高速公路瀝青路面車(chē)轍病害成因分析報(bào)告

1、主題高速公路瀝青路面車(chē)轍及病害分析摘要：我從事市政道路建設(shè)工作四年了。期間從事測(cè)量、試驗(yàn)、施工、工程測(cè)量等實(shí)際工作，經(jīng)歷了四個(gè)道路建設(shè)項(xiàng)目。從這幾年的工作中，我發(fā)現(xiàn)，我省高速公路的不斷發(fā)展，對(duì)我省經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用。然而，車(chē)轍病害已成為瀝青路面早期破壞的主要形式，而瀝青路面出現(xiàn)車(chē)轍的現(xiàn)象也十分普遍，引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。本文通過(guò)對(duì)瀝青混凝土路面車(chē)轍病害的分析，對(duì)車(chē)轍的形成機(jī)理、原因分析及防治措施進(jìn)行了簡(jiǎn)要概述。關(guān)鍵詞：車(chē)轍分類(lèi)；車(chē)轍原因；車(chē)轍防治目錄TOC o 1-3 t h z u HYPERLINK l _Toc15271 高速公路瀝青路面車(chē)轍病害分析 PAGEREF _To

2、c15271 1 HYPERLINK l _Toc31445 一、簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc31445 1 HYPERLINK l _Toc13615 2、公路車(chē)轍成因綜合分析 PAGEREF _Toc13615 2 HYPERLINK l _Toc18594 1. 外部因素分析 PAGEREF _Toc18594 2 HYPERLINK l _Toc2100 2.1.1 高溫對(duì)車(chē)轍的影響 PAGEREF _Toc2100 2 HYPERLINK l _Toc22382 2.1.2 超載和車(chē)流對(duì)車(chē)轍的影響 PAGEREF _Toc22382 2 HYPERLINK l _Toc3299 2

3、.1.3 通道化流量的影響 PAGEREF _Toc3299 3 HYPERLINK l _Toc23623 2. 外部因素的影響 PAGEREF _Toc23623 3 HYPERLINK l _Toc21317 2.2.1 結(jié)構(gòu)方面 PAGEREF _Toc21317 3 HYPERLINK l _Toc24959 2.2.2 原材料特性和材料設(shè)計(jì)的影響 PAGEREF _Toc24959 3 HYPERLINK l _Toc13602 三、調(diào)查研究 PAGEREF _Toc13602 4 HYPERLINK l _Toc30585 3.1車(chē)轍病害分布 PAGEREF _Toc30585

4、4 HYPERLINK l _Toc4134 3.2路面基層強(qiáng)度 PAGEREF _Toc4134 5 HYPERLINK l _Toc8374 3.3 路面施工質(zhì)量控制和施工可變性 PAGEREF _Toc8374 7 HYPERLINK l _Toc12847 3.4 瀝青面層混合料的高溫穩(wěn)定性 PAGEREF _Toc12847 9 HYPERLINK l _Toc31612 4.車(chē)轍試驗(yàn)方法分析 PAGEREF _Toc31612 12 HYPERLINK l _Toc4317 4.1試件成型軋制次數(shù)為 PAGEREF _Toc4317 12次 HYPERLINK l _Toc3214

5、4 4.2車(chē)轍試驗(yàn)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性指標(biāo) PAGEREF _Toc32144 12 HYPERLINK l _Toc28388 4.3恒溫室固化時(shí)間 PAGEREF _Toc28388 14 HYPERLINK l _Toc31443 五、車(chē)轍防治若干新技術(shù) PAGEREF _Toc31443 15 HYPERLINK l _Toc25776 5.1 瀝青纖維同步密封技術(shù)的應(yīng)用 PAGEREF _Toc25776 15 HYPERLINK l _Toc13771 5.2 橡膠改性瀝青材料的應(yīng)用 PAGEREF _Toc13771 17 HYPERLINK l _Toc12116 5.3 微表面技術(shù)的應(yīng)

6、用 PAGEREF _Toc12116 18 HYPERLINK l _Toc29015 5.4 同步礫石封堵技術(shù)應(yīng)用 PAGEREF _Toc29015 19 HYPERLINK l _Toc32743 5.5 常規(guī)碾磨車(chē)轍路面，然后再熱鋪 PAGEREF _Toc32743 20 HYPERLINK l _Toc29983 6. 結(jié)論 PAGEREF _Toc29983 21 HYPERLINK l _Toc5808 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc5808 22 HYPERLINK l _Toc17031 到 PAGEREF _Toc17031 25高速公路瀝青路面車(chē)轍病害分析一、簡(jiǎn)介

7、高等級(jí)公路是一個(gè)國(guó)家的基礎(chǔ)設(shè)施，是一定經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的必然產(chǎn)物，也是一個(gè)國(guó)家?，F(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。從1988年通車(chē)的大型高速公路和滬嘉高速公路到現(xiàn)在，中國(guó)的高速公路已經(jīng)走過(guò)了20多年的發(fā)展歷程。與世界其他國(guó)家相比，我們的起點(diǎn)很低，但發(fā)展速度很快。在充分發(fā)揮我國(guó)政府集中力量辦大事的優(yōu)勢(shì)后，花了幾個(gè)五年計(jì)劃進(jìn)行建設(shè)。截至2009年底，隨著“五縱七橫”國(guó)家干線規(guī)劃的進(jìn)一步完成和“7918”工程的深入實(shí)施，全國(guó)高速公路通車(chē)總里程達(dá)到6.5萬(wàn)公里，位居第二在世界上。這些都標(biāo)志著中國(guó)公路建設(shè)取得了舉世矚目的成就。根據(jù)國(guó)家公路網(wǎng)規(guī)劃，到2020年，我國(guó)公路總里程達(dá)到8.5萬(wàn)公里，國(guó)家公路網(wǎng)基本建成。在我

