高速公路沥青路面高温车辙的调查与试验分析
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公路沥青混凝土路面车辙成因及防治措施摘要:随着科学技术的迅速发展,交通建设工程逐步增加。
在道路工程施工中,沥青路面的应用最为普遍,沥青路面由于受到施工技术、环境以及交通量、载重量的影响,会出现不同程度的病害,特别是路面车辙病害。
车辙病害的产生不仅影响到路面行车的安全性、舒适性,随着车辙的不断发育,还会使路面病害进一步恶化、降低使用寿命。
因此,对沥青混凝土路面车辙的成因进行分析,制定出防治措施具有重要的意义。
本文主要分析公路沥青混凝土路面车辙成因及防治措施。
关键词:沥青路面车辙;成因分析;防治措施引言车辙现象是高速公路的主要病害形式之一,它是指路面性能不佳时,高载量的机动车经过会引起车轮外缘轮迹路面的部分凹陷或隆起,是一种永久形变性质的路面损坏。
对于出现车辙现象的路面,若机动车经过时不减速行驶,很容易会产生跳车现象,从而导致交通事故的发生。
若是高速公路路段出现车辙问题,将会给城市交通带来极大的隐患。
因此,深入探究路面的抗车辙性能,并提出防治措施,是具有现实意义的。
1、公路沥青路面车辙种类沥青混凝土路面在长期的使用过程中,极易出现各种病害,其中车辙病害极为常见,在路面投入使用以后,长时间受到车辆荷载的反复碾压作用、自然因素的影响等,出现变形,极易形成车辙病害。
目前公路沥青混凝土路面车辙病害的根据形成原因主要分为:①失稳型车辙。
②结构型车辙。
③压实型车辙。
④磨耗型车辙。
2、公路沥青路面车辙影响因素2.1外界温度的影响根据沥青路面车辙形成的原因可知,该病害具有较强的季节性。
在沥青路面的使用过程中,外界温度是导致车辙病害的重要因素之一。
在我国大部分地区,夏季温度都在30℃以上,由于沥青路面具有较强的吸热能力,但散热能力不佳,夏季沥青路面的温度往往在40℃以上,在荷载的反复作用下,路面温度每升高5℃,发生形变的概率则升高2倍。
因此,沥青路面车辙病害极易在夏季发生。
2.2沥青路面材料的影响沥青材料是由多种材料混合而成的,无论其中哪一种材料发生变化,都会直接影响路面的抗车辙性能。
高速公路车辙成因与防治措施对高速公路使用产生车辙病害,从道路设计、施工工艺分析了形成的原因,并提出了相关的措施。
近年来,我国修筑的一些高速公路均不同程度出现了较严重的车辙,有些路段在通车后的第一个夏季高温期就产生深度10~50mm的车辙, 有的甚至达100mm以上,使路面平整度变差,并很快出现网裂、坑槽等病害。
下面我就车辙形成原因进行分析,并提出防治措施。
1 车辙形成原因分析1.1 路面结构不合理现行设计规范认为粗粒径混合料比细粒径混合料的抗高温车辙性能强,仅要求层厚大于最大公称粒径的2倍。
殊不知,实际施工过程中,粗粒径混合料离析严重,粗集料“顶天立地”导致碾压难以密实,有时甚至将石料压碎。
如铜黄高速公路,查原竣工图,发现面层结构为:上面层采用4cm中粒式沥青混凝土(AC—16I)、中面层采用4cm中粒式沥青混凝土(AC—20I)、下面层采用5cm粗粒式沥青混凝土(AC—25I)。
此结构存在两个缺陷: 一是表层空隙率大,雨水易渗入并聚积在结构内。
二是各层集料最大粒径与层厚不匹配,满足不了2..53倍的关系,导致碾压效果不佳,使后续变形过大。
1.2 面层级配不合理现行设计规范强调中、上面层主要功能是封水,其次是抗高温车辙性能,导致中上面层都采用I型结构,有的甚至提出中面层的空隙率应降低为2%~4%. 实际上I型级配属于悬浮密实结构,内摩阻力小,抗高温车辙性能差,如再将空隙率降低为2%~4%,则高温情况下自由沥青膨胀之后无处去,就会加剧高温形变。
另一方面, 中下面层设计虽为中粒式沥青混凝土(AC—20I)和粗粒式沥青混凝土(AC—25I),但从对中下面层混合料抽提试验结果看施工配合比级配偏细。
1.3 层间结合处理不当从多条高速公路取芯发现,基层与面层间没有透层油渗入的痕迹,在取芯过程中,很难取出基层和面层连在一起的整体芯,而是两者分开的,这反映了基层与面层的粘结强度很低,故在陡坡地段发生推移现象是必然的。