沥青路面车辙病害成因分析及对策研究
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沥青路面车辙成因及防治措施摘要:沥青路面车辙对公路的使用品质和使用寿命造成了严重危害,甚至会造成巨大的经济损失和司乘人员的生命安全,本文就车辙产生的原因和如何进行防治提出可行措施,并为公路路面的日常养护提出一定的参考意见。
关键词:沥青路面;车辙;防治;引言1车辙产生的机理以及类型1.1 产生机理公路的车辙属于路面累积变形造成的。
公路在长期使用的情况下,受到持续性的作用力影响发生变形并逐渐形成较为显著的车辙痕迹。
因沥青混合料在运营初期被荷载进一步压实,且沥青处于塑性流动状态,在高温、车辆碾压等情况下发生一定程度的变形,在长期影响下沥青路面结构剪力遭到破坏,车辙是沥青路面变形的重要表现形式。
1.2 类型车辙形成根本性原理不存在差别,均是在车辆行驶造成的长期负荷影响下,由于公路所在地自然因素的作用,造成公路表面的混凝土发生疲劳变形形成。
根据车辙产生的原因进行分类,通常有四种类型:(1)车辆失稳造成的车辙;(2)持续性负荷造成的车辙;(3)车辆结构影响形成的车辙;(4)路面磨损形成的车辙。
2 车辙成因分析以及防治措施2.1 成因分析(1)温度在夏季持续高温作用下,由于沥青路面的蠕动性加强,结构的流动性增强,车辆负荷造成的路面变形更为显著。
另因沥青表面的变形差异,车辆行驶过程中由于重心稳定度下降造成车辆失稳的可能性更高,车辙的影响因此扩大。
(2)荷载公路作为区域货物运输的主要通道,日常通行量极大,由于大量重型车辆通行,路面长期处于高负荷的状态;又因重型车辆载重的重心不固定,导致车辆轮胎与地面的接触压力并不完全相同,接地压力较大的部分车辙痕迹就更为明显。
因此公路在长期处于高负荷的情况下造成的持续性破坏难以避免,导致沥青路面的结构遭到破坏,甚至出现显著的剪力破坏情况。
(3)路面材料当前我国大部分公路路面均为沥青混合料。
沥青在高温状态下发生变形,是此类材料塑性的主要形式,因此该类型的材料无法完全避免高温变形的问题。
沥青路面车辙报告1. 背景沥青路面是目前常见的道路建设材料之一,具有耐久性和舒适性等优点。
然而,随着时间的推移和车辆的频繁行驶,沥青路面上会出现车辙,对车辆行驶和行人通行造成一定的影响。
本文将分析沥青路面车辙的形成原因以及可能的解决方案。
2. 车辙形成原因2.1 车辆负荷:沥青路面车辙的主要形成原因之一是车辆负荷。
过重的车辆或大型车辆会给沥青路面造成较大的压力,导致路面变形,进而形成车辙。
2.2 频繁行驶:频繁行驶也是车辙形成的重要原因。
在某些高流量道路上,车辆不断地来往,给路面带来了持续的压力,使得路面渐渐变形。
2.3 天气影响:天气条件也会对车辙形成起到一定的影响。
例如,高温天气下,沥青路面可能会软化,容易被车辆压出车辙。
而在冷冻天气或雨雪天气中,水分会渗入沥青路面,加剧路面的破坏。
3. 车辙对道路的影响3.1 安全隐患:车辙对道路的行驶安全产生一定的隐患。
车辙会增加车辆行驶时的颠簸感,降低车辆的稳定性,增加车辆与路面的摩擦力,影响驾驶员的操控能力。
3.2 舒适度下降:车辙使得道路表面不平整,给乘车者带来不舒适的感觉,尤其是对于长途巴士、卡车等重型车辆的乘车体验更为明显。
3.3 维护成本增加:车辙的形成需要对道路进行维护修复,增加了道路的维护成本。
频繁的修复工作不仅需要耗费人力、物力和财力,还会给交通行驶带来一定的不便。
4. 解决方案4.1 道路设计优化:在道路建设初期,可以通过优化路面结构设计来减少车辙的形成。
采用更适合当地气候和交通条件的沥青配方,增加路面的耐久性和抗变形能力。
4.2 交通管理措施:合理的交通管理措施也有助于减少车辙的形成。
例如,限制过重车辆的通行,合理控制车流密度,减少频繁行驶对路面的压力。
4.3 定期养护维修:定期养护维修是减少车辙影响的有效手段。
及时进行路面的补充沥青、修补和重新铺设工作,保持路面的平整度和耐久性。
4.4 新技术应用:引入新技术也有望改善车辙问题。
例如,可考虑在某些重要路段使用更耐磨、抗变形性能更好的新型道路材料,如高分子改性沥青等。
沥青路面几种类型车辙的成因分析与防治摘要旨在对几种类型车辙的原因进行深入分析,并提出具体防治措施。
关键词沥青路面;车辙;原因;防治沥青路面车辙对路面的使用品质和使用寿命造成了严重危害,从而造成了巨大的经济损失,甚至危及人员生命安全,所以控制路面车辙是设计和施工人员迫切关心的问题,如何切实减轻和消除沥青路面的车辙问题,下面结合车辙的几种类型简单谈谈个人的拙见。