8、國(guó)，高等級(jí)公路的路面大部分采用瀝青路面結(jié)構(gòu)。據(jù)有關(guān)資料顯示，我國(guó)高速公路的85%以上采用瀝青混凝土路面。隨著交通量的增加、車(chē)輛軸重的增加和渠道化交通的形成，車(chē)輛超載、超載問(wèn)題越來(lái)越突出。我國(guó)公路瀝青路面的永久變形問(wèn)題已成為一個(gè)非常重要的問(wèn)題。一個(gè)引起關(guān)注的普遍問(wèn)題。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家瀝青路面的使用壽命一般為1012年，有的甚至可以達(dá)到15年。與國(guó)外相比，我國(guó)高等級(jí)公路瀝青路面的使用情況不容樂(lè)觀。在我國(guó)，瀝青路面的耐久性問(wèn)題和早期損壞逐漸顯現(xiàn)。甚至一些高等級(jí)公路瀝青路面在通車(chē)23年內(nèi)就出現(xiàn)坑洼、裂縫、車(chē)轍等早期破壞，與設(shè)計(jì)使用壽命相差甚遠(yuǎn)。 .其中，車(chē)轍已成為我國(guó)高等級(jí)公路瀝青路面最突出、危害最大的損

9、傷類(lèi)型之一。由于缺乏高溫穩(wěn)定性，我國(guó)多條高等級(jí)公路都出現(xiàn)了不同程度的車(chē)轍損壞。車(chē)轍的存在不僅影響路面質(zhì)量和使用壽命，還嚴(yán)重影響行車(chē)安全。因此，有必要對(duì)車(chē)轍產(chǎn)生的原因進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查分析，以有效預(yù)防和減少車(chē)轍的發(fā)生。車(chē)轍試驗(yàn)可以充分模擬車(chē)輪在瀝青路面上運(yùn)行的實(shí)際情況，但大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明穩(wěn)定性與路面車(chē)轍的相關(guān)性較差。在某些地區(qū)，瀝青混合料的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性是相同的，但高溫穩(wěn)定性卻大不相同。在某些地區(qū)，瀝青混合料的動(dòng)力穩(wěn)定性符合法規(guī)要求，動(dòng)力穩(wěn)定性更大，但在道路實(shí)際通車(chē)后仍會(huì)出現(xiàn)車(chē)轍。相反，在一些地區(qū)，瀝青混合料的動(dòng)力穩(wěn)定性達(dá)不到要求值，但在道路的實(shí)際運(yùn)營(yíng)中很少出現(xiàn)車(chē)轍。因此，馬歇爾設(shè)計(jì)方法中的穩(wěn)定性指

10、標(biāo)已經(jīng)不能很好地評(píng)價(jià)瀝青混合料。高溫穩(wěn)定性。雖然現(xiàn)行的公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)程（JTGF402004）要求高等級(jí)公路的瀝青混合料必須在規(guī)定的試驗(yàn)條件下進(jìn)行車(chē)轍試驗(yàn)，并且針對(duì)不同的氣候區(qū)提出了不同的指標(biāo)要求。 ，但從以上問(wèn)題可以看出，該氣候帶下的動(dòng)力穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)明顯不準(zhǔn)確。此外，車(chē)轍試驗(yàn)是在特定試驗(yàn)溫度規(guī)定的輪壓和相同行走次數(shù)的條件下進(jìn)行的。對(duì)于不同地區(qū)的道路，氣候條件和交通規(guī)模會(huì)有差異。沒(méi)有針對(duì)不同交通狀況的道路的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。差異化評(píng)價(jià)。因此，瀝青混合料車(chē)轍試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)不合理也是瀝青路面出現(xiàn)車(chē)轍的重要原因。針對(duì)上述問(wèn)題，本論文在廣肇高速公路上開(kāi)展了道路車(chē)轍調(diào)查、取芯取樣、道路測(cè)溫、車(chē)

11、流量調(diào)查等一系列工作。通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合瀝青拌和料室試驗(yàn)，解釋了高等級(jí)公路車(chē)轍病害與同一路段車(chē)轍出現(xiàn)不同的原因。2、公路車(chē)轍成因綜合分析外部因素分析2.1.1 高溫對(duì)車(chē)轍的影響荷載和溫度是路面車(chē)轍的兩個(gè)重要因素。路面車(chē)轍的發(fā)展過(guò)程實(shí)際上是瀝青混合料在高溫下的蠕變過(guò)程。溫度越高，瀝青混合料的剛度模量越低，抗車(chē)轍性能越差。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，高速公路車(chē)轍一般發(fā)生在每年的7、8月份，尤其是連續(xù)兩三天高溫天氣時(shí)，車(chē)轍容易出現(xiàn)。一般來(lái)說(shuō)，持續(xù)的高溫會(huì)使路面上積聚的熱量無(wú)法快速釋放。在持續(xù)高溫環(huán)境下，瀝青混合料的內(nèi)聚力降低，抗剪強(qiáng)度降低，導(dǎo)致路面的破壞。但是很少。原因是南方雨水較多，對(duì)路面有降溫作用。

