高速公路沥青路面车辙成因及防治措施


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 高速公路沥青路面车辙成因及防治措施 作者:张永忠 来源:《建材发展导向》2013 年第 04 期 摘 要:高速公路路面大多采用了沥青做材料,但是从使用实况来看车辙严重影响着沥青 路面。以某省的高速公路作为案例,探究出现车辙的成因,并在该基础上结合实况提出合理的 防治措施。 关键词:防治措施;车辙成因;高速公路 某省近些年所修建几条高速路都出现了各种车辙,甚至一些路段经历第一个高温期后就出 现了 10—100mm 后的车辙。因此,探究车辙的成因以及防治措施具有现实意义。 1 造成沥青路面形成车辙的原因 1.1 路面的结构不合理 该省的高速公路路面上的沥青结构为,最上层使用了 4cm 后沥青混凝土,而中面层使用 了 5cm 厚的粒式的沥青混凝土,下面层使用了 6cm 后粗粒式的沥青混凝土。采用这种结构做 表层有一定缺陷,其一空隙率比较大,一旦进入雨水就极易聚积在层中;其二因表层集料的最 大粒径和层厚不匹配,不能够满足三倍关系,致使碾压的效果不佳,造成后续变形较大。 1.2 面层级配存在缺陷 按照公路沥青路面的设计要求,上层与中层主要是用来封水,还要抵抗高温车辙的性能, 因此中上层几乎都适应了 I 型结构,有一些还在中面层空隙率降低了 2%—4%。其实 I 型级配 是一种悬浮密实结构,其内部阻力较小,抵抗高温车辙的性能较差,如果再降低了空隙率,一 旦处于高温环境沥青就会膨胀而加剧了高温变形。该省所用沥青路面的面层中合成级配都处于 中值附近,这种级配最大缺陷就是粗料少、细料多,混合料内摩擦角较小,强度也不高,进而 形成了骨架属于悬浮式的结构,主要是以沥青的粘结力作为主要,从实况来看降低了稳定度及 抗车辙的能力。 1.3 处理层闯结合不当 从高速路的沥青路面现象进行取芯, 发现基层和面层之间并没有透层油渗入痕迹,而且 从取芯来看,极难获取到基层与面层形成整体的芯,几乎二者都是分开的,从而体现出这二者 粘结度比较低,因此陡坡地段必定会出现车辙现象。 1.4 交通荷载存在差异 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 从目前各个地方高速公路通车情况分析发现,载重的卡车数量比较多,并且行驶速度都比 较缓慢,这样对沥青路面的碾压力度比较大。对该省的调查发现,许多大型货车的中轴载都远 远超过了国际标准,超重载现象极为严重,如果设计路面没有考虑到这些因素必然出现车辙现 象。比如某大桥新修不久就被重卡车压翻了,这就是严重荷载有差异现象。 1.5 忽略了纵坡影响 从该省的实况来看,车辙比较严重路段几乎都在陡坡的路段,从调查中发现超重载的货车 在上坡路段时其速度大约是 20 km/h,按照沥青材料温度和时间换算规则,较长时间的承受荷 载和高温等效的,并且属于时间累积。假如车辆按照 100 km/h 进行行驶,作用到沥青路面的 时间大约是 0.02s,但是如果是 20 km/h,且只有 0.1s,也就是说后者对里路面所产生的形变超 出了 100 km/h 产生形变的 5 倍,因此可见对于斜坡必须要加大其路面的抗击车辙能力,可是 许多设计之中并没有做特殊要求。 1.6 没有严格把关集料 随着国民经济建设快速增加,各个地方的高速公路都是快速发展,但是从实况来看与之配 套石料市场却并没有跟上,市场管理上极为混乱,并没有制定统一标准。甚至还缺乏主管部门 的监督与引导。很多地方都是老百姓自发的组织建立一些小石料厂,规格较小、产量较低以及 质量差。甚至有一些砂石的含泥量与风化都大大超标,但是因为修建高速

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