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浅谈沥青路面车辙开裂机理与防治措施

2016-03-14杨海泉杨友钢

工程建设与设计 2016年8期
关键词:车辙沥青路面沥青

杨海泉,杨友钢

(长沙理工大学交通运输学院,长沙410114)

浅谈沥青路面车辙开裂机理与防治措施

杨海泉,杨友钢

(长沙理工大学交通运输学院,长沙410114)

沥青路面具有驾驶舒适性高,建设周期短,维护简单,噪声低,表面平整等特点,已被广泛应用于高速公路和城市道路中。随着交通量轴向荷载的增加和持续高温天气等环境影响的增长,车辙已成为沥青路面最严重的路面病害之一,论文对沥青路面车辙产生的主要原因的研究做了归类总结并提出防治措施。

沥青路面;车辙;开裂机理;防治措施

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.077

1 引言

沥青混合料是一种典型的粘弹性材料,高温灵敏性高和路面温度的性质范围变化很大,高温和低温季节沥青混凝土强度和弹性模量可以高达数倍到十倍不同。由于交通量的不断增长,轴向荷载增加,车辆渠道化,持续高温天气,气温和降雨频繁的综合影响差别较大,沥青路面会产生车辙、泛油、松散剥落、开裂、坑槽等病害。而车辙已经成为沥青路面病害中最严重的病害之一。文章对车辙形成原因进行研究,并提出合理科学的防治措施。

2 国内外对车辙的开裂机理的研究

2.1 国外研究现状

早在1962年美国AASHO试验路研究期间,霍夫斯特拉等人对车辙路段进行了钻芯研究,研究表明车辙的产生主要是由剪切应力降低而导致的,采用高强度的路面材料能减少沥青路面的车辙产生。

2.2 国内研究现状

随着公路交通量的增加,汽车的轴重增加及超载重型车辆的交通渠化的形成日益凸显,在我国高速公路沥青路面永久变形已成为一个值得注意的问题。20世纪初重庆公路科研在三个不同路面结构的实验设备的循环进行加速加载测试,结果表明无论是半刚性基层还是柔性基层车辙变形主要产生在沥青层,且柔性基层路面的车辙深度略小于半刚性路面。徐伟、张肖宁等人对广东省某高速公路进行车辙病害调查,通过对桥面铺装、跨线桥下路面车辙与路面车辙对比,发现不同路段的路面车辙变形主要来源不同。董泽蛟等人通过对七种沥青混合材料的动态弹性模量以及单层车辙试验的设计。结果表明,在不同的表面层模量应当考虑到抗车辙的设计中,在可能地最大程度地发挥该混合物的抗车辙性能。

2.3 车辙的影响因素

研究表明,影响沥青路面高温稳定性的因素很多,可归纳为内在因素(路面材料质量、路面结构、集料的特性、级配类型、沥青胶结料的性能、沥青与矿料之间的相互作用及路面结构等)与外在因素(气候条件和交通状况等)。

3 沥青路面车辙防治措施

3.1 沥青路面设计阶段的防治措施

在沥青路面设计阶段要考虑沥青混合料动稳定度的影响,在沥青混合料的设计过程对材料的选择做出明确的要求,按相关规范对沥青混合料各项指标进行控制,对沥青路面结构设计和材料设计统筹安排。

3.2 沥青路面施工阶段的防治措施

在沥青路面施工过程中可以选用添加硫磺添加剂、抗车辙剂、合格岩沥青以及添加相关纤维等措施增加沥青路面的抗车辙能力;根据设计及相关规范对碾压温度、碾压遍数、摊铺速度、松铺厚度、摊铺温度以及摊铺机组合等严格控制,避免碾压使沥青路面产生车载;同时为了避免沥青路面材料选择和施工错误的操作应加大施工管理。

3.3 沥青路面使用阶段的防治措施

通过提高车辆的速度、规定车辆的最大荷载、制定相关的法规和对超载车辆执行处罚制度。同时,鉴于部分货车超载情况,应鼓励在夜间通行政策。

3.4 沥青路面养护阶段的防治措施

在养护阶段针对不同的沥青路面的车辙深度采取不同方式。车辙深度较小采用微表处治;车辙大于规范规定应铣刨重新加铺。

4 结语

综上可知,沥青路面产生车辙的原因较多,应该针对车辙不同的形成原因,进行不同的处理。因此,要延长沥青混路面的使用寿命,为使用者提供安全舒适的安全环境,在沥青路面的设计、施工、使用和养护各个阶段应采取不同的方法防治车辙。

【1】沈金安.沥青及沥青混合料的路用性能[M].北京:人民交通出版社, 2001.

【2】WaelBekheet.Investigationofin-situshearpropertiesofasphaltpavement [D].Canada.CarletonUniversity,2002.

Discussion on the Mechanism of Asphalt Pavement Rutting Cracking and the Prevention and Control Measures

YANGHai-quan,YANGYou-gang
(ChangshaUniversityofScience&TechnologyTrafficandTransportationEngneeringSchool,Changsha410114,China)

Asphalt pavement hasmany advantages such as driving comfort short construction period , simplemaintenance ,low noise, surface roughness and so on, which has been widely used in highway and urban road.With the increase of traffic volume, the axle load, the continuous high temperature weather and other influences of environment, the rutting has become one of themost serious pavement disease. In this paper, themain causes of asphalt pavement rutting are summarizedandthepreventionmeasuresareputforward.

asphaltpavement;rutting;crackingmechanism;preventionandcontrolmeasures

U418.68

A

1007-9467(2016)07-0124-01

2016-6-4

杨海泉(1990~),男,湖南长沙人,硕士研究生,从事沥青材料研究,(电子信箱)hunanywj@qq.com。

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