12、2.1.2 超載和車(chē)流對(duì)車(chē)轍的影響同軸荷載作用下瀝青層剪應(yīng)力的理論研究表明，車(chē)轍產(chǎn)生的主要原因之一是在車(chē)輪的垂直和水平荷載作用下，瀝青層產(chǎn)生剪應(yīng)力，導(dǎo)致瀝青發(fā)生剪切變形。無(wú)法回收的混合物。車(chē)轍的積累仍在繼續(xù)。以半剛性基層瀝青混凝土路面為典型結(jié)構(gòu)，采用有限元力學(xué)計(jì)算分析方法，分析了不同軸荷對(duì)瀝青路面車(chē)轍的影響。從以上分析不難發(fā)現(xiàn)，隨著車(chē)轍試驗(yàn)的輪壓增大，車(chē)轍數(shù)減少，但輪壓與車(chē)轍數(shù)的關(guān)系并不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，而是隨著車(chē)輪壓力增加，車(chē)轍數(shù)量減少得更快。當(dāng)輪壓低于設(shè)計(jì)壓力時(shí)，車(chē)轍數(shù)大大增加。2.1.3 渠道化流量的影響高速公路上的渠道化交通是造成并進(jìn)一步加劇車(chē)轍的重要因素。在車(chē)轍的幾個(gè)外部因素中，根據(jù)

13、分析和實(shí)際觀察，溫度和載荷的影響最大，車(chē)速和交通渠道化對(duì)車(chē)轍的影響次之。當(dāng)然，影響車(chē)轍形成的外部因素并不能完全解釋車(chē)轍形成的原因，還必須通過(guò)外部因素進(jìn)行分析。2、外部因素的影響2.2.1 結(jié)構(gòu)方面我們對(duì)路面厚度與剪應(yīng)力的關(guān)系進(jìn)行了理論分析；根據(jù)對(duì)高速公路瀝青面層厚度的調(diào)查，通過(guò)有限元計(jì)算方法的分析，選擇了8cm、12cm、15cm和18cm四種面層厚度，不同的瀝青面層厚度獲得了厚度。面層剪應(yīng)力計(jì)算結(jié)果表明：(1)面層厚度變化對(duì)瀝青面層剪應(yīng)力影響不大。 最大剪應(yīng)力值位于2-9cm左右，即中表層是承受剪應(yīng)力的主要層。這也可以從現(xiàn)場(chǎng)切割的剖面中得到驗(yàn)證。 當(dāng)瀝青層厚度超過(guò)18cm時(shí)，瀝青面層與基層之

14、間的剪應(yīng)力趨于零。 瀝青面層厚度越小，瀝青面層與基層之間的層間剪應(yīng)力越大。2.2.2 原材料特性和材料設(shè)計(jì)的影響瀝青材料性能的影響：使用優(yōu)質(zhì)瀝青提高了路面的性能。課題組對(duì)70號(hào)瀝青、SBS改性瀝青和TLA改性瀝青（30:70）混合料進(jìn)行車(chē)轍室試驗(yàn)比較，采用級(jí)配型AC-20，設(shè)計(jì)方法采用GTM設(shè)計(jì)。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，改性瀝青的黏度大于普通瀝青，改性瀝青混合料的抗車(chē)轍性能明顯高于普通瀝青混合料。瀝青混合料級(jí)配的影響：級(jí)配是瀝青混合料中礦物骨料最重要的特性，影響著瀝青混合料的幾乎所有重要特性。我們對(duì)野外采集的巖心樣品進(jìn)行了室內(nèi)提取和篩選試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)車(chē)轍較輕的宣大高速公路一般在4.75mm篩孔以上比設(shè)

15、計(jì)等級(jí)細(xì)，在2.36mm篩孔以下比設(shè)計(jì)等級(jí)細(xì)。設(shè)計(jì)等級(jí) 等級(jí)一般較粗，符合最優(yōu)等級(jí)原則。最佳的分級(jí)是S型緊密嵌入和擠壓礦石分級(jí)。由于S型級(jí)配減少了最厚和最細(xì)部位的骨料，中間級(jí)配4.75mm和9.5mm以上的粗骨料用量增加，大大提高了級(jí)配的嵌入和擠壓能力，顯著提高了高瀝青混合料的溫度穩(wěn)定性。車(chē)轍較嚴(yán)重的寶金高速公路比設(shè)計(jì)級(jí)配細(xì)4.75mm以上的篩孔，級(jí)配不能形成嵌入結(jié)構(gòu)，是車(chē)轍形成的主要原因。試驗(yàn)可以得出，為提高瀝青混合料的高溫性能，應(yīng)采用粗級(jí)配，礦石級(jí)配應(yīng)接近骨架致密結(jié)構(gòu)。從已開(kāi)展的車(chē)轍試驗(yàn)分析：當(dāng)針片含量增加到30%時(shí)，對(duì)連續(xù)級(jí)配瀝青混合料的耐高溫車(chē)轍性能影響不大，車(chē)轍基本處于同一水平，但高

