車轍的形成原因及預(yù)防措施

1、瀝青路面車轍產(chǎn)生的原因及防治措施隨著公路運(yùn)輸量日益增長和運(yùn)輸向重型化發(fā)展，尤其是高等級公路渠化交通的運(yùn)行，高等級公路瀝青路面的車轍日趨嚴(yán)重。由于路面上產(chǎn)生過大車轍，會使：1）路表過量的變形影響路面的平整度；2）輪跡處瀝青層厚度減薄，削弱了路面整體強(qiáng)度，易于誘發(fā)其它病害；3）雨天車轍內(nèi)積水導(dǎo)致車輛出現(xiàn)水漂，影響高速行車的安全性；4）在冬季車轍槽內(nèi)聚冰，降低路面的抗滑能力，導(dǎo)致行車危險(xiǎn)；5）使車輛在超車或變換車道時(shí)方向失控，影響車輛的操縱穩(wěn)定性。由此可見，由于車轍的出現(xiàn)，會嚴(yán)重影響路面的使用和服務(wù)質(zhì)量。我國以前公路等級較低，交通量小，基本上未形成渠化交通，且瀝青面層較薄，因此車轍沒有成為主要問題，

2、路面設(shè)計(jì)規(guī)范也未考慮車轍設(shè)計(jì)?，F(xiàn)在我國廣泛采用半剛性基層瀝青路面，目前主要表現(xiàn)出來的早期破壞形式是路面裂縫及水損壞，但隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，公路交通量的不斷增加，交通渠化以及重型車輛的出現(xiàn)，瀝青層厚度增加，路面車轍問題逐漸變得突出，必須引起重視。1.車轍的類型瀝青混合料是一種典型的流變性材料，它的強(qiáng)度和勁度模量隨著溫度的升高而降低。所以瀝青混凝土路面夏季高溫時(shí)，在交通的作用下，由于交通的渠化，在輪跡帶逐漸形成變形下凹，兩側(cè)鼓起的所謂“車轍”。根據(jù)它形成的原因，可分為下列三種類型： （1）結(jié)構(gòu)性車轍 ：這種車轍是指土路基、（底）基層、瀝青面層等結(jié)構(gòu)層的強(qiáng)度不夠引起的永久變形。它的特點(diǎn)是寬度比較

3、大，兩側(cè)沒有隆起，橫斷面呈凹陷。（2）失穩(wěn)性車轍：這種車轍是指瀝青面層進(jìn)一步被壓實(shí)及側(cè)向流動的變形，這種變形主要發(fā)生在重載車輛車輪經(jīng)常作用的部位。其特點(diǎn)是車輪作用的部位下陷，兩側(cè)向上隆起，看是一種槽溝。（3）磨損性車轍：這種車轍是人為性因素造成的。比如：有些車輛在雨雪天氣里，為防止輪胎打滑，在車輪上加防滑鏈或使用鍍釘輪胎，多發(fā)生在我國北方寒冷地區(qū)。2、車轍形成的過程我們知道，任何一種形式的瀝青路面壓實(shí)度都沒有達(dá)到百分之百，也就是說壓實(shí)完的瀝青路面還留有一定的空隙，正因?yàn)榇嬖谶@種空隙，遇到高溫天氣時(shí)，在車輪荷載的作用下，特別是在重載、超載車輛的作用下，路面進(jìn)一步被壓實(shí)，使瀝青混合料產(chǎn)生了塑性流動

4、，導(dǎo)致混合料中的礦質(zhì)混合料原有的骨架被重新進(jìn)行排列。3、車轍形成的原因（1）采用的瀝青結(jié)合料含蠟量高，瀝青用量過多瀝青中蠟的存在，在高溫時(shí)會使瀝青路面容易發(fā)軟，導(dǎo)致瀝青路面高溫穩(wěn)定性降低，出現(xiàn)車轍。同樣在低溫時(shí)會使瀝青變脆，導(dǎo)致瀝青路面低溫抗裂性降低，出現(xiàn)裂縫，在水的條件下，會使路面石子產(chǎn)生剝落現(xiàn)象，造成路面破壞，更嚴(yán)重的是含蠟瀝青會使瀝青路面的抗滑性降低，影響路面的行車安全。在瀝青過多的混合料中，瀝青不僅起著粘結(jié)劑的作用，而且還起著潤滑劑的作用，降低了粗集料的相互密排作用，因而降低了瀝青混合料的內(nèi)摩擦角。這種混合料遇到高溫天氣時(shí)，在車輪的作用下泛油、松軟、滑動、發(fā)生塑性變形，形成車轍。（2）

5、粗集料用量少，棱角性差。礦粉用量偏少。瀝青混合料中的粗集料過少，礦質(zhì)混合料形不成一定骨架。在這種結(jié)構(gòu)的混合料中,集料實(shí)際上是懸浮在瀝青砂漿中，交通荷載主要有瀝青砂漿承受著，在高溫漿粘度變小，承受變形的能力急劇降低，容易產(chǎn)生永久變形，形成車轍。再者粗集料表面光滑、棱角性太差，集料與集料之間不能相互嵌劑密實(shí)極易滑動，集料與瀝青的粘結(jié)性也不足，集料表面不易形成瀝青薄膜，造成混合料粘結(jié)不好，在車輛外力作用下，容易發(fā)生流動變形，造成車轍。礦粉用量過少，與瀝青形不成足夠的膠結(jié)料，不能把集料與集料膠結(jié)在一起，容易發(fā)生移動。特別在SMA瀝青混合料中，礦粉用量更不能少，一旦用量過少不足以形成瀝青瑪蹄脂，瀝青有所

