沥青路面车辙病害及抗车辙剂解决方案课件

沥青路面车辙的成因及防治措施分析沥青路面以其优良的路用性能被广泛应用，沥青混合料是组成沥青路面的重要材料，车辙现象是由于沥青混合料中的沥青胶质和骨料之间的黏结性减弱或者在较大的外力下，沥青混合料中骨料达到抗剪切力的最大值，而使混合料产生流动变形。

车辙的形成不仅影响着路面结构的平整度和舒适性，而且在雨季会产生水漂现象，严重威胁着行车安全。

因此探究车辙的形成原因，采取相应的防治措施是非常有必要的。

1.车辙的形成原因1.1车辙形成的内因车辙形成的内因主要包括：路面结构形式，材料，施工工艺的方面。

1）路面结构的层厚不同，其模量也不同，产生车辙的厚度也不同，我国公路设计时，主要注重路基的强度设计，路面的厚度一般较薄，但实际研究表明路面结构同样承受较大的剪力，因此路面结构可能产生较深的车辙破坏。

2）路面沥青混合料的材料组成对车辙的形成也有影响。

混合料中的粗骨料含量直接影响混合料骨架的形成，而良好的骨架结构对混合料抗剪能力的增强有重要作用，细集料的含量影响混合料整体的黏结性，细集料含量越多其表面积越大，与沥青的胶结越好，混合料抗剪切能力越强，抗车辙能力越强。

粉胶比大小也影响着沥青混合料的抗车辙能力，粉胶比越小说明自由沥青含量较大，混合料的流动性就大，抗车辙能力就弱。

3）路面结构的设计、施工因素。

沥青混合料的施工配合比设计与计算配合比设计的差别，路面的振动、压实等影响混合料的空隙率，当孔隙率提高3%时，混合料的形变率提高2-3倍，冬季压实和夏季压实的路面的孔隙率存在较大差异，因此抗车辙能力也有很大的差别。

1.2 车辙形成的外因车辙形成的外因主要包括：交通情况和气候条件。

1）交通量越大，荷载作用次数就越多，大型车量、超重车辆越多，荷载作用就越大，路面的车辙量也随之增大，大量实验表明，车辙的深度随累计荷载作用次数的增加而增加。

2）气候条件不同的地区，车辙的影响也有所不同。

沥青材料是一种感温性较强的材料，在其吸收热量之后，呈现出流动状态，经受荷载作用时极易产生车辙，因此在寒冷地区车辙出现的可能性较小，在炎热地区车辙出现的可能性较大。

公路沥青路面车辙的防治及维修方法导读上一期内容我们介绍了沥青路面车辙病害的成因及危害，这一期我们将对沥青路面车辙的防治和养护维修进行分析。

沥青混合料是粘弹性材料，在高温条件下，其刚度会显著降低，防治车辙病害的关键在于提高高温条件下沥青混合料的稳定性；而路面车辙病害的维修则是为了恢复沥青路面的服役性能。

01温度和荷载对沥青路面车辙的影响（1）温度影响温度是沥青路面车辙病害产生的重要影响因素。

温度越高，沥青面层的劲度模量越低，抗车辙能力越小。

沥青混合料动稳定度和温度的关系如下：图1 沥青混合料动稳定度和温度的关系上图解释了为什么沥青路面车辙病害通常发生在夏季高温条件下。

（2）荷载影响荷载是沥青路面病害的产生另一个重要原因。

我国沥青路面高温稳定性设计采用的是标准荷载。

伴随着国民经济的迅速发展，交通量飞速增长，物流运输行业的需求进一步增加，车主的利益驱使以及因为部分执法机关以罚代管的管理手段致使物流价格偏离市场价格，形成不超载就赔钱，越罚越超，越超越罚的恶性循环。

导致超载问题十分突出。

荷载大小对沥青混合料的动稳定度的影响如下：图2 荷载水平对沥青混合料动稳定度的影响02沥青路面抗车辙性能的研究方法上一部分提到的动稳定度概念是沥青混合料动稳定度试验的试验指标。

那么有哪些手段可以对沥青混合料的高温性能进行研究呢？（1）车辙试验我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》规定的沥青混合料高温稳定性测试方法就是动稳定度试验，动稳定度试验仪如下：图3 车辙试验仪构成图4 车辙试验仪的外观沥青路面车辙试验是试件在规定温度和荷载作用下，测定试验轮往返行走所形成的车辙变形速率，以每产生1mm变形行走的次数即动稳定度表示。

