1、关于长陡坡沥青路面与车辙防治的研究摘要：沥青路面早期病害问题备受关注。近年来，道路设计及施工中遇到的长大纵坡路段较多，加上重载车辆超载现象较为严重，沥青路面的早起病害尤其是车辙损害比较常见。笔者对长陡坡路沥青路面病害尤其是车辙病害进行了研究，并对沥青路面长陡坡车辙防治提出了可行性的有效措施。 关键词：长陡坡；沥青路面；车辙防治 中图分类号： TU535 文献标识码： A 前言 随着国民经济持续健康快速发展，公路基础设施建设，尤其是高速公路的建设亦呈现出高速发展。而高速公路路面工程主要以沥青路面为主。然而，在多种因素联合作用下，沥青路面以长陡坡路段损害较为严重，对其损害的防治特别是车辙防治刻不容
2、缓。 1.长陡坡沥青路面的重要研究意义 沥青路面在未来的高速公路建设中将占重要地位。从我国地形地势分析，其中山区路面占较大的比重。而长陡坡路段的特殊性引起的早期破坏却比较严重，加上山区本身就地形复杂。因而控制沥青路面破坏，可以使行车安全。同时长陡坡沥青路面的研究一直都是道路研究者关注的热点问题。在国外，如：美国国家公路与运输协会通过对车辙严重地区的研究已经得出了相关的研究成果，主要是影响车辙产生的因素，包括沥青的时温等效特性以及混合料的级配设计。鉴于长陡坡路段的特殊性，需要对其抗车辙性进行专门的研究。它有利于改善长大纵坡沥青路面的路用性能，并延长使用寿命,还可以大大降低营运过程中的维修费用,节
3、省有限的建设资金,投资到更多的建设项目,加快国家经济的更好更快发展。 2.长陡坡沥青路面病害分析 2.1 路面受力分析 据相关研究，由于行车荷载的瞬时性，当对厚度较大的高等级路面进行研究时，可以采用弹性层状体系理论对其加以分析。笔者建议进行假设，如：研究对象为弹性半空间体，各层是均质、连续、各向同性的完全弹性体，且位移和形变是微小的，无限远处的位移、应力和形变为零。因而可以得出结论，路面将更容易产生车辙破坏。另外，我国相关规范规定：最大纵坡为 9%，cos 的最小值为 0.99。在这种情况下，沥青路面的坡度阻力较平路上有明显增加。与平路相比，在陡坡路段车辆的水平作用力有明显的增大，在车辆的启动
4、和车辆的加速的一瞬间，会产生加速阻力，路面与车轮间的水平力系数会上升甚至一倍以上。由在纵坡路段，由于水平应力的作用，路面将更容易产生车辙及剪切破坏。 2.2 长陡坡沥青路面一般病害分析 在公路建设中，沥青路面具有表面平整、行车舒适、耐磨抗滑、低噪声、施工周期短、维修简便等特点被广泛应用。但其产生的病害也较多，一般性的病害是裂缝、推移、坑槽和泛油。基于沥青路面自身结构及外部因素进行分析，首先沥青混凝土作为路用结合料，从三级路到高速公路，从路面底基层到路面面层都得到广泛应用，由于沥青混凝土材质本身的差异，以及受设计和施工水平的影响，沥青路面常常出现开裂、唧浆、泛油、松散、坑槽等病害。其次，病害之间
5、相互影响，彼此相依。如：裂缝处理好就会避免唧浆，坑槽的出现唯一办法就是灌缝，网裂可以采用刷油。另外，路基下沉、施工质量不合格、交通荷载剪切作用，甚至是路面提供给道路用户的服务能力下降导致沥青路面出现一般病害。而这些病害恰恰危害性很大，使公路的平整度下降，直接反映公路施工质量差，而且直接影响行车舒适性，对安全性也起到至关重要的影响。同时它们严重影响了行车速度、行车安全，加大了汽车磨损，缩短了沥青路面使用寿命。 2.3 车辙病害的分析 车辙病害在低等级公路中几乎没有，而在高等级公路中如高速公路，车辙病害是主要病害。车辙属变形类病害，是指路面上沿行车轮迹产生的纵向带状凹槽，深度 1.5cm 以上。车
