个 面层 均 有 车辙 产 生 , 中面 层车 辙 最 大 , 下 面层 次 之 , 上 面 层车 辙 最 小 , 各 层 永久 变 形 平 均 比例 为 上 面 层 占 1 8 , 中 面 层 占 5 2 , 下 面层 占 3 O 。 因此 , 应 将 中 面 层 和 上 面 层 作 为抗 车辙 设计 的重 点 , 特别 是 中面层 , 是 以前 重视 不足 的层 次 , 需 要 通 过各 种 技 术 防 治 车辙 病

长大上坡路段沥青路面抗车辙技术分析

长大上坡路段沥青路面抗车辙技术分析

长大上坡路段沥青路面抗车辙技术分析摘要:对于沥青路面出现的车辙变形问题来说,其主要是因为沥青混合料受到高温荷载的影响所造成的,长上坡路段的沥青路面车辙主要是由于交通荷载过长的时间和高温以及重载综合影响形成的。

本文主要对长大上坡路段沥青路面车辙的影响因素进行分析,长大上坡路段沥青路面抗车辙技术进行分析。

关键词:长大纵坡;沥青路面;车辙技术对于车辙来说,其主要发生在高速公路的沥青路面中,是非常危险的一种病害,可以说,在所有的高速公路中都会发生,尤其是长大上坡路段的沥青路面中。

长大上坡路段发生车辙后对对正常的交通造成阻碍,同时,还对通行能力造成影响,对道路的服务水平有所降低,在降雨和冰冻等比较复杂的环境当中,很容易发生交通安全问题,造成严重的经济损失。

通过对长大上坡的沥青路面的抗车辙技术进行分析,可以有效降低病害的出现,并对长大上坡沥青路面在使用中的性能有所改善,对使用寿命进行延长,在此基础上,推动公路建设的正常运行。

一、影响因素的分析(一)路面纵坡因素的影响坡度十分小的长大路段,在这一条件下,汽车的运行速度可以说是非常正常的,然而一旦到达上坡路段之后,车辆重力就会沿着坡面出现一定的水平分力,造成车辆在上坡路段行驶过程中的车速逐渐衰减,一直到达一个最小的数值,之后,车辆就会一直以最小的速度进行运行。

如果货车用这样的车速驶入接下来的上坡路段,当该段纵坡的坡度比前一个纵坡大的话,那么,货车就会持续性地减速,进而达到一个新的纵坡的坡度下极限车速;当该纵坡的坡度比前一个纵坡的坡度小的话,那么,车辆就会加速,一直到新的纵坡下极限车速。

从相关研究中可以看出,一是,重载车辆形式在上坡路段的沥青路面时,从坡底向坡顶进行运行,速度明显降低,减速幅度深受坡度增大不断增大;二是,坡度一样的情况下,随着坡长的不断增加,车辆的速度进一步降低,由坡底到坡中,行驶的车辆减速幅度一般比坡中至坡顶的距离大;与此同时,上坡路段中,沿路面行驶的车辆重力水平分力对车辆行驶造成阻碍,这时,车辆就要对牵引力进行增加,继而达到对水平阻力进行克服的目的,确保运行的正常性,如果纵坡比较大,那么,车辆的载重就会越大,同时,水平阻力也在增大,当超载十分严重的话,车辆在爬坡一段时间之后就会像青蛙一样跳跃,并不是连续性的转动,这些间隙跳动会对路面造成附加的一个冲击力,如果车辆车况比较差,那么在爬坡中的性能就会越差,该问题直接对车辆的爬坡速度产生影响,仅仅只依靠车辆本身的惯性行驶,所以车速下降的非常快,然而车辆行驶一段距离,并且速度降低一定的范围之后,就需要对牵引力进行增加,并继续保持低速运行,所以,车辆荷载和沥青路面之间水平力会在长达上坡路段的一个位置处突然增大,一直保持到坡顶。