1 车辙分类1)失稳型车辙。
是由于沥青混合料高温稳定性不足引起的,因路面结构层在车轮荷载作用下内部材料的横向流动引起位移而形成的。
当沥青混合料的高温稳定性不足时,在外力作用下沥青路面常会产生这种车辙。
2)结构型车辙。
是由于路面结构整体刚性不足,由荷载作用下产生的永久变形积累造成的,这种变形主要是由于路面基层、垫层的竖向永久压缩变形和土基的固结造成的。
3)磨耗型车辙。
是由于沥青路面表面层的材料受车轮磨擦和自然环境因素作用下持续不断损耗而造成的。
在路面车辙中,一般以失稳型车辙为主。
当土基和基层垫层的承载力明显不足或压实不足时,结构型车辙比较明显;当沥青结合料明显偏少或者粘附性明显不足或寒冷地区沥青发硬变脆,造成沥青混合料松散时,磨耗型车辙比较明显。
2 几种类型车辙成因及防治措施2.1 失稳型车辙成因与防治措施失稳型车辙主要是由于沥青混合料高温稳定性不足而造成的,常出现在沥青面层10cm以内,在高速公路沥青面层中,中面层容易出现这种车辙。
高温时的车辙,主要是抗剪强度不足或塑性变形过剩造成的。
沥青混合料的强度取决于混合料的内摩擦角和粘聚力,可以用摩尔方程τ=c+σtanΦ来说明矿料和沥青对沥青混合料抗剪强度τ的影响,其中,c是沥青与矿料之间产生的粘聚力,Φ是矿料与矿料之间产生的内摩擦角,σ是沥青混合料所受的正应力。
基于以上分析,可从以下角度进行探讨。
1)内摩擦角的影响因素。
①集料的颗粒形状和表面纹理。
沥青混合料的内摩擦角是由于集料与集料之间的嵌挤作用产生的。
沥青路面车辙病害分析一、何为车辙?车辙是路面受到行车荷载的反复作用,在纵向上不断发生微小变形,这种变形再经过不断叠加、累积而形成的压痕,主要表现为在轮迹内形成凹陷,而在轮迹两侧产生隆起的凸起,是沥青混凝土路面的主要病害形式之一。
路面铺筑初期,车辙深度几乎为零,乘车舒适度较好;但是随着行车次数的不断增加,车辙深度不断增大,对行车造成的影响也不断变大,乘车舒适度明显下降;当车辙深度达到一定值时,甚至会对出行者的行车安全产生一定程度的影响。
二、车辙的四种类型我国根据车辙产生原因的不同对车辙病害类型进行了划分,主要分为以下四种:结构型车辙、失稳型车辙、磨耗型车辙和压密型车辙。
1、结构型车辙由于荷载作用超出了路面的承受力,会造成沥青面层以下的包括路基在内的结构发生永久性的变形,这种现象叫做结构性车辙。
这种车辙现象的特点是:宽度大,两侧无明显的隆起显像,V字形横断面。
2、失稳型车辙另外还有一种车辙叫做沥青混合料的流动性或失稳性车辙,即在高温条件影响下,车轮反复作用,使荷载能力超出沥青混合料的稳定极限所导致的现象。
损坏时容易使车轮对应的路面部位下凹,车轮作用的路面两侧容易产生隆起现象。
在弯道处还明显向外推挤,使车道线与停车线容易变成弯曲的曲线,造成交通事故的发生。
毫无疑问,这部分的车辙主要表现为于沥青混合料流动的特性。
这种车辙现象主要发生在上坡路段和交叉口附近,因为这段里面的车速慢、轮胎接地发生的横向应力较大,对主要行驶双轮车的路段,车辙断面成w形,对行驶宽幅单轮车的路段,车辙成非对称形状。
3、磨耗型车辙磨损性车辙的发生现象是比较少的,由于我国的基层基本上都是半刚性基层,而车辙基本上都属于沥青混合料的流动性车辙,目前,针对这一车辙只能通过采用新材料和改造再生材料来对付和防止磨损性车辙现象的产生。
4、压密型车辙由于沥青面层的压密性而造成的,有些高速公路在压实施工方面没有使路面的形成充分的压实度,并且过分的追求平整度,待降低温度后碾压,都会造成压实度不足致使通车后的第一个高温季节混合料继续压密,在交通车辆的反复碾压作用下,空隙率不断减小,达到极限的残余空隙率后才趋于稳定。
高等级公路沥青路面车辙病害成因和防治措施摘要:本文分析了高等级公路沥青路面车辙的形成机理和影响因素,提出了相关的预防、控制办法与治理对策,供大家参考。
关键词:公路;沥青路面;车辙;防治措施1前言随着高等级公路建设的发展。
沥青混凝土已成为沥青路面的主要形式。
但伴随着国民经济的高速发展而带来的交通量迅速增长、车辆大型化、超载严重、车辆渠道化等。
使沥青混凝土路面面临严峻的考验。
车辙是路面结构各层永久变形的累积,沥青混凝土路面的永久变形是直接影响平整度、路面使用性能、行车安全和舒适的重要因素,它与疲劳开裂一样,是沥青混凝土路面的主要损坏现象之一。
2 车辙的形成机理2.1 沥青混合料的后续压实沥青混合料在被碾压成型前是由骨料、细砂、沥青和空气组成的松散混合物,高温下处于半流动状态,由沥青与矿粉组成的胶浆被挤进矿料间隙中,同时骨料被强力排挤成具有一定骨架的结构。
