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1、高速公路沥青路面重车辙病害原因研究和处治 摘要：车辙病害是沥青路面常见的病害之一，对高速公路沥青路面出现的车辙现象进行分析，并针对性的提出了处治措施及建议。关键词：高速公路沥青路面车辙混凝土中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：前言我国的高速公路,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早期产生。一、车辙概述91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
2、，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。对于我省的公路而言，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早期产生。2车辙的类型和特征根据形成机理,沥青混凝土路面的车辙一般可以分为以下四类:(1)磨损型车辙:这类车辙是面层表面受到轮胎磨耗形成的,在我国通常发生在车辆爆胎,钢轮直接作用在沥青混凝土面层上造成的划伤,一般这些车辙无需作专门维修。(2)压缩
3、型车辙:这类车辙主要是由于沥青混凝土面层自身的压密形变造成的,车辙形成“V”字型,深度一般为5～10mm,对道路的行车没有太大的影响。(3)结构型车辙:这类车辙主要是由于路面结构设计不合理,或由于结构层压实不好或整体性不好,尤其是路基承载能力不足引起的。这类车辙往往横向较宽,两侧没有明显隆起现象,横断面成U形(凹型),常伴有裂缝,并且短期内不会稳定,随着时间的延续,车辙深度及其它相关路面破坏会不断加剧。(4)流动型车辙:这类车辙主要是由于沥青混凝土高温稳定性不足,或货车超载严重,引起沥青混凝土发生剪切变形产生的。这类车辙有明显的隆起现象,整个车辙断面形成“W”形,深度
4、达20～50mm,严重时局部地段会出现大段松散破坏,行车跳动感明显。二、车辙的形成机理91沥青混合料的后续压实沥青混合料在被碾压成型前是由骨料、细砂、沥青和空气组成的松散混合物，高温下处于半流动状态，由沥青与矿粉组成的胶浆被挤进矿料间隙中，同时骨料被强力排挤成具有一定骨架的结构。碾压完毕交付使用后，沥青路面初级阶段，在汽车荷载作用下进一步压实，形成微量的永久变形，渠化交通后形成初始轮迹。施工技术规范规定，高速公路、一级公路压实度要达到实验室标准密度的96%。沥青路面厚度15cm，在行车作用下压实度达到100％，经计算形成0.6cm的轮迹。2沥青混合料的流动变形在高温及
5、车辆荷载作用下，沥青混合料中的自由沥青及沥青与矿料形成的沥青胶浆会首先产生流动，从而引发沥青混合料的流动变形。3沥青混合料的结构性失稳变形处于半固态的沥青混合料，因沥青及胶浆在荷载及高温作用下首先流动，混合料中粗细骨料组成的骨架逐渐成为荷载主要承担者。随着温度的升高或荷载的增大及荷载的重复作用，加上沥青的润滑作用，硬度较大的矿料颗粒在荷载作用下会沿矿料间的接触面滑动，促使沥青及胶浆向其轮迹的法线方向流动，导致沥青路面结构失稳，形成车辙。三、影响车辙形成的因素91交通荷载条件车辆的渠化交通，重载车辆交通量的增加，超载车辆轮载的加重，增加了形成车辙的速率。2气候与水文条件
6、路面温度对车辙产生很大影响。在炎热地区，沥青路面在一定气温和日照作用下吸收大量热量，从而导致路面温度升高，容易产生车辙。残留在路面内的水分会大大降低结构层的抗变形能力，极易导致过大车辙的产生。3路面的结构类型刚性或半刚性基层变形量非常微小，车辙主要产生在沥青路面结构层内。沥青路面的厚度越大，永久性变形量也越大。4路面材料的性能与组成沥青混合料是一种粘弹性塑性材料，其抗变形能力取决于沥青胶脂的粘结力和矿料之间嵌挤力。因而沥青、矿料的性能和混合料的级配类型及组成都直接影响沥青路面的抗变形能力。5施工条件施工过程中材料的质量控制、沥青混合料与温度的均匀性、各种材料的用量、碾
7、压温度、压实度和层间的结合效果等都会影响路面的抗车辙能力。四、设计阶段防治车辙的措施91沥青路面结构组合我国高速公路沥青路面发展初期，由于交通量相对较低，车辙病害不很突出，水损害是防治的重点。当时普遍采用的沥青碎石联结层和Ⅱ型级配沥青混凝土，由于空隙率在8％左右，水进入后不易出来，造成水损害极为严重。因此，后来的设计中，三层沥青面层均采用I型沥青混凝土。I型沥青混凝土级配属于悬浮密实结构，其特点是沥青用量较高，空隙率较小，施工中有时达到2％～4％。因此高温情况下自由沥青膨胀之后无处去，内摩阻力小，就会加剧高温形变，使路面抗高温车辙性能变差。因此，在目