高速公路长大坡路段沥青路面车辙成因分析

高速公路长大坡路段沥青路面车辙成因分析
高温条件下 , 半刚性 沥青 路 面的表 面层 、 中面层 和下 面层均 会产 粘度逐渐降低 , 继而导致沥青混合料模 量 的降 低。随着车 速 的降 生剪 切破坏 , 相对而 言 中面层 是产生 剪切 破坏 最严 重 的层位 , 因 低 , 沥青混合料的动态模量也降低 。 此在 高温 区域应该注 意加强 中面层的抗车辙性能 。
从而形成 车辙 、 推移 、 壅包 等病 害。 沥 青混 合料是 沥青 和 集料 混 和而 成 , 由于沥 青 为粘 弹 塑性
温度敏感性。
最高 , 此时路面体 的结构剪应变也达到最大 。
根据某气温条件下 10k 0 N双圆荷 载条件 下 的不 同时 刻路 面
青路 面结构 在标准 荷载作用 下随着 温度 的上升 总体上剪 应变 的 极大值是 向面层发展 的 ; 总体来看 , 剪应变极大值 出现在路 表面以
分析 [ ] 安防科技 ,0 1 2 )7 -1 J. 2 1 ( 5 :07 .
[ ] 沈友 弟. 2 高层 建筑消防安全技术研 究[ ] 消防科 学与技术 , [ ] 徐艳秋 , J. 5 王振 东, 李智 男. 高层 建筑 室外 火 灾的数 值模 拟 与
Dic s i n o m o e c n r lf cl is o i h rs i i b id n s u so n s k o t o a i te fh g - ie cv u l i g i l
中图分类号 : 4 6 27 U1 . 1 文 献标 识码 : A
1 概 述
沥青混合料 的抗 车辙 指标 动稳定 度随着 温度 的升 高而 迅速
同时变形量 增加较 快 。研究 表 明, 混合 料 的动稳 定度 在 温 随着经济社 会不断发 展 , 国高 速公 路建设 逐 渐 由平原 、 我 微 下降 , 度达到沥青软化点 时将大 幅度 下降 。在 软化点 附近 的温度 范 围 丘 区向山岭 重丘区延 伸 , 山岭 地 区地形 、 受 地貌 和地质 条件 的 限

高速公路车辙原因以及防治措施

高速公路车辙原因以及防治措施

摘要对高速公路使用产生车辙病害,从道路设计、施工工艺分析了形成的原因,并提出了相关的措施。

近年来,我国修筑的一些高速公路均不同程度出现了较严重的车辙,有些路段在通车后的第一个夏季高温期就产生深度10~50mm的车辙, 有的甚至达100mm以上,使路面平整度变差,并很快出现网裂、坑槽等病害。

下面我就车辙形成原因进行分析,并提出防治措施。

1 车辙形成原因分析1.1 路面结构不合理现行设计规范认为粗粒径混合料比细粒径混合料的抗高温车辙性能强,仅要求层厚大于最大公称粒径的2倍。

殊不知,实际施工过程中,粗粒径混合料离析严重,粗集料“顶天立地”导致碾压难以密实,有时甚至将石料压碎。

如铜黄高速公路,查原竣工图,发现面层结构为:上面层采用4cm中粒式沥青混凝土(AC—16I)、中面层采用4cm中粒式沥青混凝土(AC—20I)、下面层采用5cm粗粒式沥青混凝土(AC—25I)。

此结构存在两个缺陷: 一是表层空隙率大,雨水易渗入并聚积在结构内。

二是各层集料最大粒径与层厚不匹配,满足不了2..53倍的关系,导致碾压效果不佳,使后续变形过大。

1.2 面层级配不合理现行设计规范强调中、上面层主要功能是封水,其次是抗高温车辙性能,导致中上面层都采用I型结构,有的甚至提出中面层的空隙率应降低为2%~4%. 实际上I型级配属于悬浮密实结构,内摩阻力小,抗高温车辙性能差,如再将空隙率降低为2%~4%,则高温情况下自由沥青膨胀之后无处去,就会加剧高温形变。

另一方面, 中下面层设计虽为中粒式沥青混凝土(AC—20I)和粗粒式沥青混凝土(AC —25I),但从对中下面层混合料抽提试验结果看施工配合比级配偏细。

1.3 层间结合处理不当从多条高速公路取芯发现,基层与面层间没有透层油渗入的痕迹,在取芯过程中,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。

1.4 交通荷载考虑不周在高速公路的交通构成中,重载卡车数量较多,而且行车速度慢。

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长大纵坡路段车辙的形成机理以及影响因素摘要:长大纵坡路段由于特殊的纵坡条件,车辙病害很严重,极大影响了行车安全。

长大纵坡路段沥青混合料的抗高温车辙能力不但与沥青混合料和路面结构类型、沥青胶结料种类等有关,还与坡长和施工等密切相关。

关键词:沥青路面长大纵坡车辙
1.概述
西南地区属于山岭重丘区,夏季高温多雨,高速公路沿线地形复杂,长陡坡路段多、坡度大,受超载、重载及慢速行车等因素影响,车辙病害较为突出,严重影响了行车安全。

2.车辙类型及机理
沥青路面的车辙有3种类型: 在较大的竖直压应力作用下,由于沥青混合料本身的模量偏低,产生竖向变形,即压密性车辙,沥青路面在行车荷载的作用下层间承受较大的剪应力,在高温季节,沥青混合料产生较大的剪切变形从而发生流变性车辙、车辙主要发生在沥青面层以下包括路基在内的各个结构层的永久变形,叫做结构性车辙。