16、骨架結(jié)構(gòu)分級(jí)的溫度穩(wěn)定性 穩(wěn)定性的影響比較大。當(dāng)針片含量大于10%時(shí)，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性數(shù)急劇下降。施工質(zhì)量控制和路面均勻性的原因：目前，施工質(zhì)量也是路面車(chē)轍病害的主要原因之一。施工中存在的主要問(wèn)題是：（1）混合料離析嚴(yán)重，造成級(jí)配偏差，混合料弱。 2）注意平整度，降低壓實(shí)要求； 3）現(xiàn)場(chǎng)施工組織差，碾壓不及時(shí)，漏壓； 4）油石比控制不準(zhǔn)確等因素；在路面層之間滑動(dòng)。三、調(diào)查研究廣肇（一）高速幾年來(lái)，部分路段的瀝青路面出現(xiàn)了一些嚴(yán)重的病害，其中車(chē)轍病害尤為嚴(yán)重，在一定程度上影響了路面的服務(wù)質(zhì)量，也帶來(lái)了給道路運(yùn)行帶來(lái)一定的安全性。冒險(xiǎn)。廣肇高速三個(gè)典型車(chē)轍病害路段為K23+000K24+000（車(chē)轍嚴(yán)重

17、段A標(biāo)）、 K45+700K46+700（車(chē)轍嚴(yán)重段C標(biāo)）、 K50 + 800 K51+800路段（車(chē)轍略有對(duì)比的路段），通過(guò)道路巖心鉆挖，結(jié)合室外檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，尋找道路車(chē)轍病害的原因，分析其形成機(jī)理。3.1車(chē)轍病害分布廣肇高高速公路開(kāi)通以來(lái)，在重型車(chē)輛和夏季高溫的共同作用下，瀝青路面遭受了嚴(yán)重的車(chē)轍破壞。采用美國(guó)Welink公司生產(chǎn)的DYNATEST MKII B數(shù)字多功能路檢車(chē)中的激光車(chē)轍測(cè)量系統(tǒng)（LRMS），對(duì)全線主車(chē)道左右輪軌的車(chē)轍進(jìn)行檢測(cè)（每2m采集1個(gè)數(shù)據(jù)） ，每100m統(tǒng)計(jì)1個(gè)結(jié)果。全線主車(chē)道和典型路段主車(chē)道車(chē)轍統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1 。由表3.1可知，廣肇高速主車(chē)道整體車(chē)轍深度較

18、大，左右輪軌上下方向平均車(chē)轍深度均大于10mm ，平均車(chē)轍深度方向上的整條線的長(zhǎng)度為 15.5 毫米。 6 mm ，局部路段最大車(chē)轍深度達(dá)到59.2 mm ，該方向最大局部車(chē)轍深度也達(dá)到54.3 mm；從主車(chē)道不同車(chē)轍深度路段的比例來(lái)看，100米平均車(chē)轍深度大于15mm的路段比例，方向?yàn)?6.8% ，方向?yàn)?4.5 %；許多路段的車(chē)轍深度超過(guò)了公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)程KJTJ 073.2-2001 的要求（不超過(guò)15mm ） 。表 3.1 車(chē)道車(chē)轍檢測(cè)結(jié)果3.2路面基層強(qiáng)度在選定的典型路段的路面基層上，進(jìn)行基層芯樣的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。氣缸，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3.2 。從基層巖心鉆探結(jié)果來(lái)看，各典型

19、路段路面基層巖心樣品均處于完全膠結(jié)狀態(tài)，平均無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于3 MPa （ 公路路面施工技術(shù)規(guī)程基層”為高速公路水泥穩(wěn)定型。對(duì)基層強(qiáng)度的要求），車(chē)轍輕微對(duì)比段的路肩基層有斷裂現(xiàn)象。說(shuō)明廣肇高高速車(chē)轍的發(fā)生與基礎(chǔ)強(qiáng)度沒(méi)有很好的相關(guān)性，這也可以從嚴(yán)重開(kāi)挖后基礎(chǔ)斷面沒(méi)有明顯的結(jié)構(gòu)變形來(lái)驗(yàn)證。車(chē)轍部分。每隔10 cm對(duì)開(kāi)挖路段的厚度進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表3。 3.表3.4 、圖3.1和圖3.2。 _由表3.3和圖3.1可知， K23 + 595方向車(chē)轍典型斷面主車(chē)道上、中、下表面的變形（左右輪距最大車(chē)轍深度為 29 mm 和30 ram）占總變形的比例分別為59%、30%和11%，說(shuō)明車(chē)轍主要發(fā)生在中上

20、層；瀝青混合料二次壓實(shí)引起的平均變形僅為2.6 mm，壓實(shí)變形主要發(fā)生在頂層。表 3.2 基層無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果表3.3 K23-I-595主車(chē)道開(kāi)挖段各面層厚度統(tǒng)計(jì)結(jié)果表3.4 K46-1-300主車(chē)道開(kāi)挖段各面層厚度狀態(tài)方向統(tǒng)計(jì)結(jié)果圖 3.1 方向 K23- 1-595主車(chē)道（三層結(jié)構(gòu)） 圖3.2方向K46+300主車(chē)道（二層結(jié)構(gòu)）開(kāi)挖段各表層厚度變化 開(kāi)挖段各表層厚度變化3.3 路面施工質(zhì)量控制和施工可變性瀝青路面的壓實(shí)度、孔隙率、礦石級(jí)配和混合料的瀝青含量是反映路面施工質(zhì)量控制質(zhì)量的幾個(gè)重要參數(shù)。不同施工方法、技術(shù)水平和管理水平下建成的路面結(jié)構(gòu)，從材料參數(shù)到結(jié)構(gòu)厚度都不是一個(gè)固定值