碾压完毕交付使用后,沥青路面初级阶段,在汽车荷载作用下进一步压实,形成微量的永久变形,渠化交通后形成初始轮迹。
施工技术规范规定,高速公路、一级公路压实度要达到实验室标准密度的96 。
沥青路面厚度15 cm,在行车作用下压实度达到100%,经计算形成0.6 cm 的轮迹。
2.2 沥青混合料的流动变形在高温及车辆荷载作用下,沥青混合料中的自由沥青及沥青与矿料形成的沥青胶浆会首先产生流动,从而弓}发沥青混合料的流动变形。
2.3 沥青混合料的结构性失稳变形处于半固态的沥青混合料,因沥青及胶浆在荷载及高温作用下首先流动,混合料中粗细骨料组成的骨架逐渐成为荷载主要承担者。
随着温度的升高或荷载的增大及荷载的重复作用,加上沥青的润滑作用,硬度较大的矿料颗粒在荷载作用下会沿矿料间的接触面滑动,促使沥青及胶浆向其轮迹的法线方向流动,导致沥青路面结构失稳,形成车辙。
3 影响车辙形成的因素3.1 交通荷载条件车辆的渠化交通,重载车辆交通量的增加,超载车辆轮载的加重,增加了形成车辙的速率。
沥青路面病害原因分析及处理对策摘要:沥青路面长期在车辆行驶作用和自然影响下,会发生很多病害。
文章分析沥青路面病害的原因,提出其治理措施,以及提高路面质量的措施。
关键词:沥青;路面;病害;对策引言现在我国交通行业取得很大的发展,沥青路面也随之被应用的越来越多。
这是因为沥青路面具有养护时间短、适应强等优点,然而市区沥青路面同时也面临着很多的病害。
一、沥青路面常见的病害1)坑槽产生的主要原因是由于材料不合格、水损坏、车辆超载等原因引起的。
2)麻面与松散产生的原因主要是使用的沥青稠度偏底,用量偏少或沥青加热时温度过高,与矿料粘附力不足;矿料级配偏粗、过湿,或在低温、雨季施工等。
3)沥青路面形成拥包的缘由重点是因为沥青面层中沥青比重超标、粘度与软化点不高,矿料级配不合理,细料超标,草成面层材料自身的高温抗剪强度降低,在行车作用下形成拥包。
而且还有交通量的大小,车辆超载情况,温度,路线线型,路面设计,路面材料等都会引起沥青路面出现拥包现象。
4)沥青砼路面产生裂缝的原因主要沥青材料老化,路面基层结构设计不当、施工质量差、配合比不当、拌和不均、车辆严重超载等原因造成路面承载力下降。
二、公路沥青路面病害原因分析(一)沥青路面裂缝沥青路面裂缝按其成因不同划分成横向裂缝、纵向裂缝与网状裂缝三种。
横向裂缝的形成重点由于实际的气温条件、沥青面层与半刚性基层材料的抗裂性能等影响。
纵向裂缝的产生主要是由于地基和填土在横向不可避免的不均匀性所造成的,尤其是在旧路基扩展地段,因为土质台阶处理不规范、分层填筑厚度与压实度控制不足,特别在有表面水渗入的前提下,其地段通常是纵向裂缝的高发区。
面层裂缝一旦发生冲刷、唧浆就会产生以缝为中心的下陷形变,同时引起裂缝两侧产生新裂缝甚至碎裂破坏。
(二)沥青路面车辙车辙是路面结构层与土基在行车重复荷载作用下的补充压实,造成结构层材料的侧向位移所形成的累积永久变形。
影响沥青路面车辙深度的关键原因是沥青路面构造与沥青混凝土本身的内在原因,机上气候、交通量与交通构成等外界原因。
沥青路面常见病害原因分析与处治措施美丽的沥青路是城市一道靓丽的风景线,如果路面遭到破坏,那么将会影响到整个城市的环境,不仅如此,还会严重影响到城市的交通运作,所以加强对沥青路面的研究是非常有必要的,对此本文分析了沥青路面常见病害原因分析与处治措施。
标签:沥青路面;常见病害;原因;处治措施引言在我国公路工程中,沥青路面作为一种柔性路面,应用越来越广泛。
沥青路面的表面平整度较高、无施工接缝,行车舒适度较好,且施工方便、养护维修简单,在各等级公路工程都能取得良好的应用效果。
但是沥青路面在使用过程中,往往会出现裂缝、泛油、松散以及坑槽等病害,导致沥青路面病害产生的原因较多,其中施工材料、施工工艺等因素的影响较大。
1、对于沥青路面的基本要求随着我国道路交通越来越发达,对于沥青路面的使用性能的要求也越来越高,主要要求如下:第一,要求沥青路面有足够的力学强度,这样才能保证道路有较强的承载力;第二,要求沥青路面有较高的高温抗车辙性;第三,要求沥青路面有较好的低温抗裂性,这样才能保证道路在低温下能够抵抗收缩裂缝;第四,要求沥青路面有较好的耐疲劳性,保证沥青路面的经过反复荷载时不被破坏;第五,要求沥青路面水稳定性好,即保证沥青路面在受到水的侵蚀时,不会发生沥青剥离、松散及破坏的情况;第六,要求沥青路面抗老化性强,保证沥青混合料不受气候的影响,并且能保持各种良好的性能。
2、沥青路面常见的病害危害性(1)经济损失。
沥青路面出现病害后,给过往车辆和行人造成许多不便,车辆磨损加重,油量消耗增大,运输成本增加,路面维修与养护资金也大量增加,只有从根本上保证路面质量,杜绝车辆超载超限,才能把损失降到最低限度。