6、辙一般是在行车荷载重复作用下，路面产生永久性变形积累形成的带状凹槽，它会使路面平整度降低，当车辙达到一定深度时，由于辙槽内积水，极易发生汽车飘滑而导致交通事故。车辙病害形成的具体原因有以下几个方面。首先，一个是沥青路面的设计不合理以及车辆严重超载导致的。其次是沥青路面结构和沥青混凝土本身的内在因素，以及气候和交通量及交通组成等的外界因素的影响，会让沥青路面车辙深度加大。除此之外是沥青混合料油石比过大，雨水侵入沥青混凝土内部或者由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙。而对车辙问题的治理，要从结构和材料两方面来考虑，双管齐下。但其预防车辙病害，首先要从中面层抓起，目前不少抗车辙剂的使用
7、，笔者建议用在中面层。 3.关于长陡坡沥青路面车辙防治工作的一些建议 3.1 改进路面结构形式 改进路面结构形式是防治车辙的必要措施。路面结构整体强度的反应表现在沥青路面表面弯沉盆，从我国目前的技术而言，笔者建议采用创新方法和进行进行路面结构的反演分析，确定路面结构各层的可改进参数。另外，路面平整度、纹理深度、路面结构承载力、路面结构状况的实时检测是需要提高技术支持的，只有快速精确测试得到数据，并应用关键数据分析问题，创新思维，推进路面结构形式的改良，增强行车安全及舒适性的可能程度。如：选用具有骨架密实的结构或者孔隙率较大的密级配混合料作为面层，尽可能使路面层内形成稳定的嵌挤结构。笔者建议对新
8、的路面结构预先进行试点，实验效果显著时再因地制宜地推广改良的路面结构形式。 3.2 合理选择材料 为预防车辙的产生，严格并合理地控制材料的选择是有效手段之一。选用粗集料时，集料应尽量采用人工破碎的砾石，石料形状接近立方体、纹理较深、破碎完整、容易形成嵌挤框架结构。另外可以科学地选用改善沥青混合料高温性能和提高路面抗车辙能力的两种材料，即PRPLASTS 添加剂与 DUROFIEX 添加剂，效果较好。除此之外，添加抗车辙剂和使用改性沥青可以有效地提高沥青混合料的动稳定度，使治理车辙病害更为可行且经济。我国从 2000 年布敦天然岩沥青抗车辙剂引进以来，在中国推广已有 10 年之久。然而近几年，仅
9、仅才有几公里的试验段却实验情况大好:路面状况良好，无脱落、掉渣、裂缝、推移、啃边、搓板等现象出现。因而，在一些特定路面上使用抗车辙剂，一定程度上是解决车辙问题的办法。 3.3 加强施工质量控制 目前知识技术水平对沥青路面进行高温及水文条件控制，但施工工艺都是可控的。加强施工质量控制可以有效地预防长陡坡沥青路面车辙病害。首先加强路基施工质量控制。施工队伍严格规范作业，避免盲目追求施工进度，同时严格使碾压厚度达标标、路基达到设计密度等。虽然通车后路基不可避免地发生沉降，但可以通过路面养护技术避免路面混凝土的断裂及破碎而令进一步造成车辙病害加大。其次是加强基层施工质量控制。施工单位必须保证二灰碎石拌
10、和均匀以及操作人员认真负责严谨的工作，同时使其养生期充足，达到设计强度。另外是加强路面面层施工质量控制。笔者建议采用信誉及技术高的施工单位，使混凝土面层厚度适当及施工时振捣均匀。除此之外施工前完备的准备工作是一道保障，保持材料道路清洁，尽可能的减少材料道路污染，喷洒粘层。最大可能保证施工场地的环境利于沥青路面的建设，严格控制沥青混合料的铺筑温度，不得在气温低于 10及雨天、路面潮湿情况下施工。 4.结语 研究长陡坡沥青路面，为长大纵坡段沥青路面病害的防治奠定了基础。同时，从材料、设计、施工等方面入手，提高沥青混合料的高温稳定性、抗剪强度以及控制沥青混合料的施工均匀性，改进路面结构形式等，提高沥青路面整体抗车辙性能，解决高速公路沥青路面的车辙早期破坏频发的问题，从另一层面保障高速公路的安全，使健康地建设发展高速公路。 参考文献： 1毛浓平.舟山大陆连岛工程长陡坡路段沥青路面设计方案.公路交通科技(应用技术版)，2011-11-15. 2雷迎松.高速公路某段沥青路面病害处治设计.交通世界(建成.机械),2012-05-01.
