淺談瀝青路面車轍開裂機(jī)理與防治措施

楊海泉，楊友鋼

（長沙理工大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院，長沙410114）

淺談瀝青路面車轍開裂機(jī)理與防治措施

楊海泉，楊友鋼

（長沙理工大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院，長沙410114）

瀝青路面具有駕駛舒適性高，建設(shè)周期短，維護(hù)簡單，噪聲低，表面平整等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于高速公路和城市道路中。隨著交通量軸向荷載的增加和持續(xù)高溫天氣等環(huán)境影響的增長，車轍已成為瀝青路面最嚴(yán)重的路面病害之一，論文對瀝青路面車轍產(chǎn)生的主要原因的研究做了歸類總結(jié)并提出防治措施。

瀝青路面；車轍；開裂機(jī)理；防治措施

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

1 引言

瀝青混合料是一種典型的粘彈性材料，高溫靈敏性高和路面溫度的性質(zhì)范圍變化很大，高溫和低溫季節(jié)瀝青混凝土強(qiáng)度和彈性模量可以高達(dá)數(shù)倍到十倍不同。由于交通量的不斷增長，軸向荷載增加，車輛渠道化，持續(xù)高溫天氣，氣溫和降雨頻繁的綜合影響差別較大，瀝青路面會產(chǎn)生車轍、泛油、松散剝落、開裂、坑槽等病害。而車轍已經(jīng)成為瀝青路面病害中最嚴(yán)重的病害之一。文章對車轍形成原因進(jìn)行研究，并提出合理科學(xué)的防治措施。

2 國內(nèi)外對車轍的開裂機(jī)理的研究

2.1 國外研究現(xiàn)狀

早在1962年美國AASHO試驗(yàn)路研究期間，霍夫斯特拉等人對車轍路段進(jìn)行了鉆芯研究，研究表明車轍的產(chǎn)生主要是由剪切應(yīng)力降低而導(dǎo)致的，采用高強(qiáng)度的路面材料能減少瀝青路面的車轍產(chǎn)生。

2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

隨著公路交通量的增加，汽車的軸重增加及超載重型車輛的交通渠化的形成日益凸顯，在我國高速公路瀝青路面永久變形已成為一個值得注意的問題。20世紀(jì)初重慶公路科研在三個不同路面結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的循環(huán)進(jìn)行加速加載測試，結(jié)果表明無論是半剛性基層還是柔性基層車轍變形主要產(chǎn)生在瀝青層，且柔性基層路面的車轍深度略小于半剛性路面。徐偉、張肖寧等人對廣東省某高速公路進(jìn)行車轍病害調(diào)查，通過對橋面鋪裝、跨線橋下路面車轍與路面車轍對比，發(fā)現(xiàn)不同路段的路面車轍變形主要來源不同。董澤蛟等人通過對七種瀝青混合材料的動態(tài)彈性模量以及單層車轍試驗(yàn)的設(shè)計。結(jié)果表明，在不同的表面層模量應(yīng)當(dāng)考慮到抗車轍的設(shè)計中，在可能地最大程度地發(fā)揮該混合物的抗車轍性能。

2.3 車轍的影響因素

研究表明，影響瀝青路面高溫穩(wěn)定性的因素很多，可歸納為內(nèi)在因素（路面材料質(zhì)量、路面結(jié)構(gòu)、集料的特性、級配類型、瀝青膠結(jié)料的性能、瀝青與礦料之間的相互作用及路面結(jié)構(gòu)等）與外在因素（氣候條件和交通狀況等）。

3 瀝青路面車轍防治措施

3.1 瀝青路面設(shè)計階段的防治措施

在瀝青路面設(shè)計階段要考慮瀝青混合料動穩(wěn)定度的影響，在瀝青混合料的設(shè)計過程對材料的選擇做出明確的要求，按相關(guān)規(guī)范對瀝青混合料各項指標(biāo)進(jìn)行控制，對瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料設(shè)計統(tǒng)籌安排。

3.2 瀝青路面施工階段的防治措施

在瀝青路面施工過程中可以選用添加硫磺添加劑、抗車轍劑、合格巖瀝青以及添加相關(guān)纖維等措施增加瀝青路面的抗車轍能力；根據(jù)設(shè)計及相關(guān)規(guī)范對碾壓溫度、碾壓遍數(shù)、攤鋪速度、松鋪厚度、攤鋪溫度以及攤鋪機(jī)組合等嚴(yán)格控制，避免碾壓使瀝青路面產(chǎn)生車載；同時為了避免瀝青路面材料選擇和施工錯誤的操作應(yīng)加大施工管理。

3.3 瀝青路面使用階段的防治措施

通過提高車輛的速度、規(guī)定車輛的最大荷載、制定相關(guān)的法規(guī)和對超載車輛執(zhí)行處罰制度。同時，鑒于部分貨車超載情況，應(yīng)鼓勵在夜間通行政策。

3.4 瀝青路面養(yǎng)護(hù)階段的防治措施

在養(yǎng)護(hù)階段針對不同的瀝青路面的車轍深度采取不同方式。車轍深度較小采用微表處治；車轍大于規(guī)范規(guī)定應(yīng)銑刨重新加鋪。

4 結(jié)語

綜上可知，瀝青路面產(chǎn)生車轍的原因較多，應(yīng)該針對車轍不同的形成原因，進(jìn)行不同的處理。因此，要延長瀝青混路面的使用壽命，為使用者提供安全舒適的安全環(huán)境，在瀝青路面的設(shè)計、施工、使用和養(yǎng)護(hù)各個階段應(yīng)采取不同的方法防治車轍。

【1】沈金安.瀝青及瀝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

楊海泉(1990~)，男，湖南長沙人，碩士研究生，從事瀝青材料研究，（電子信箱）hunanywj@qq.com。