(2)不良影响。
道路病害处治施工将占用道路通行空间,因此经常造成施工路段的交通堵塞,尤其在高峰时段,不仅延误出行者的时间,而且降低了车辆和行人的安全性。
污染空气,道路病害处治一般将挖出的弃料堆置于四周,造成日晒后尘土飞扬,污染空气。
沥青混凝土路面车辙病害分析与防治徐伟伟(沿海养护处盐城市亭湖区南洋镇盐城东收费站224000)摘要:随着我国经济的发展,交通量不断增大,轴载明显增加,给沥青路面带来了明显的早期损害。
车辙是早期损害中最普遍的现象之一,严重影响行车质量,降低沥青混凝土路面的使用寿命,有时还引发交通事故。
因此,改善沥青混凝土路面的质量,减少其早期损害,越来越受到人们的重视。
实践表明,车辙使路面性能降低,是导致路面损害最主要原因之一。
关键词:路面沥青车辙病害1 概述车辙是沥青混凝土路面特有的一种破坏形式,它是在行车荷载重复作用以及气候(高温)等因素综合作用下产生的一种永久性变形,表现为沿行车轮迹产生纵向的带状凹槽,严重时车辙的两侧会有突起形变,造成路面使用性能更加恶化。
2 沥青路面车辙的机理和特征(1)由于荷载作用超过路面各层的强度。
发生在沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久性变形,成为结构性车辙。
这种车辙的宽度较大,两侧没有隆起现象。
横断面成V 字形。
(2)沥青混凝土的侧向流动变形,在高温条件下,车辙车轮碾压的反复作用,荷载应力超过沥青混合料的稳定极限,使流动变形不断积累形成车辙叫做流动性车辙或失稳性车辙。
车轮作用的部位下凹,车轮作用少的车道,两侧反而向上隆起。
在弯道处还明显向外推挤,车道线及停车线因此可能成为变形的曲线。
(3)冬季防滑钉轮胎形成的磨损性车辙,在我国由于基层基本上是半刚性基层,车辙多属于沥青混合料的流动性车辙,对这种车辙基本上没有有效的维修方法,只有更换产生车辙的层次。
另外还有一种国外较少发生而我国缺常常发生的车辙,它是由于沥青面层本身的压实度造成的,这是非正常车辙。
在我国有些高速公路施工时没有充分的压实,过分追求平整度,在降低温度后碾压,造成压实度不足,致使通车后第一个高温季节混合料继续压实,在车里反复碾压作用下,空隙率不断减小,达到极限的残余空隙率后才趋于稳定,产生压实变形,形成明显的车辙。
这种车辙两侧没有隆起,只有凹陷,成为V或W型。
沥青路面车辙产生的原因及防治措施随着公路运输量日益增长和运输向重型化发展,尤其是高等级公路渠化交 通的运行,高等级公路沥青路面的车辙日趋严重。
由于路面上产生过大车辙, 会使:1)路表过量的变形影响路面的平整度;2)轮迹处沥青层厚度减薄,削 弱了路面整体强度,易于诱发其它病害; 3)雨天车辙内积水导致车辆出现水漂 ,影响高速行车的安全性;4)在冬季车辙槽内聚冰,降低路面的抗滑能力,导 致行车危险;5)使车辆在超车或变换车道时方向失控,影响车辆的操纵稳定性 。
由此可见,由于车辙的出现,会严重影响路面的使用和服务质量。
我国以前公路等级较低,交通量小,基本上未形成渠化交通,且沥青面层 较薄,因此车辙没有成为主要问题,路面设计规范也未考虑车辙设计。
现在我 国广泛采用半刚性基层沥青路面,目前主要表现出来的早期破坏形式是路面裂 缝及水损坏,但随着经济建设的快速发展,公路交通量的不断增加,交通渠化 以及重型车辆的出现,沥青层厚度增加,路面车辙问题逐渐变得突出,必须引 起重视。
1•车辙的类型沥青混合料是一种典型的流变性材料,它的强度和劲度模量随着温度的升高而降低。
所以沥青混凝土路面夏季高温时,在交通的作用下,由于交通的渠 化,在轮迹带逐渐形成变形下凹,两侧鼓起的所谓车辙”根据它形成的原因 ,可分为下列三种类型:(1)结构性车辙 :这种车辙是指土路基、(底)基层、沥青面层等结构 层的强度不沥青泯:垦土旖层下笳地墓 踣農面的凸绦永离蛮形. 谿面沥寺混凝土 轮迹酌两侧图15失稳型车辙一沥寺鹿屈土基用够引起的永久变形。
它的特点是宽度比较大,两侧没有隆起,横断面呈凹陷。
(2)失稳性车辙:这种车辙是指沥青面层进一步被压实及侧向流动的变形,这种变形主要发生在重载车辆车轮经常作用的部位。
其特点是车轮作用的部位下陷,两侧向上隆起,看是一种槽沟。
(3)磨损性车辙:这种车辙是人为性因素造成的。
比如:有些车辆在雨雪天气里,为防止轮胎打滑,在车轮上加防滑链或使用镀钉轮胎,多发生在我国北方寒冷地区。
沥青路面车辙的形成原因及防治措施随着我国经济的发展,交通量不断增加,轴载明显增大,现代交通的渠化设计给沥青路面带来了明显的早期损害。