这种车辙的宽度较大,两侧没有隆起现象,横断面呈浅盆状的u字形(凹形)。

通过行事路面的变形情况、厚度的总变化率以及车辙深度可以判断车辙的类型,通过各层厚度的变化率以及钻芯取样可以判断车辙主要发生在哪一层。

3.车辙的影响因素
3.1、内部因素:沥青混合料和路面的结构类型
大量研究表明:沥青路面产生车辙主要是由于沥青混合料的塑性剪切变形的不断积累而形成。

根据摩尔一库仑定理,沥青混合料抗剪强度取决于沥青与矿料之间的粘结力和矿料之间的内摩擦阻力。

矿料间的内摩擦力主要来源于矿料的嵌挤作用,受集料的级配影响最大,集料级配决定了矿料颗粒间嵌挤力的大小及混合料密实程度,直接影响沥青混合料的高温稳定性。

研究表明,在最佳沥青含量时,中粒式沥青混合料车辙最小,细粒式次之,粗粒式车辙最大[1]。

较好颗粒形状以及表面特性:表面形状接近立方体,表面粗糙的集料有利于混合料的抗车辙性。

对于矿料一般要求限制扁平长条颗粒的含量,这些都是为了能保持好的骨架结构。

沥青与矿料之间的粘结力主要和所选沥青的粘度以及沥青的用量、矿料的表面化学特性、填料种类和粉胶比等因素有关。

为了提高沥青与矿料之间的粘结力,一般采用粘度大、感温性好的改性沥青,但是要合理控制沥青的用量,这样才能保证混合料在具有有效的沥青膜厚度的条件下减小自由沥青的含量,自由沥青虽然能提高耐久性,但是高温下易产生车辙。

采用碱性石料提高沥青与矿料的粘结作用,必要时添加抗剥落剂,以及适当增大粉胶比等。

另外,天然砂的含量也对抗车辙性有很大的影响,通过试验研究发现,天然砂掺量每增加1%,动稳定度降低4%,天然砂由于是酸性石料,与沥青的粘附性差,且颗粒光滑无棱角性,不能形成嵌锁级配,影响高温稳定性,因此限制使用圆形颗粒的天然砂[2]。

沥青路面的结构组合设计以及面层材料的弹性模量又是影响车
辙深度即沥青路面产生永久变形的重要参数。

欧美等国家长寿命路面设计以及aashto路面设计中都对提高路面的弹性模量提出了具体的指标要求。

通过试验研究出了高性能的沥青混凝土材料,并将之应用于对路面车辙影响最大的中面层,分析路面结构的力学响应,在中面层中采用高模量沥青混凝土材料,可以有效地改善路面结构的受力状态,降低应力应变对路面永久性变形的影响[3],较大地提高沥青路面抵抗车辙的能力。

3.2、外部因素:路面纵坡、施工质量和气候交通条件。

3.2.1纵坡对沥青路面抗车辙能力的影响
在长大纵坡路段,由于纵坡大、重载车多、荷载作用时间长,路面结构受到水平剪应力会比一般水平路段增大3~5倍,这将造成沥青层出现剪切破坏,易出现结构性车辙。

随着纵坡的增大,由汽车荷载自重作用在沥青面层内部的剪应力分量增大,因此沥青面层内部剪应力随着纵坡的增大而增大,从而使沥青路面的抗车辙能力随着纵坡的增大而要求越来越高[4]。

沥青混合料具有典型的粘弹性材料特性,根据时温等效换算法则,相当于增加了路面的作用温度。

研究表明:车速为10~30km/h 时,相当于以80km/h 行驶时增加作用温度22.2~9.7℃;同时,汽车荷载作用在沥青路面层的剪应力分量随着路面纵坡的增加而增大,纵坡从2% 增加到5%时,沥青路面内部的剪应力增加约0.03mpa,相当于超载40%对沥青路面车辙的影响程度。

可见,路线纵坡对路面车辙的形成影响很大,这对于山区高速公路长大纵坡路段沥青路面的抗车辙能力提出了
更高的要求。

车速下降、作用时间延长,相当于增加了作用路面结构上的温度,使路面抗车辙能力下降,从而使山区高速公路沥青路面对抗车辙能力的要求更为苛刻。

很多研究表明:长大纵坡的车辆低速行驶,对道路抗车辙能力的影响比超载大。

3.2.2 施工影响
长大纵坡路段在混合料施工时,不易压实,路面残留空隙率过大,而在气候的行车作用下,混合料进一步地压密,面层会出现压密性车辙。

因此,其碾压工艺需要充分利用胶轮压路机碾压。

4.结语
(1)长大纵坡路段车辙的影响因素颇多,主要体现在混合料结构类型以及设计的坡度和坡长,以及行车荷载的大小。

(2)山区高速公路设计中,路面结构类型最好选取骨架型级配,提高路面的抗车辙能力,特别是中面层的沥青面层的抗车辙能力。

参考文献:
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