21、，而是具有明顯的可變性，變化幅度很大。對(duì)選定的典型路段（嚴(yán)重車(chē)轍和輕微車(chē)轍）瀝青路面進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)取芯和開(kāi)挖取樣，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)分析。測(cè)試結(jié)果如表 3.5 所示。表 3.5 瀝青面層體積參數(shù)測(cè)試結(jié)果從表3.5可以看出，在車(chē)轍嚴(yán)重的K23+635路段，各層瀝青混凝土的孔隙率都有明顯降低，主車(chē)道左右輪距路面孔隙率都有明顯下降（假設(shè)路肩位置代表原始路況），其次是主車(chē)道中間?？梢钥闯觯?chē)轍嚴(yán)重路段各層瀝青混合料都有不同程度的二次壓實(shí)，尤其是上層有明顯的壓實(shí)。此外，從瀝青混合料的飽和度可知，車(chē)轍嚴(yán)重的路段上層瀝青的飽和度大多在90%以上。為進(jìn)一步了解廣肇高速建成通車(chē)后路面的均勻性，采用無(wú)核密度計(jì)對(duì)廣肇高速主

22、車(chē)道和路肩上層進(jìn)行縱斷面密度測(cè)試。不同的典型部分。試驗(yàn)時(shí)，橫斷面縱向間距為50m，每個(gè)橫斷面主車(chē)道上布置三個(gè)點(diǎn)（左右輪距和車(chē)道中間），兩個(gè)點(diǎn)均勻布置在路肩。無(wú)核密度計(jì)（已根據(jù)瀝青混合料的理論密度換算成孔隙率）的測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3.6。表 3.6 非核密度計(jì)在典型路段上的密度測(cè)試結(jié)果如果路面均勻度用各點(diǎn)路面空隙率的變異系數(shù)來(lái)表示，從表6可以看出，路面的縱向或橫向均勻度優(yōu)于路段車(chē)轍病害段輕微車(chē)轍；最大值或平均值大于對(duì)應(yīng)的主車(chē)道，主車(chē)道中間和左輪位置的路面空隙率高于對(duì)應(yīng)的右輪軌跡，這表明除了施工控制，車(chē)輛的荷載在一定程度上造成了路面。壓實(shí)變形也是造成路面橫向不平整的重要原因。如果假設(shè)瀝青混凝土在壓實(shí)過(guò)程

23、中不發(fā)生流動(dòng)變形，對(duì)于面層厚度為 15 cIn 的瀝青路面，現(xiàn)場(chǎng)平均孔隙率從 5% 到 1 的壓實(shí)造成的車(chē)轍變形% 約為 6.0 毫米。因此，對(duì)于廣肇高速車(chē)轍嚴(yán)重的路段（局部路段最大車(chē)轍為59ram），混合料的壓實(shí)變形只占很小的一部分（l 000次/ram），但相對(duì)比較，僅為車(chē)轍略對(duì)比段（3 874次/ram）的一半左右。車(chē)轍嚴(yán)重的K23+595斷面動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性?xún)H為394次/ram，60min最大變形為10.87mm；而K46+300截面（只有兩層）的平均動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性為1 i00次/ram（最小為710次/ram），但60 min時(shí)的最大變形也高達(dá)8.53 mm；相反，輕微車(chē)轍的K51+600段中

24、表層的動(dòng)力穩(wěn)定性高達(dá)4 986次/ram，而60rain的最大變形高達(dá)4 986次/ram。車(chē)轍變形僅為2.110 mm。可見(jiàn)，廣肇高速K23+595（三層）和K46+300（二層）上、中面層混合物的高溫穩(wěn)定性較差，這也是造成事故嚴(yán)重的重要原因。這些部分的車(chē)轍疾病。一。表 3.8混合料在綠色路面上的車(chē)轍試驗(yàn)結(jié)果四、車(chē)轍試驗(yàn)方法分析通過(guò)以上綜合分析，防止車(chē)轍形成的措施，首先要從設(shè)計(jì)、油質(zhì)及配比、施工質(zhì)量控制入手，嚴(yán)格控制超限車(chē)輛通行，才能從根本上控制道路車(chē)轍的發(fā)生。 .瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性是瀝青混凝土路面性能的重要指標(biāo)。根據(jù)英國(guó)、法國(guó)、意大利、加拿大等16個(gè)國(guó)家在第19屆世界道路大會(huì)上的調(diào)查數(shù)

25、據(jù)，大多數(shù)國(guó)家認(rèn)為馬歇爾法設(shè)計(jì)的瀝青混合料的穩(wěn)定性和流動(dòng)值指標(biāo)與實(shí)際道路的永久變形有關(guān)。表面。相關(guān)性不是很好，需要用英國(guó)的TRRL或法國(guó)的LCPC車(chē)轍儀進(jìn)行補(bǔ)充驗(yàn)證。車(chē)轍試驗(yàn)最大的特點(diǎn)是可以充分模擬車(chē)輪在瀝青路面上運(yùn)行的實(shí)際情況。用于試驗(yàn)研究時(shí)，還可以改變?cè)嚰臏囟?、載荷、厚度、尺寸、成型條件等，模擬路面的實(shí)際情況。各種因素對(duì)車(chē)轍變形的影響。目前，國(guó)外應(yīng)用最廣泛的是腔式小型往復(fù)式車(chē)轍試驗(yàn)機(jī)。我國(guó)的車(chē)轍試驗(yàn)機(jī)是按照日本樣機(jī)研制的。裝載輪外徑為200毫米，輪寬為50毫米。對(duì)實(shí)心膠層的厚度和硬度也有明確的要求。加載速度為421次/min，測(cè)試溫度為601。4.1試件成型軋制次數(shù)我國(guó)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)板試件尺