6、富余，動穩(wěn)定度不可能高。（3）混合料剩余空隙率太小，面層厚度不適，層間結(jié)合力太差?；旌狭鲜Ｓ嗫障堵侍。龅礁邷靥鞖鈺r(shí)，在重載車輛的作用下，路面產(chǎn)生的塑性變形無處藏身，在車輪的多次作用下，出現(xiàn)相互排擠、來回移動的現(xiàn)象。車輪作用的部位下凹，兩側(cè)向上隆起，形成車轍。（4）外部環(huán)境車輛減速、急剎車、車輪作用次數(shù)過多、重載、超載、高溫天氣、濕度過大，這些也是產(chǎn)生車轍的原因。4、預(yù)防措施提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性是防止瀝青路面產(chǎn)生車轍最有效的途徑。具體有以下措施：（1）選用高粘度瀝青，使用添加改性劑的改性瀝青。瀝青與集料的粘附性直接影響瀝青路面的使用質(zhì)量和耐久性，所以粘附性是評價(jià)瀝青技術(shù)性能的一個重要指

7、標(biāo)，因此，用于高等級瀝青路面的瀝青結(jié)合料必須具有較高的粘度，與集料具有良好的粘附性，以保證瀝青混合料有足夠的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性。在瀝青中摻加樹脂類高聚物、橡膠類高聚物和樹脂橡膠合金共聚物，可以改善瀝青多方面的流變性質(zhì)。例如：提高瀝青在使用高溫（600C）時(shí)的抗流動性，使用低溫時(shí)的脆性，以及抗滑性和耐久性。（2）使用具有棱角性的集料，合理調(diào)整級配，增加粗集料用量。瀝青路面的高溫穩(wěn)定性是基于含量甚多的粗集料之間的嵌劑作用，在很大程度上取決于集料石質(zhì)的堅(jiān)韌性、顆粒形狀和棱角性。通常具有顯著的面和棱角，各方向尺寸相差不大，近似正立方體，以及具有明顯細(xì)微凸出的粗糙表面的礦質(zhì)集料在碾壓后能相互嵌劑鎖結(jié)

8、而具有很大的內(nèi)摩檫角所以用于高等級路面的集料必須符合現(xiàn)有規(guī)范中集料的棱角性技術(shù)要求。合理調(diào)整礦料級配，使之走向成“S”型的間斷級配。增加粗集料用量，保證粗集料與粗集料顆粒之間有良好的嵌擠作用，使瀝青混合料產(chǎn)生非常好的抵抗荷載變形的能力，即使在高溫條件下，瀝青粘度有所下降，對這種抵抗能力的影響也不會減小，因而具有較強(qiáng)的高溫抗車轍能力。（3）適當(dāng)增大粉膠比，增強(qiáng)層間結(jié)合，加強(qiáng)路面壓實(shí)，提高路面整體強(qiáng)度。在普通的瀝青混合料中，粉膠比一般不超過1.2，太大了拌和困難，對混合料的性質(zhì)有影響。而在SMA瀝青混合料中，需要的填料數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過此比例，一般達(dá)到1.82.0程度。隨著礦粉用量的增加混合料的空隙率減

9、小，馬歇爾穩(wěn)定度稍有增加，而動穩(wěn)定度則顯著提高。如果幾層瀝青面層之間沒有粘結(jié)好，在使用過程中一旦進(jìn)入水分，就如三合板在使用過程中逐漸脫膠一樣，導(dǎo)致瀝青路面的受力狀態(tài)發(fā)生質(zhì)的變化。瀝青層施工不銜接，不撒粘層油時(shí)，雖然鉆孔試件是連在一起的，但并不是一個整體，因?yàn)閮蓪又g是大量的點(diǎn)點(diǎn)接觸，這樣的面層如果厚度再太薄，在重載車輛作用下，容易發(fā)生推移、擁抱，導(dǎo)致路面破壞。5、瀝青路面車轍處治方案瀝青路面的車轍病害根據(jù)其嚴(yán)重程度可以選擇不同的處治方法，如微表處、銑刨攤鋪等，如表5-1 表5-1處治措施適用范圍技術(shù)特點(diǎn)1微表處填補(bǔ)壓密型、磨耗型等比較穩(wěn)定的車轍施工工藝先進(jìn)、速度快、成本低、防水及抗滑性能好；填補(bǔ)后徹底改變了車轍內(nèi)存水易產(chǎn)生水漂和結(jié)冰等安全隱患。微表處填補(bǔ)車轍為微表處工藝中較復(fù)雜的一種，需要專業(yè)的隊(duì)伍來施工。2銑刨加鋪針對車轍深度在2cm以上的嚴(yán)重失穩(wěn)型車轍處治時(shí)先銑刨掉其產(chǎn)生車轍的各面層，銑刨寬度視車轍范圍而定，一般單車道4m，雙車道8m。銑刨后認(rèn)真檢查下臥層狀況，并對局 部破壞進(jìn)行修復(fù)。銑刨料可工廠熱再生。3銑刨拉毛是車轍處治的階段性措施對瀝青路面車轍隆起部位進(jìn)