道路交叉口路面面層材料組成調(diào)查

王燕芳 葉青

摘 要：城市道路交叉口瀝青路面最常見(jiàn)的問(wèn)題是車轍、擁包等永久變形病害。交叉口處車速低，瀝青混合料性能下降；車輛加速減速轉(zhuǎn)向等行為對(duì)交叉口路面施加應(yīng)力；交叉口處交通渠化嚴(yán)重。以上因素使得交叉口路面出現(xiàn)不同程度的病害。故針對(duì)交叉口路面的特點(diǎn)，進(jìn)行城市交叉口路面面層材料組成的調(diào)查，以期為道路交叉口車轍防治提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：城市交叉口；車轍病害；面層材料；車轍防治

引言

改革開(kāi)放以來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和綜合國(guó)力的提高，我國(guó)的城市建設(shè)迎來(lái)了發(fā)展最快、建設(shè)規(guī)模最大、最具活力的時(shí)期，城市道路無(wú)論從數(shù)量上和質(zhì)量上都有了飛速的發(fā)展。與此同時(shí)，隨著市民生活水平的不斷提高，城市道路的交通量也越來(lái)越大，因此對(duì)城市道路的路用性能的要求也就越來(lái)越高。然而，許多城市道路瀝青路面由于結(jié)構(gòu)、材料設(shè)計(jì)不合理，施工不規(guī)范導(dǎo)致早期破壞現(xiàn)象嚴(yán)重。在城市道路瀝青路面的各種破壞現(xiàn)象中，車轍問(wèn)題尤其重要[1]，它不僅影響行車舒適性，還直接影響交通安全，特別是城市道路交叉口的車轍病害顯得尤為突出。

本文通過(guò)對(duì)道路交叉口的路面面層材料組成調(diào)查，對(duì)材料的性能及特征進(jìn)行判別[2]。進(jìn)行芯樣的馬歇爾試驗(yàn)及抽提試驗(yàn)，分析混合料級(jí)配及油石比對(duì)路面性能的影響。

1 路面鉆芯取樣

按照《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》（JTJ060-2008）[3]中的“路面取樣方法”，采用鉆頭直徑為Φ100mm的路面取芯鉆機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣。

根據(jù)交叉口路面破損狀況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，道路交叉口路面的主要破損型式是車轍，現(xiàn)場(chǎng)鉆芯取樣的具體位置就按照車轍轍槽的位置來(lái)確定，分別在所調(diào)查交叉口的各路口路面車轍轍槽深度較大處及表面正常處及過(guò)渡點(diǎn)處鉆取芯樣，即交叉口的每個(gè)路口各取3個(gè)芯樣。

在兩個(gè)交叉口分別鉆取3個(gè)直徑為100mm的馬歇爾芯樣，其芯樣描述見(jiàn)圖1～2，圖中左至右依次為車轍點(diǎn)、過(guò)渡點(diǎn)、正常點(diǎn)。

2 芯樣試驗(yàn)分析

本次使用HZ-20型路面取芯機(jī)鉆取芯樣，芯樣直徑為100mm。對(duì)鉆取的芯樣分別進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)和抽提篩分試驗(yàn)，以測(cè)定其物理力學(xué)指標(biāo)并獲得級(jí)配數(shù)據(jù)。

用水中重法測(cè)定試件的密度。由于瀝青路面鉆取的芯樣與室內(nèi)成型制作的試樣不同，高度不可能符合63.5mm±1.3mm的要求，故對(duì)其進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)時(shí)，由試驗(yàn)實(shí)測(cè)穩(wěn)定度乘以試件高度修正系數(shù)K[4]，得到試件的穩(wěn)定度。

試樣的最大理論密度是由真空法測(cè)得，之后可計(jì)算得到空隙率等體積指標(biāo)。

芯樣混合料的抽提采用LX-LCⅢ型全自動(dòng)瀝青抽提儀，該設(shè)備采用高速離心分離技術(shù)提取瀝青混合料中的瀝青組分，可以快速測(cè)定芯樣各層混合料的油石比，之后對(duì)抽提后得到的礦料進(jìn)行篩分，得到芯樣各層的篩分級(jí)配。

芯樣進(jìn)行抽提及篩分試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表1～2所示。

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

從芯樣馬歇爾試驗(yàn)和抽提篩分試驗(yàn)結(jié)果可以看出：（1）車轍點(diǎn)處的芯樣的空隙率普遍比正常點(diǎn)處的小，這表明，交叉口處在啟動(dòng)/制動(dòng)交通下產(chǎn)生的永久變形導(dǎo)致瀝青混合料過(guò)分密實(shí)。（2）由篩分抽提結(jié)果可以看出，芯樣的油石比普遍偏大，這成為可能導(dǎo)致車轍產(chǎn)生的原因。（3）由上面層級(jí)配結(jié)果看出，同一斷面上，車轍點(diǎn)處比正常點(diǎn)處級(jí)配偏粗，表明高溫條件下，車輪通過(guò)時(shí)細(xì)集料隨瀝青流動(dòng)到兩邊。（4）從芯樣的馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果可以看出，各芯樣的穩(wěn)定度都滿足規(guī)范要求，強(qiáng)度較高，但流值偏大，而瀝青混合料的流值偏大，在高溫下容易產(chǎn)生不可恢復(fù)的永久變形。（5）結(jié)合對(duì)芯樣的研究結(jié)果，應(yīng)控制混合料的油石比，且應(yīng)用較粗級(jí)配。

參考文獻(xiàn)

[1]孫凌，楊揚(yáng).瀝青路面車轍產(chǎn)生的原因及防治措施[J].交通科技與經(jīng)濟(jì)，2003，（1）.

[2]郭詠梅，劉斌，倪富健，等.南京市道路交叉口路面病害調(diào)查及原因分析[J].中國(guó)市政工程，2002（3）：6-9.

[3]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程（JTGE60-2008）.北京：人民交通出版社，2008.

[4]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程（JTGE20-2011）北京：人民交通出版社，2011.

作者簡(jiǎn)介：王燕芳（1985-），女，漢族，江蘇連云港人，江蘇省交通技師學(xué)院路橋系。2009年?yáng)|南大學(xué)工學(xué)碩士畢業(yè)，道路與鐵道工程專業(yè)；助講；研究方向：道路建筑材料。