（2）小型加速加载试验小型加速加载试验属于路面加速加载试验APT （Accelerated Pavement Testing）的一种，具有操作简便，移动方便，设备低廉，试验周期短等优点。

MMLS3系统包括：荷载模拟器、环境控制箱、表面光度仪、温度控制箱、湿度控制箱、路面加热器振动轴和外框架。

一、沥青路面常见的病害1.变形类车辙属变形类，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。

车辙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。

车辙降低了路面平整度，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。

产生车辙的原因主要是由于设计不合理以及车辆严重超载导致的。

影响沥青路面车辙深度的主要因素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。

车辙产生的主要原因有：（1）沥青混合料油石比过大；（2）表面磨损过度；（3）雨水侵入沥青混凝土内部；（4）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。

2.裂缝类裂缝主要有三种形式：纵向裂缝，横向裂缝和网裂。

沥青路面建成后，都会产生各种形式的裂缝。

初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能基本上没有影响，但随着表面雨水的侵入，导致路面强度下降，在大量行车荷载作用下，使沥青路面产生结构性破坏。

沥青路面裂缝的形式是多种多样的，裂缝从表现形式可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。

影响裂缝的主要因素有：沥青的品种和等级、沥青混合料的组成、面层的厚度、基层材料的收缩性、土基和气候条件等。

坑槽（裂缝类）是常见的沥青路面早期病害，指路面破坏成坑洼深度大于2cm，面积在0.04㎡以上。

形成坑槽主要是车辆修理或机动车用油渗入路面，污染使沥青混合料松散，经行车碾压逐步形成坑槽。

3.松散类沥青路面的松散是指路面结合料失去粘结力、集料松动，面积0.1㎡以上。

松散是直接影响行车安全的路面病害，松散可能出现在整个路面表面。

也可能在局部区域出现，但由于行车作用，一般在轮迹带比较严重。

其产生的主要原因有：（1）局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏；（2）碎石中含有风化颗粒，水侵入后引起沥青剥离；（3）随着使用时间的增多，沥青结合料本身的粘结性能降低，促使面层与轮胎接触部分的沥青磨耗，造成沥青含量减少，细集料散失；（4）机械损害或油污染。

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。

2、车辙形成的过程我们知道，任何一种形式的沥青路面压实度都没有达到百分之百，也就是说压实完的沥青路面还留有一定的空隙，正因为存在这种空隙，遇到高温天气时，在车轮荷载的作用下，特别是在重载、超载车辆的作用下，路面进一步被压实，使沥青混合料产生了塑性流动，导致混合料中的矿质混合料原有的骨架被重新进行排列。

如何解决沥青路面车辙问题一、沥青路面抵抗交通极限荷载、气候极限温度、交通累计微变形等不利条件，克服沥青路面不可逆转的车辙变形病害所使用的解决新结构方案—高模量抗车辙改性沥青混合料设计体系。

病害分为短时间的车辙变形，或6年-8年累计车辙变形超过容许变形的病害。

科路泰第4代纳米快速全溶高模量抗车辙改性沥青混合料体系主要解决了沥青路面抗永久变形的车辙深度，10年沥青路面车辙深度低于8mm,15年沥青路面车辙深度低于10mm。

沥青路面第1病害是高温车辙，第2病害是水害坑槽，第3病害低温可变性,也称为低温破坏应变。

根据道路交通、气候、雨量确定三大性能的主次，选择中国科路泰交通解决方案。

直投式改性添加剂解决方案是将改性剂在沥青搅拌锅拌和过程中7s内快速催化改性的技术体系。

世界现阶段最前沿的改性技术。

湿法改性属于第三代改性技术。

直投式或干法改性技术属于第四代改性技术。

其优点可以将第三代无法兼容高低温性能的高分子材料进行混合料催化改性，改性效果比第三代湿法性能提高30%以上。

降低能耗15%。

2、适用范围科路泰DH系列第4代快速全溶纳米高模量抗车辙改性沥青混合料适合重载、高温、潮湿的城市公交车道、城市快速通道、山区地方道路、弯道、上坡路段以及高速公路等最不利条件。

3、设计参数沥青路面存在潜在抗车辙风险路段设计掺加沥青混合料的0.1%-0.5%。

高温动稳定度（科研车辙仪）由3000次/mm、6000次/mm、8000次/mm、12000次/mm、18000次/mm；依次对应的车辙板轮压车辙深度小于1.5mm/2560轴次、小于1.1mm/2560轴次、小于0.8mm/2560轴次、小于0.5mm/2560轴次、小于0.2mm/2560轴次。