26、寸為300mm300mm50mm，按混合料的壓實(shí)密度計(jì)算質(zhì)量，并考慮3%的余量。關(guān)于碾壓次數(shù)，部級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公路工程試驗(yàn)規(guī)程瀝青及瀝青混合料（T 0703-1993）瀝青混合料試樣制作方法（碾壓法） 4.1.5 說(shuō)明：?jiǎn)?dòng)碾壓輪，先碾壓二一個(gè)方向往返（4次），卸荷，然后提起滾輪，將試件向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，再加一個(gè)載荷滾壓至馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)密度為1001%。試件正式壓實(shí)前，應(yīng)進(jìn)行壓力試驗(yàn)，確定碾壓次數(shù)。一般12次左右（24次）就可以滿足要求。從描述中可以看出，樣本程序僅給出了大約 12 次往返的建議次數(shù)。實(shí)際操作中，12次往返往往達(dá)不到要求，不同的級(jí)配壓實(shí)效果也不同。因此，有必要找到一種簡(jiǎn)單易行的方法來(lái)控制試驗(yàn)

27、中的壓實(shí)效果。試驗(yàn)所需試件的各種骨料和瀝青的質(zhì)量根據(jù)馬歇爾試驗(yàn)壓實(shí)表觀密度、試驗(yàn)?zāi)＞叱叽纾?00mm300mm50mm）以及各種骨料和瀝青的配比確定?；旌衔镏械臑r青。的。例如，要計(jì)算每個(gè)試件中的瀝青量，可以使用以下公式：瀝青量=密度（300 mm300 mm50 mm）混合料中的瀝青占有率。因此，為了使混合物密實(shí)到法規(guī)要求的標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾密度100 1 % ，一個(gè)簡(jiǎn)單易行的方法是控制試件的厚度，當(dāng)試件的高度與試樣高度一致時(shí)。測(cè)試模具的高度 馬歇爾密度大致相同。筆者多次測(cè)試，發(fā)現(xiàn)這種方法可以滿足要求。4.2車(chē)轍試驗(yàn)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性指標(biāo)在試驗(yàn)過(guò)程中，試件的變形大致可分為兩個(gè)階段：壓實(shí)階段和連續(xù)變形階段。開(kāi)始

28、時(shí)，試件孔隙率大，混合料變形迅速增大。這個(gè)階段可以理解為混合物的壓實(shí)階段。當(dāng)試件的空隙率達(dá)到一定值時(shí)，試件繼續(xù)變形。瀝青用量適當(dāng)，級(jí)配好，變形??；否則，由于瀝青的潤(rùn)滑作用，混合料打滑，變形加劇。這個(gè)階段可以稱(chēng)為連續(xù)變形階段。我國(guó)研究車(chē)轍變形的指標(biāo)是動(dòng)力穩(wěn)定性。動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的含義是指瀝青混合料在高溫條件下（試驗(yàn)溫度一般為代表性的60）在混合料變形1mm（試驗(yàn)采用輪壓0.7MPa）時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)軸荷。 ) 次。計(jì)算如下：DS = ( t 2 - t 1 ) N/ ( d 2 - d 1 ) C 1 C 2 ( 1 )中： DS瀝青混合料的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，次/mm；d 1 ， d 2 時(shí)間t 1 ， t 2 ，

29、mm對(duì)應(yīng)的變形量；C 1 試驗(yàn)機(jī)型號(hào)的修正參數(shù)，曲柄連桿傳動(dòng)試驗(yàn)片變速行走方式為1.0 ，鏈條傳動(dòng)試驗(yàn)輪恒速方式為1.5 ；C2試件的系數(shù)，試驗(yàn)制備的寬度為300mm的試件為1.0，從路面切出的寬度為150mm的試件為0.8；N 測(cè)試輪的往返速度，通常為 42 次/分鐘。一般情況下， t 1 = 45 min， t 2 = 60 min； d = d 2 - d 1 是15 min的變形量。一般來(lái)說(shuō)，動(dòng)穩(wěn)定指標(biāo)取最后15分鐘的變形，以消除試件本身的壓縮變形。但筆者認(rèn)為，試件本身的壓實(shí)變形也是車(chē)轍的一種形式。消除這種變形不能充分評(píng)價(jià)瀝青混合料的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，尤其是壓實(shí)不足的混合料。因?yàn)樵谖覈?guó)，有的

30、高速公路在施工時(shí)壓實(shí)不充分，有的單方面追求平整度，降溫后碾壓，造成壓實(shí)不足，導(dǎo)致開(kāi)工后第一個(gè)高溫季節(jié)混合料繼續(xù)壓實(shí)。交通（比正常情況更嚴(yán)重）形成車(chē)轍。通過(guò)分析試驗(yàn)曲線（圖 4.1），可以看出 NO.2 的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。 1和NO。 2 種混合物是相同的（曲線在 45 分鐘和 60 分鐘之間是平行的），但車(chē)轍深度非常不同。 NO的車(chē)轍。 1比NO深。 3.圖 4.1 實(shí)驗(yàn)曲線分析動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性較大（45-60min曲線，1號(hào)比3號(hào)斜率小），與實(shí)際情況明顯不符。試驗(yàn)規(guī)程要求三個(gè)試件的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定變異系數(shù)小于20%，而普通瀝青混合料往往不能滿足要求。目前，一些改性瀝青混合料的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性非常高，有的甚至超乎想象