车辙是早期损害中最普遍的现象之一,严重影响行车质量,降低沥青混凝土路面的使用寿命,甚至引发交通事故。
本文分析了沥青路面车辙形成的机理和成因,并提出了相应的防治措施。
标签:沥青路面;车辙车辙是公路沥青路面一种危害性较大的病害类型,在现代交通状况下,车辙出现的速度和普遍性大大超过了预期,严重影响了公路的服务质量和行车的安全,并直接影响路面使用寿命,给沥青路面和路面使用者带来诸多危害。
1.沥青路面车辙的类型车辙是由路面的结构层及土基在行车荷载反复作用下,以及结构层材料的侧向位移产生的累积永久变形。
沥青路面车辙按成因分三类:①结构型车辙主要是由于路面基层和路基的强度不够,在车辆荷载的作用下,路面基层及路基变形引起的。
车辙的宽度较大,两侧没有明显隆起现象,横断面呈U字形;②失稳型车辙是在高温条件下,荷载应力超过沥青混合料所能承受的稳定性应力极限,发生流动变形并不断累积所形成的车辙。
一般发生在上坡路段、交叉口附近,车速慢,轮胎接地时间长,横断面呈W形;③磨耗型车辙是由于沥青路面顶层的材料在车轮磨耗和自然环境因素下不断的磨蚀形成的,尤其是冬季埋钉轮胎形成的磨损性车辙。
2.外部因素2.1超载对车辙的影响车辙产生的主要原因之一是在车轮竖向和水平荷载作用下,沥青层内产生剪应力,致使沥青混合料产生剪切变形,不可恢复变形的不断累积形成车辙。
以半刚性基层沥青混凝土路面作为典型结构,根据有限元力学计算分析方法对计算结果的分析,无论在平坡还是在上坡路段车辆轴重越大,剪应力越大。
车辆在平坡路段行驶时,当车辆轴重从100kN增加到150kN、200kN时,最大剪应力由0.157MPa增加为0.232 MPa、0.308 MPa,分别增加了48%和96%,在深度4~6cm范围内剪应力较大。
通过上述分析发现,随着轴重增加,剪应力几乎按照相同的比例增大,即剪应力与车辆轴重近似地表现为45°线性递增的比例关系。
沥青路面车辙病害原因与处治方案一、什么是车辙:车辙是车辆在路面上行驶后留下的车轮永久压痕。
过去,人类广泛应用马车,在泥土路上走,由于土路较软,车过后路面就有压痕,雨后,路面有泥水压痕更深。
古人云:“前面有车,后面有辙。
”车走多了,路上留下两条平行的很深的车辙。
现代路面车辙是路面周期性评价及路面养护中的一个重要指标。
路面车辙深度直接反映了车辆行驶的舒适度及路面的安全性和使用期限。
路面车辙深度的检测能为决策者提供重要的信息,使决策者能为路面的维修、养护及翻修等作出优化决策。
二、沥青路面车辙的类型和产生原因:沥青路面的车辙分为磨耗磨损型车辙、结构性车辙、失稳型车辙、压密型车辙四种类型1、磨耗型车辙产生原因:在交通车辆轮胎磨耗和环境条件的综合作用下,路面磨损,面层内集料颗粒逐渐脱落;在冬季路面铺撒防滑料(如:砂)时,磨损型车辙会加速发展.2、结构型车辙产生原因:这类车辙主要是基层等路面结构层或路基强度不足,在交通荷载反复作用下产生向下的永久变形,作用或反射于路面。
3、失稳型车辙产生原因:绝大多数车辙是由于在交通荷载产生的剪切应力的作用下,路面层材料失稳,凹陷和横向位移形成的。
此类车辙的外观特点是沿车辙两侧可见混合料失稳横向蠕变位移形成的凸缘.一般出现在车辆轮迹的区域内,当经碾压的路面材料的强度不足以抵抗交通荷载作用于它上面的应力、特别是重载车辆高频率通过,路面反复承受高频重载时,极易产生此类车辙。
此外,在高速公路的进、出口,交费站或一般公路的交叉路口等减速或缓行区,这类车辙也较为严重。
因为这些地区车速较低,交通荷载对路面的作用时间较长,易于引起路面材料失稳,横向位移和永久变形。
4、压密型车辙在施工中碾压不足,开放交通后被车辆压密而形成车辙。
不过这类车辙如果是由于路面施工质量控制不严造成的非正常病害,一般在讨论车辙时,多不考虑。
从车辙的形成过程来看,车辙主要是高温下沥青面层因沥青软化而进一步密实,以及沥青变软对矿质骨架的约束作用降低而使得骨架失稳,表明沥青对混合料的高温性能十分重要。
沥青路面车辙成因及防治探讨李伟伟曲东东王建超(洛宁县公路管理局,河南洛宁471700)工程技术【Ii奄要】车辙是指在渠化交通的道路t在行车荷栽的反复作用下,路面发生的不可恢复的永久变形,是沥青混凝土路面的主要破坏形式之一,层内的剪应力以及剪切流动是车辙发生的主要原因。
本文主要讲避了车辙形成的机理、影响因素强其防治描施。
为高速公路车辙病害的防治提供参考。
陕键词】沥青路面;车辙;成因;防治;探讨车辙是沥青路面除了裂缝和水损害之外的一种危害性较大的病害类型,在现代重交通条件下,车辙出现的速度和普遍性大大超过了预期。