沥青混合料油膜厚度0.68um为标准配合比设计参数。

低温破坏应变适合沥青混合料不掺加科路泰的增韧解决方案时，DH系列第4代快速全溶纳米高模量抗车辙改性路面掺量低于0.3%的低温破坏应变应大于2300uε。

沥青路面车辙病害成因及防治对策1.车辙的定义及类型车辙是沥青路面特有的一种损坏现象，它是在高温条件下车辆荷载长时间作用的结果。

车轮经常碾压产生出轮迹带，轮迹带逐渐产生下洼形变，并形成两条纵向的槽，即为车辙。

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。

车辙分为结构型、流动型、磨损型、压密型四种类型。

多数沥青路面修筑在半刚性基层上，且施工中对压实度要求较高，基层强度及板体性好、变形小，除了某些基层施工不良的路段外，结构型车辙一般很少，而磨损性车辙在我国几乎是没有的。

目前所见到的车辙基本上都属于流动性车辙。

2.沥青公路现状沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪声低、施工期短、养护维修简便、适宜于分期修建等优点，因此获得越来越广泛的应用。

车辙的产生，不仅增大了高等级公路沥青路面的养护难度和费用，同时也大大地降低了路面的使用性能及行车安全性。

我国绝大部分高速公路都采用沥青路面。

随着我国社会经济和交通运输的快速发展，客运和货运量迅速增加，道路交通流量迅猛增大，特别是重载车辆的增多和高压轮胎的使用，交通流的渠化，车辙已成为高速公路沥青路面的主要病害之一。

平钟高速公路是桂林至梧州公路的重要组成部分，是连接桂中和桂东两个经济区域的黄金通道，其采用正的是沥青路面。

2008至2010年，平乐至钟山高速公路G65二塘-钟山段K2598+000～K2655+365双向路段、G78贺州支线K688+500～K719+000双向路段共87.865km，产生了大量的重车辙需要专业处理，严重影响车辆行驶和路面养护。

3.产生车辙的主要原因分析国内的高速公路绝大多数都采用半刚性基层沥青路面的结构形式，车辙主要来自于沥青面层在车载作用下产生的永久变形，在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。

当然骨架的稳定性和细集料的多少也会影响车辙形成的进程。

影响沥青路面车辙形成及其深度的主要因素有以下几个方面。

2023-11-08•引言•高速公路沥青路面重车辙病害原因•高速公路沥青路面重车辙病害处治措施•工程实例分析•结论与展望目录01引言我国高速公路的发展历程和现状沥青路面重车辙问题的普遍性和严重性重车辙对高速公路安全和运营的影响背景介绍研究目的和意义探讨有效的处治措施和解决方案为高速公路建设和维护提供参考和建议分析高速公路沥青路面重车辙病害的原因02高速公路沥青路面重车辙病害原因交通量增大随着交通量的不断增大，路面所承受的压力也逐渐增大，特别是在高速公路的出口匝道、立交桥的匝道等路段，车辆速度较慢，车流密度较大，更容易产生车辙。

车辆类型重型货车和大型客车对路面的压力更大，是导致重车辙的主要因素之一。

交通量及车辆类型对重车辙的影响沥青混合料强度沥青混合料的强度越高，抵抗车辙的能力越强。

因此，采用高强度沥青混合料是防止重车辙的有效方法。

沥青混合料级配沥青混合料的级配对抵抗车辙的能力也有影响。

级配不合理可能导致沥青混合料易产生车辙。

沥青路面材料对重车辙的影响路面厚度越大，抵抗车辙的能力越强。

因此，适当增加路面厚度可以防止重车辙的产生。

路面厚度排水不良可能导致路面长时间处于湿润状态，从而降低路面的抗车辙能力。

路面排水系统路面结构对重车辙的影响在高温环境下，沥青混合料的强度会降低，同时车辆对路面的压力增大，更容易产生车辙。

降雨降雨后路面湿度增大，车辆对路面的压力也会增大，也容易导致车辙的产生。

高温气候条件对重车辙的影响VS03高速公路沥青路面重车辙病害处治措施实施沥青路面表面封层包括雾封层、还原剂封层、微表处、同步碎石封层等，以防止水侵入路面并阻止路面的老化。

加强超载车辆管理通过加强交通管理，限制超载车辆的行驶，以减少路面承受的动荷载。

加强沥青路面结构设计合理设计沥青路面的厚度、级配以及混合料的类型和配合比，尤其是要控制好关键部位（如轮迹处）的级配和孔隙率。

对于小面积的路面破损，如坑槽、松散等，可以采用局部挖补的方法进行修复。