31、，實(shí)驗(yàn)誤差明顯。從動(dòng)力穩(wěn)定性的計(jì)算公式可以看出，當(dāng)d較小時(shí)，DS值很高，d的大小由45 min和60 min的變形差值決定。一般測(cè)試設(shè)備的精度只能達(dá)到0.01mm，所以一些改性瀝青在高溫性能好的時(shí)候，45分鐘后的變形很小，國(guó)產(chǎn)傳感器的精度不能滿足要求，誤差較大。鑒于以上原因，筆者認(rèn)為法國(guó)車(chē)轍試驗(yàn)的相對(duì)變形指數(shù)更能代表瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，特別是對(duì)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性高的改性瀝青混合料的分析。計(jì)算如下： = L / L 100 % (2)式中： 試樣的相對(duì)變形；試樣的總變形；L 試件的厚度。4.3恒溫室固化時(shí)間公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程（T 0719-1993）規(guī)定：將試件與試模一起放在已達(dá)到試驗(yàn)

32、溫度601的恒溫室內(nèi)，保持恒溫不少于5小時(shí)。不超過(guò) 24 小時(shí)。筆者認(rèn)為5 h與24 h相差19 h，對(duì)60高溫條件下的試件影響較大。根據(jù)時(shí)間-溫度轉(zhuǎn)換規(guī)律，考慮到19h的時(shí)間效應(yīng)，60固化24h相當(dāng)于較高溫度固化5h，可能是63，也可能是65，甚至更高的溫度，因?yàn)椴煌幕旌嫌胁煌钠埔蜃?。溫度?duì)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的影響非常明顯和顯著。日本建設(shè)部土木工程研究所給出動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性、試驗(yàn)溫度和地壓之間的關(guān)系：lg DS = 8 。 656 - 0 。 709 5噸 - 2 。 285 人( 3 )中： DS動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，次/mm；T溫度，；P地面壓力，MPa。若取0.7 MPa的地壓，則上式變?yōu)椋簂g DS

33、= 7 。 056 5-0 。 _ 709 5噸（ 4 ）以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)溫度60為例，按上式計(jì)算的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性表明，試驗(yàn)溫度每升高1，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性下降15%；當(dāng)測(cè)試溫度降低1C時(shí)，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性增加18%。 %，可見(jiàn)測(cè)試溫度對(duì)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性有很大影響。雖然測(cè)試輪的橡膠硬度隨溫度變化不大，但在相同載荷下，輪印面積變化很大。有資料表明，從20到60，相應(yīng)的車(chē)輪面積變化可達(dá)50%，因此試驗(yàn)車(chē)輪的地壓變化可達(dá)60%。因此，筆者認(rèn)為，在車(chē)轍試驗(yàn)中，要注意研究和維護(hù)時(shí)間，同組試件之間的差異不宜過(guò)大，以免影響變異系數(shù)、區(qū)間應(yīng)縮小維護(hù)標(biāo)本的范圍。五、車(chē)轍防治若干新技術(shù) HTMLCONTROL Forms.HTML:Image

34、.1 5.1。瀝青纖維同步密封技術(shù)的應(yīng)用瀝青纖維同步密封工藝主要用于路面層或粘結(jié)層的施工。由于斷裂的纖維長(zhǎng)絲形成不規(guī)則的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，與瀝青結(jié)合，同時(shí)灑在路面上，大大增加了瀝青的附著力。層的強(qiáng)度，此工藝能有效解決路面裂縫反射問(wèn)題，有效吸收和分散應(yīng)力，防止車(chē)轍的發(fā)生。玻璃纖維本身具有剛性和韌性，其應(yīng)力特性是應(yīng)力分散。應(yīng)力分散的直接作用是加固路面，從而達(dá)到防車(chē)轍、防裂的效果。同時(shí)，由于采用了瀝青纖維同步密封工藝，玻璃纖維與瀝青結(jié)合料的粘合具有良好的防水性。下圖（圖5.1）是法國(guó)SEGMA SECMAIR新開(kāi)發(fā)的新型瀝青纖維同步封口機(jī)，擁有該技術(shù)和設(shè)備的全套專(zhuān)利。圖 5.15.2 橡膠改性瀝青材料的應(yīng)用

35、國(guó)外使用膠粉改性瀝青鋪設(shè)道路已有30多年的歷史。迄今為止，美國(guó)已有11000公里的高等級(jí)公路采用了膠粉改性瀝青。此外，日本、俄羅斯、加拿大、瑞典、中國(guó)、芬蘭等也成功地將膠粉改性瀝青用于高速或高等級(jí)道路的建設(shè)。(1) 用膠粉改性瀝青鋪設(shè)的路面具有優(yōu)良的耐高溫性和耐久性。據(jù)了解，用膠粉改性瀝青鋪設(shè)的路面比普通路面可延長(zhǎng)1-3倍的使用壽命，提高路面的耐熱性（80不軟化），有效避免和減少損壞由普通瀝青引起。材料高溫穩(wěn)定性和耐久性差引起的車(chē)轍(2)橡膠改性瀝青具有良好的彈性和應(yīng)力分散作用。目前，世界上生產(chǎn)的橡膠改性瀝青的最新技術(shù)是連續(xù)高剪切降解過(guò)程。美國(guó)DALWORTH公司是這項(xiàng)技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。該技術(shù)生產(chǎn)