在我局管养的三条省道中,主要为沥青路面,特别是S249三邓线陕县界至洛宁县城段,沿线地形复杂,高填方过度路面多,路线纵坡大,长陡坡路段多,受重载、超载及低速行车等诸多不利因素影响,车辙病害大量出现,部分路段车辙深度曾大于5公分以上。
车辙的产生不仅影响路面的平整度,易造成降水天气时路面排水不畅,导致行车舒适性嘲氏,危及车辆行车安全,另外经过车轮反复碾压,在轮辙边缘会造成纵向开裂,进而导致路面的水破坏。
1车辙形成机理车辙是指路面的结构层及路基在行车荷载作用下的补充压实,以及结构层材料的侧向位移产生的累积永幺变形。
1.1沥青路面车辙类型1)结构型车辙。
由于荷载作用超过路面各层的强度,发生在沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久变形。
这种车辙宽度较大,两侧没有隆起现象,横断面呈U字形。
2)失稳性车辙。
由于沥青路面结构层在车轮荷载作用下,其内部材科的流动产生横向位移而形成。
这种车辙一般都有剪切变形产生的两侧隆起现象,车辙断面成W型,易发生在车速较慢、横向应力大的上坡路段。
3)压密型车辙。
由于施工质量控制不严,沥青面层本身压实度不足,致使通车后的第一个高温季节混合料继续压密,在交通荷载的反复碾压作用下,空隙率不断减小,达到极限残余空隙率才趋于稳定。
4)磨耗型车辙。
当路面结构稳定,车辆行驶时,轮胎磨耗路表而产生此类车辙,车辙深度一般在5m m以内。
沥青路面车辙形成原因及解决措施摘要:结合某公路工程实例,对沥青路面车辙形成原因及处理措施进行分析。
研究结果表明,沥青路面车辙病害对人们的出行体验影响巨大,其主要形成原因包括内部因素与外部因素,路面出现车辙问题后,施工单位要及时进行处理,修复车辙病害,以提升人们的出行体验,延长公路的使用寿命。
关键词:沥青路面;车辙原因;解决措施;1 工程概况某公路工程修建于2016年,路线全长12.69km,路面为沥青混凝土结构,在公路多年的运营中,由于众多因素的影响,现阶段路面已经出现不同程度的车辙病害,对公路的行车安全造成巨大威胁,为解决此问题,决定对公路沥青路面车辙形成的原因进行分析,并将现存问题加以解决。
2 沥青路面车辙形成原因分析2.1 车辙检测本工程车辙病害发生后,为准确测定车辙病害程度和发生原因,在路面出现车辙的位置选取了6个截面进行取芯检测,并将检测结果与未发生病害位置的芯样对比,最终得出路面车辙的病害程度,公路路面的车辙指数优良率为72.8%,其中主干线车辙的深度在10mm以上的,车辙面积约为总线路面积的7.4%,车辙深度在15mm以上的,车辙面积约为总线路面积的0.9%;在辅线中,车辙深度在10mm以上的,车辙面积约为总线路面积的11.3%,车辙深度在15mm以上的,车辙面积约为总线路面积的4.5%,由检测结果可知,路面车辙病害情况已经相当严重,需要进行调查与处理。
2.2 车辙成因分析通过分析选取的6组芯样,外加对路面现场的实际调查,综合得出导致路面车辙问题的原因共包括五项,主要分为内因和外因两大类,其中外因主要包括行车荷载和温度变化,内因主要包括设计因素、材料因素、施工因素。
2.2.1 外部因素(1)行车荷载因素:车辆的长期荷载是产生车辙的主要原因,路面在车辆水平和竖向压力下,沥青路面内部会出现剪切应力,长期作用下,剪切应力会导致沥青混合料出现变形,而路面无法得到有效的缓解,情况愈加严重,最终形成车辙;随着时间的累积,沥青混合料的剪切应力逐渐向中面层甚至下面层转移,车辙的程度就会越来越深,从而导致路面出现严重的车辙病害,此外,在本次调查中发现,该公路的行车量巨大且不乏超载车辆的通行,这进一步加剧了车辙病害的蔓延。
沥青路面车辙形成原因分析及处理措施摘要:沥青路面具有众多优势,因此,在我国道路建设中应用广泛。
但随着沥青路面的增多,沥青路面早期病害也越来越引起人们的重视。
本文主要论述了沥青路面车辙形成原因,并结合沥青路面实例,对沥青路面车辙的处理措施进行了介绍,具有一定参考借鉴意义。
关键词:沥青路面;车辙;形成原因;处理措施随着道路建设快速的发展,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,而被广泛应用。
但受内因与外因及施工工艺等多种因素影响,车辙病害大量出现,尤其在路口停止线和公交车站处,更是车辙病害多发部位。
路面车辙不仅影响行车,而在严重车辙的地方还会威胁交通安全,如车辆在变换车道时困难,车辙内积水使行车形成水漂,使制动距离不足,轮迹处沥青层减薄,削弱了路面结构的整体强度,对路面的使用品质和使用寿命造成了严重危害,从而造成了巨大的经济损失。
