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1、石安高速公路沥青混凝土路面车辙病害分析彭亚荣1,张虎2(11河北省石安高速公路管理处石家庄市050031;21河北省高速公路管理局石家庄市050051)摘要:论述了车辙的定义和类型,介绍了石安高速公路路面结构和通车几年来交通量增长情况,通过车辙发展的数据分析,阐述了车辙产生的内外因,并提出了对车辙病害进行防治的主要措施,为今后高速公路的建设、养护管理提供建议和参考。关键词:沥青混凝土;路面;车辙;分析1车辙定义在高速公路上,车辆按照车道行驶,形成渠化交通,尤其是近几年来超限车辆的增多,行车道的轮迹位置承受着大量重车的反复作用。在夏季高温时,沥青混合料的强度和劲度大幅度下降,在大量重车的反复作
2、用下,轮迹带逐渐变形下凹,两侧逐渐鼓起,形成车辙,继续发展则成辙槽。车辙达到一定的深度,辙槽内就易积水并影响行车舒适和安全。因此,一些国家限制车辙的深度在一定的范围之内。当车辙深度超出此范围,就要采取处治措施。例如,在英国,当行车道的车辙深度达到10mm时,就认为路面开始进入临界状态,需加铺面层以恢复路面原有的结构质量和延长其使用寿断面成凹字形。212流动性车辙在高温季节,车轮反复碾压路面,荷载应力超过沥青混合料的稳定度极限,使流动变形不断积累形成车辙。这种车辙一方面使车轮作用部位下凹,另一方面使车轮作用甚少的车道两侧向上隆起,在弯道处明显向外推挤,车道线和停车线因此变形成曲线。213磨损性
3、车辙由于车辆不断地磨损路面,特别是大量重型超载车辆渠化地行驶在行车道上,也会形成车辙。214压实性车辙这属于非正常情况的车辙,是由于施工控制不严造成的。由于沥青混凝土面层本身压实不足,致使通车后的第一个高温季节混合料继续被压密,在车辆荷载的反复碾压下,空隙率不断减小,达到极限残余空隙率时才趋于稳定。它不仅产生压实形变,而且平整度迅速下降,形成明显的车辙。这种由于施工不良引起的车辙也不少见。命;当车辙深度达到20mm时,就认为路面已经进入破坏状态。美国沥青协会的路面设计方法中规定的容许车辙深度(临界状态)为13mm。在日本,当路面需要罩面补强时,车辙深度一般为20mm。在美国AASHTO路面设
4、计方法中,对主要干道的现时服务能力指数规定为PSI>215。北美的大量路况调查表明,当PSI=215时,路面的平均车辙深度达15mm。我国《公路沥青路面养护技术规范》(JTJ07312-2001)规定的临界值为15mm。3石安高速公路基本情况311路面标段划分情况(见表1)312路面结构基本情况全线路面结构为:4cm多碎石沥青混凝土+5cm粗粒式沥青混凝土+6cm粗粒式沥青混凝土2车辙类型211结构性车辙指由于荷载作用超过路面各层的强度,发生在沥青混凝土面层以下包括路基在内的各结构层的永+20cm水泥稳定碎石+35～40cm土或石灰土底基层。二灰砂、二灰石安高速公路沥青混凝土路面主要集中在表
5、1～K283+200～K304+295～K333+694～K360+924～K395+900～K414+967～K427+594～K452+054～K466+360～K487+358凝土(SLH-20),中面层为粗粒式沥青混凝土《(公青采用国产AH-90号重交通道路石油沥青。骨料:中、底面层为石灰岩,表面层为玄武岩或安山岩、硬质辉绿岩类等。沥青表面层主骨料粒径为10～20mm、5～10mm,采用玄武岩、安山岩,5mm以下石屑、石粉为石灰岩(C标)。路沥青路面施工技术规范》(JTJ032-94)中LH-30I型),底面层为粗粒式沥青混凝土(LH-35¦型)。沥青材料表面层和部分中面层沥青采用了
6、进口AH-90号重交通道路石油沥青,部分中面层、下面层沥表2各结构层沥青混合料矿料级配注:SLH～20为多碎石密级配。表3各结构层沥青混合料技术要求49195%。从中可以看出大型车在整个交通量组成中所占比例是很大的。在大型车辆中,超载、超限车辆所占比例较大,达到了60%～70%。通车几年来平均交通量情况列于图1(2003年数据为1～4月)。竣工检测主要技术指标如下:横向力系数平均61,合格率90165%;平整度IRI=1147(Ρ=01635),合格率100%;弯沉合格率98132%;几何尺寸合格率100%;路拱横坡值合格率8915%。图11998～2003年交通量情况5石安高速公路车辙数据
7、分析1999年、2001年和2002年我们采用人工测量的方法对石安高速公路的车辙进行了3次跟踪测量,测量方法为每公里一个断面,采用415m直尺直接测量。图2为西半幅行车道在1999年、2001年、2002年的车辙变化情况统计结果。2001年3月份的具体测量结果为:东半幅行车道共计测量216点,平均车辙深度9169mm,最大点31mm,大于25mm的6处;西半幅测量216点,平均车辙深度10mm,最大34mm,