36、的橡膠改性瀝青粉分散更均勻。產(chǎn)品的穩(wěn)定性和改性效果顯著提高。圖 5.25.3 微表面技術(shù)應(yīng)用微面修補(bǔ)車(chē)轍施工技術(shù)以聚合物改性乳化瀝青為粘結(jié)劑，采用專(zhuān)用攤鋪設(shè)備施工不同厚度的冷拌瀝青混合料薄層攤鋪技術(shù)。具有成本低、效果好等優(yōu)點(diǎn)，可快速恢復(fù)和改善原瀝青路面的平整度，提高防水性和防滑性。車(chē)轍的橫截面一般為凹曲線，其填充厚度是可變的，這就要求混合料中的骨料粒度按車(chē)轍的截面呈正態(tài)分布。用于微面的攤鋪機(jī)設(shè)有“V”形攤鋪槽。攤鋪過(guò)程中，混合漿料中各種粒徑的骨料會(huì)在“V”型攤鋪箱內(nèi)進(jìn)行攪拌，根據(jù)厚度進(jìn)行變化。攤鋪按正態(tài)分布進(jìn)行，在車(chē)轍槽上方形成一定的預(yù)留拱度，為在交通荷載作用下進(jìn)一步壓實(shí)混合料預(yù)留。圖 5.3

37、5.4 同步碎石封堵技術(shù)的應(yīng)用同步碎石密封技術(shù)對(duì)路面的防水和車(chē)轍效果明顯。由于同步碎石封層具有定點(diǎn)、定向鋪展的特點(diǎn)，可根據(jù)路面車(chē)轍的面積和深度進(jìn)行相應(yīng)的施工，如根據(jù)路面寬度調(diào)整瀝青、石料的鋪展寬度。發(fā)情;根據(jù)車(chē)轍的深度，單層或多層同步碎石封層進(jìn)行修復(fù)，降低維護(hù)成本，快速恢復(fù)路面性能。法國(guó)SEGMA SECMAIR是同步碎石封口技術(shù)的發(fā)明者，同時(shí)也提供高品質(zhì)的同步碎石封口機(jī)。非常準(zhǔn)確，瀝青攤鋪寬度可在10cm-4m之間調(diào)節(jié)，攤鋪量可在0.3kg/m2-3kg/m2之間調(diào)節(jié)，石料攤鋪寬度可在26cm-3.75m之間調(diào)節(jié)?？筛鶕?jù)需要的寬度進(jìn)行密封施工，對(duì)路面的車(chē)轍部分進(jìn)行局部密封施工，不僅可以快速修

38、復(fù)車(chē)轍，還可以降低修復(fù)成本。圖 5.45.5 常規(guī)碾壓車(chē)轍路面再熱鋪處理車(chē)轍的傳統(tǒng)方法是將路面的車(chē)轍部分和周?chē)访婺肽?，然后進(jìn)行熱攤鋪重新覆蓋。比較高，也不利于環(huán)保。但在路面車(chē)轍較多的情況下，熱鋪仍然是一種非常有效的方法。圖 5.5六，結(jié)論近年來(lái)，我國(guó)公路交通量增長(zhǎng)非常迅速，往往遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)預(yù)期增長(zhǎng)速度。與此同時(shí)，高速公路上重型車(chē)輛的比例不斷增加，車(chē)輛超載、超載現(xiàn)象十分普遍。這種交通狀況對(duì)路面有很大的破壞性影響。嚴(yán)重的，尤其會(huì)導(dǎo)致車(chē)轍的產(chǎn)生。車(chē)轍作為瀝青路面的主要破壞形式，已經(jīng)對(duì)路面的使用性能和行車(chē)安全造成了危害。通過(guò)對(duì)廣肇高速公路車(chē)轍病害的調(diào)查和原因分析，希望能為車(chē)轍的防治提供參考。重視車(chē)轍問(wèn)題

39、，積極引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)的防治車(chē)轍新技術(shù)、新工藝、新材料。參考1 苗娟，徐志宏.瀝青路面車(chē)轍預(yù)測(cè)方法J.同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2004，（6）：7617652 黃曉明,姚武,永利等.公路瀝青路面高溫車(chē)轍調(diào)查試驗(yàn)分析J.公路交通技術(shù)，2007.5-16-203黃曉明,小兵,鄧學(xué)軍,等.瀝青路面車(chē)轍形成規(guī)律試驗(yàn)研究J.東南大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2000, 30(5): 96-101.4 凱麗君.瀝青路面車(chē)轍機(jī)理J.石油瀝青, 2006(8): 1-75 金安，富普，王。公路瀝青路面早期損傷分析及防治對(duì)策M(jìn). : 人民交通, 20046 國(guó)豐.廣韶瀝青路面高溫車(chē)轍及其影響因素分析D.理工大學(xué), 20067 易.省道瀝青路面車(chē)轍成因及對(duì)策研究D.長(zhǎng)安大學(xué), 20048 王靜.省道瀝青路面高溫病害及防治措施研究D.科技大學(xué), 20069 顏其來(lái)瀝青混合料抗車(chē)轍性能