因此,处理好沥青路面车辙病害问题是道路维护迫切关心的问题。
1 车辙形成原因和主要类型1.1 车辙形成原因车辙是沥青混凝土路面特有的一种破坏形式,表现为沿行车轨迹产生纵向的带状凹槽,严重时车辙两侧出现隆起变形。
车辙的成因非常复杂,主要原因是沥青混合料的压实密度低、剪切破坏和基层的垂直变形所造成。
近年来,随着大功率压路机的使用和基层强度的提高,道路基层和土基所产生的永久变形不再显著,目前普遍认为沥青路面结构的车辙主要发生在沥青面层。
1.2 车辙主要类型根据车辙形成的原因,将其分为以下类型:1)压密性车辙。
该类型车辙是由于在沥青路面铺筑过程中没有充分压实或为了片面追求平整度而在温度较低的情况下碾压造成压实度不足引起的,致使通车后的第1个高温季节混合料在车辆的反复碾压下空隙率不断减小,达到极限的残余空隙率后趋于稳定,形成车辙。
2)流动型车辙。
沥青路面处于高温状态时,结构层在车轮碾压的反复作用下,荷载产生的剪应力超过沥青混合料的抗剪强度,使流动变形不断积累形成,通常发生在轮迹带附近,主要由于沥青混合料的高温稳定性不足造成的。
沥青路面车辙病害成因分析及对策研究摘要:车辙是沥青路面的主要病害,它的出现严重影响了沥青路面的使用质量及行车安全,因此,路面车辙的处理引起了业界人士的广泛关注。
本文对沥青路面车辙病害的成因和危害进行了论述,并结合工程实例,提出了车辙病害的具体对策,取得了较好的效果。
关键词:沥青路面;车辙;成因;危害;对策
中图分类号:u416.217文献标识码: a 文章编号:
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,因此,沥青路面在道路建设中被广泛应用。
随着道路的交通压力日益增长,许多沥青路面由于庞大的交通量以及轴载的增加,许多路面出现了泛油、坑槽、车辙、开裂等病害现象,其中最为严重的就是车辙损坏。
车辙的出现严重影响了沥青路面的服务质量及行车安全,并缩短路面的使用寿命。
因此,解决好沥青路面车辙病害问题是道路维护迫切关心的问题。
1 车辙成因与危害
1.1 车辙成因
车辙的类型及原因如下:
结构型车辙:由于荷载作用超过路面各层的强度,发生在沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久变形。
这种车辙宽度较大,两侧没有隆起现象,横断面呈v字形。
失稳型车辙:在高温条件下,由于沥青混合料中颗粒之间沥青
膜在外力作用下产生了剪切变形,引起集料颗粒出现相对位移,车轮反复碾压作用载荷应力超过沥青混合料的稳定度极限使流动
变形不断积累形成车辙。
一方面是车轮作用部位下凹,另一方面车轮作用甚少的车道两侧反而向上隆起,在弯道处还明显向外推挤,车道线及停车线因此可能成为变形的曲线。
对主要行驶双轮车的路段,车辙断面呈w形。
压密型车辙:该类车辙病害是由于施工质量控制不严,沥青面层本身压实度不足,致使通车后的第一个高温季节混合料继续压密,在交通荷载的反复碾压作用下,空隙率不断减小,达到极限残余空隙率才趋于稳定。
它不仅产生压实变形,而且平整度迅速下降,形成明显的车辙,这类最为常见。
1.2 车辙危害
车辙的危害主要是影响行车安全和舒适性。
对于轻微的车辙,当车辆变道或车轮稍稍偏离辙槽时会引起车辆的晃动和不舒适。
对于严重的车辙,当车辆急速变道时会引发车辆侧翻。
在阴雨天辙槽的水会造成水漂。
2 就地热再生技术的优势
传统的路面病害处治方式是罩面。
鉴于原路面有车辙,直接加铺罩面会使得加铺层纵横向的厚度不均匀,将造成路面强度的不均匀。
而且原路面经多年使用,往往光滑且有污染,加铺层与原路面没有骨料的嵌挤,仅靠黏层油黏结,况且部分黏层油又可能成为层
间润滑剂,导致层间黏结不良,造成路面的剪切破坏。
如果只铣刨原路面的面层厚度(或上中面层厚度),由于冷铣刨的松动效应会留下一个松散的夹层,破坏施工路面的整体性。
而且铣刨后的界面如清扫的不干净,会引起新旧路面的结合不良,造成路面剪切破坏。
铣刨施工接缝与原路面为冷接缝,接缝渗水也会降低路面强度,大大缩短路面的使用寿命。
就地热再生技术的优势主要体现在以下几个方面:
1)提高了路面修补质量。
就地热再生对原路面充分加热后翻松,没有松散夹层,沥青路面层间为热黏结,层间界面处有骨料嵌挤,做到无缝黏结,改善了层间黏结状态。
纵向接缝为热接缝,保证接缝不渗水,降低了因水损害造成混合料强度降低的可能性。
利用就地热再生技术进行病害处治时,由于对病害区域和周围区域都进行加热,实现了修补区域和四周侧面、底面的热黏结,消除了传统处治方法存在的弱接缝和弱界面,极大地提高了修补后新旧路面的结合力,提高了路面修补质量。
