車輛超載對瀝青路面的影響分析及治理措施

劉 芳

(重慶交通大學 土木工程學院， 重慶 400041)

0 引言

改革開放以來,我國的經(jīng)濟飛速發(fā)展,同時帶動了交通事業(yè)的高速發(fā)展。到2003年底高速公路里程達到了 29745公里，公路運輸呈現(xiàn)出“重載、大流量和渠化交通”的特點。我國的車輛超載現(xiàn)象比較嚴重,加快了路面使用性能的衰減，造成了路面早期損壞進而導致使用壽命極大縮短,并且對安全行車或運輸造成極大危害，誘發(fā)大量交通事故，嚴重危及國家和人民的生命財產(chǎn)安全。因此,汽車超載問題應(yīng)引起人們的重視。

1 超載作用下瀝青路面受力特性

當瀝青路面承受的車輛軸載大幅增加時，必然會引起路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力重新分布。相應(yīng)地，結(jié)構(gòu)的壓應(yīng)力、拉應(yīng)力以及剪應(yīng)力增加。壓密形變?nèi)菀装l(fā)生在表面層，當表、中、底三層瀝青混凝土的力學性質(zhì)的壓實度相同時，表面層將會產(chǎn)生的最大的壓密形變。當瀝青路面承受超載超載車輛時，其壓密形變會顯著增加，且產(chǎn)生速度也明顯加快。瀝青面層產(chǎn)生嚴重的剪切形變是由瀝青面層內(nèi)的剪應(yīng)力引起的，并且剪切形變隨剪應(yīng)力增大而越嚴重。同一層位內(nèi)的剪應(yīng)力隨軸重的增大而增大。

2 超載對使用壽命的影響

交通荷載和溫度荷載交替作用于半剛性基層瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)，其破壞主要表現(xiàn)為疲勞破壞，因此通常用標準當量軸載的作用次數(shù)來表示公路的設(shè)計使用壽命，通常情況下標準軸載不等于車輛軸載，我國路面設(shè)計時以雙輪組單軸載100KN作為標準軸載且設(shè)計方法中一般以彎沉值和彎拉應(yīng)力為設(shè)計指標來進行標準當量軸次的換算。在計算時將換算車型的荷載換算為標準軸載，其當量軸次是按4.35次方增加?？梢姵d情況下當量軸次上升幅度很大。

公路的使用壽命實際上就是在一定交通流量情況下，公路能夠承受標準軸載最大作用次數(shù)的使用年限。超載運輸導致路面承受的車輪載荷大幅增大，公路的實際使用壽命將隨超載率的增大呈負指數(shù)級遞減，顯然，為了使公路的實際使用壽命更長，必須限制超載車輛上路行駛?？梢缘贸鼋Y(jié)論，超載導致爆炸性的軸載作用次數(shù)增加，極大縮短了公路的使用壽命，降低了其經(jīng)濟效益。

3 超載對路面結(jié)構(gòu)厚度的影響

在設(shè)計公路路面厚度時決定性因素為交通軸載。通常用路面設(shè)計彎沉值Ld來衡量路面整體剛度，其計算公式為路面結(jié)構(gòu)確定后,Ac、As、AB為定值。彎沉值大小主要取決于累計軸次 Ne，因此研究彎沉值要著手于車道的累計當量軸次，并且充分考慮車輛超載等情況，對可能出現(xiàn)的情況做出綜合性的預判，合理地設(shè)計路面結(jié)構(gòu)厚度。

因此要想減輕超載引起的疲勞破壞，需在設(shè)計時增加結(jié)構(gòu)厚度。這樣一來，超載產(chǎn)生的層底彎拉應(yīng)力會降低，直到與標準軸載產(chǎn)生的彎拉應(yīng)力相等。即當軸載增加較大時，底基層彎拉應(yīng)力增加也會較大，從而需要增加較大的結(jié)構(gòu)層厚度。這會使路面的造價大幅提高。同時，施工中的困難也會增加不少?；蛘哒f施工是否具有可行性還不好說?？梢姙榱丝紤]超載造成的破壞而做出的結(jié)構(gòu)厚度的增加，將會對路面的修建造成很大的困難。由此可見超載對于道路的危害巨大。

4 治理超載的措施

4.1 完善收費政策及定價制度

目前我國在經(jīng)營性運輸中，無論車輛是超載、滿載或是空載，都按車輛核定噸位的統(tǒng)一標準收取過路費，這樣明顯無法滿足多用路多繳費、少用路少繳費的原則。這種收費時不以車輛實際載重的大小為依據(jù)的方式存在許多缺點，并且很不公平，使超限運輸問題更加泛濫蔓延，因此必須針對這一問題加以改革治理。在高速公路通行費價格制定時應(yīng)考慮：(1)通行費價格要包含生產(chǎn)、維修成本等；(2)通行費價格要形成市場調(diào)節(jié)機制；(3)通行費價格要合理的反映社會成本；(4)加強通行費價格形成的制度化法制化建設(shè)。

4.2 采用計重收費方式

當前職能部門上路執(zhí)法檢查還是治理車輛超載超限的主要手段。職能部門執(zhí)法檢查主要是依靠執(zhí)法人員使用磅秤或者依靠經(jīng)驗判斷來確定超載超限車輛，然后對超出限值部分進行卸貨處理，對司機予以行政處罰。但這種方法的勞動強度大、安全保障低，且由于整個執(zhí)法時間長，容易造成交通擁堵。動態(tài)軸重檢測儀可以對所有通過車輛的車輛總重和各軸的軸重進行動態(tài)檢測,它擁有先進的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。它不僅減輕執(zhí)法人員的勞動強度，而且可以提高效率和精度。通過這一計重收費系統(tǒng)可以智能識別車輛重量，有效方便。

4.3 完善相關(guān)法律法規(guī)

目前在超載方面的法律法規(guī)體制還不夠健全,導致超載的治理步伐比較緩慢。因此各立法機關(guān)要審時度勢，根據(jù)需要制定相關(guān)規(guī)范文件，建立健全法律制度，從法律角度對車輛超載超限的標準進行明確的標定，制定相應(yīng)地處罰措施。嚴厲打擊生產(chǎn)違規(guī)超限車輛、非法改裝車輛的行為，對于汽車生產(chǎn)環(huán)節(jié)嚴格監(jiān)管。同時也需要對交通路政和公安交警等管理部門及其執(zhí)法人員權(quán)利和義務(wù)的范圍做出明確的規(guī)定,以此來提高法律法規(guī)的針對性和可操作性。

5 結(jié)語

公路超載不僅破壞公路基礎(chǔ)設(shè)施，使路面過早出現(xiàn)龜裂、坑槽、沉陷、翻漿、車轍、板體斷等病害，使瀝青出面出現(xiàn)早期損壞，極大縮短公路的使用壽命，降低公路經(jīng)濟效益，給國家增加不必要的資金投入。還會極大增加駕駛員的心理負擔，使駕駛員的思想壓力顯著增大，進而導致操作出現(xiàn)錯誤，危害行車安全，無論是在財產(chǎn)方面還是在人身安全方面，都給國家以及人民帶來巨大的損失。因此必須采取相應(yīng)措施，建立健全法律法規(guī)，調(diào)整優(yōu)化管理結(jié)構(gòu)，加強監(jiān)管，并通過新技術(shù)予以治理，緩解超載問題帶來的危害以增加公路的使用壽命，充分發(fā)揮其經(jīng)濟效益！

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