2)提高了路面养护工作效率。
传统的路面病害处治方式、工序比较复杂,有时候为了一个病害要调用多台大型设备。
采用就地热再生技术,1台沥青路面热再生修补车就可以进行全过程处理。
对于较长段落的病害处理,可以使用大型就地热再生机组进行处理,其施工速度可达3~10m/min,效率高于传统铣刨重铺的方法。
而且,施工时占用的工作面小,不受大的交通流量限制,施工后即可开放
交通。
3)实现材料的100%就地再生利用,节约环保。
任何直接重铺或铣刨后再填补的工程都可以采用热再生的方法。
就地热再生技术能够很好地保证骨料的尺寸大小不变,通过添加再生剂可以恢复沥青性能,实现了旧路面混合料就地再生利用,不再需要运输废料及准备废弃物堆放场地,节约了能源、材料和土地,保护了环境,符合国家的可持续发展战略。
4)缓解半刚性基层反射裂缝问题。
半刚性基层反射裂缝是一个一直困扰我们的问题,采用就地热再生技术可以对裂缝进行比较好的处理。
通过再生罩面,路面的裂缝宽度相比传统罩面施工大大减少,能有效地缓解或解决裂缝问题。
3 对策研究
3.1 道路现状及试验分析
交叉口普通存在车辙,其中以公交车道车辙最大。
为了解目前车辙处路面变形情况,对路面进行切割处理。
从车辙处路面结构来看,三层面层均有不同程度的变形,但基层变形很小,另从取芯情况来看,车辙处芯样可连基层完整取出,说明经十西路层间黏结性良好。
根据取出的沥青混凝土芯样,进行了沥青混合料的抽提、筛分试验,结果见表1、图1。
表1 原路面沥青混合料的抽提筛分试验
图1 筛分试验曲线图
从上面层混合料级配试验可以看出,原路面上面层为sma-13,级配曲线走势基本满足sma-13再生利用要求,其沥青含量为5.8%,但是级配整体偏细,这说明多数筛孔均已超出级配要求范围,混合料偏细,粗料较少,对路面的抗车辙能力有一定影响,这也是路面出现车辙的原因之一。
通过回收沥青试验(见表2)、再生剂不同掺加量的沥青混合料试验(见表3)、沥青混合料马歇尔试验(见表4),确定了经十西路沥青路面现场热再生混合料的再生剂用量为3%。
表2 回收沥青试验数据表
表3 掺加不同用量再生剂后沥青混合料试验数据表
表4 沥青混合料马歇尔试验数据表
3.2 热再生方案实施
严格按jtgf41-2008《公路沥青路面再生技术规范》组织施工,针对目前经十西路车辙严重的特点,我们分铣刨波峰、波谷处填充粗料、就地热再生3个阶段施工。
施工工艺如图2所示。
图2 施工工艺
1)铣刨波峰
从路面现场调查来看,交叉口车辙波峰处以细料为主,对路面的抗车辙能力有一定影响,为保证施工质量,热再生前先对波峰进行铣刨,铣刨深度以低于原正常路面2cm为准。
2)波谷处填充粗料
先用hm16加热王对路面加热,再用rm6000公路王进行路面的拉毛处理,人工将料车内的粗料在波谷处填充,并对其进行碾压,以保证施工质量和压实效果。
将混合料撒布于rm6000的熨平板前,通过熨平板对粗料进行分配,为保证波谷处的压实效果,要求调整熨平板保证填充后波谷处混合料高于其他路段2cm左右,然后再对路面进行碾压。
回填粗料可采用改性沥青石灰岩ac-20。
3)就地热再生施工
现场热再生施工的主要设备是热再生机组,其中关键部分是加热板,它要提供高效的辐射热能,对旧路面加热既要时间短,又要达到一定的深度,但也不能过热,使沥青老化,失去再生的意义。
就地再生作业设备一般具有路面预热功能、热铣刨功能、新料填加功能、拌和功能、摊铺功能等。
另外,由于修补面积的大小不等,加热板最好有分区功能。
现场对全幅路面进行就地热再生翻新施工,采用热再生整形施工工艺处理,对原路面进行加热、耙松、补充新料并进行碾压。
热再生施工采用rm6000、hm16等大型就地热再生设备,新添加
混合料采用sma-13。
施工后可以改善路面的平整度,消除路面车辙病害,增强路面的外观效果。
改造提升段的严重车辙,经过铣刨去除波峰处细料,在波谷处填充粗粒式混合料,增强波谷处路面抗车辙能力,最后通过热再生添加sma-13,补充路面缺失沥青混合料,达到了修补车辙、恢复路面平整的目的。
4 结语
沥青路面车辙病害严重影响了行车的安全性和路面的使用寿命,处理起来不但费时费力,而且还影响环境。
而热再生工艺实现了旧路面材料的100%就地再生利用,它的采用能节省了大量的沥青、石料等原材料,避免环境污染。
因此,该工艺值得推广应用。
参考文献:
[1] 乐瑜;江建.沥青路面车辙损坏成因分析与防治对策[j].黑龙江交通科技,2011年07期
[2] 于力.就地热再生在南京二桥车辙维修中的应用研究[j].山西建筑,2012年17期。