浅谈公路车辙危害与防治措施

摘要：车辙一直是高速沥青混凝土路面早期损害的主要问题。沥青混凝土路面在使用初期，通常不应出现明显车辙，但由于结构设计、沥青材料、重载交通以及高温等原因，近年来路面车辙发生十分频繁。随着经济建设的快速发展，公路交通量的不断增加，车辙始终是沥青混凝土路面的主要病害之一。 关键词：公路交通 车辙现象 车辙危害成因防治

Abstract: high speed track has been the early damage of asphalt concrete pavement of main problems. Asphalt concrete pavement in the early use, usually should not appear obvious rutting, but due to its structural design, asphalt, heavy traffic and high temperature and other reasons, in recent years the pavement rut occur very frequently. With the rapid development of economic construction, the highway traffic volume increases ceaselessly, rutting is always one of the main diseases of asphalt concrete pavement.

Key words: Highway Traffic rutting phenomenon rutting damage cause prevention and cure

中图分类号： X734 文献标识码： A 文章编号：

我国公路交通量增长非常迅猛，远远地超过了预期增长速度，同时高速公路重车比例在不断提高，车辆超载超限现象非常普遍，这种情况对路面的破坏作用非常严重，尤其会导致路面车辙的产生，我们应该引起重视。

沥青混凝土路面车辙是路面结构各层变形的积累，由两部分组成：一部分是由路面结构层在行车荷载反复作用下进一步压密产生的，即压密形变；另一部分是因沥青混凝土在高温时的强度不足以抵抗重荷载的反复作用，轮下的部分沥青混合料产生剪切变形逐步被挤压到两侧，使两侧的沥青面层鼓起，产生的侧向移动。车辙的过量存在是直接影响路面平整度和路面使用性能的重要因素之一。

一、车辙形成的类型

由于沥青混合料是一种弹粘塑性材料，它的强度和劲度模量随着温度的升高而降低。具有一定的蠕变和应力松弛现象，沥青路面在车辆重复荷载作用下，混合料塑性变形不断积累。另外，由于不断加载卸载，基 (垫 )层及土基都发生了不同程度的塑性变形积累。不仅如此，由于沥青混合料是一种有一定空隙率的材料，在重复荷载作用下，粒料产生侧移而被压密，这样，由于各结构层 (包括土基 )的变形积累，就形成了车辙。

1.失稳型车辙它是由于沥青层在车轮荷载作用下，内部材料的流动产生横向位移而形成。这种变形主要发生在重载车辆车轮经常作用的部位。 当沥青混合料的高温稳定性不足时，其特点是车轮作用的部位下陷，两侧向上隆起，看似一种槽沟。在外力作用下就会产生这种车辙。

2. 结构性车辙由于路面结构在交通荷载作用下产生整体永久变形而形成，它的特点是宽度比较大，两侧没有隆起，横断面呈凹陷。这种变形主要是由于路基变形而产生。

3 .磨耗型车辙由于沥青路面面层材料受车轮摩擦和自然环境因素作用下持续不断损耗而形成。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。

4 .压密型车辙由于沥青混合料设计及铺筑压实原因，使沥青混凝土初始空隙率较大。开放交通后，轮迹带下的沥青混凝土产生压密变形。

二、车辙的危害 车辙的出现，严重影响了沥青路面的服务质量及行车安全，并直接影响路面的使用寿命，造成维护成本的增加。 ①车辙底部和上部的边缘位置产生集中应力，致使路面产生纵向裂缝，造成雨水等渗入下面层及基层，造成基层水损坏，使公路服务质量下降，增加维修成本。 ②车辙降低了路面平整度，影响行车的舒适性。 ③车辙造成路面排水不畅，降低路面的防滑能力，影响行车安全。 ④车辙同时会影响行车的稳定性，使行车存在交通安全隐患。

三、 沥青路面车辙现象分析

1 沥青混合料

我国现行的沥青路面设计的主要依据指标是沥青混合料的强度，其取决于沥青混合料的黏结力和内摩擦角；黏结力又取决于沥青材料的性质和稠度、沥青矿料比和沥青与矿料的相互作用，受沥青混合料所用骨料大小、形状、级配和矿料数量的制约，增加内摩擦角和矿料等颗粒间的嵌挤作用可以提高沥青混合料的抗剪稳定性。

1）材料性质

沥青的黏度和沥青与矿料之间的黏附性是影响沥青混合料高温稳定性的两个因素。 沥青黏度越大，沥青与矿料之间的黏附越好，那么混合料的高温稳定性越好，因此要选用黏大的沥青和非酸性矿料以提高混合料的高温稳定性和强度，较高的高温稳定性和较高的强度会产生较高的抗车辙能力。

2）沥青用量

沥青用量的多少直接影响混合料中矿粉的骨架与嵌挤作用，对沥青混合料的抗车辙能力有着至关重要的作用。沥青用量过大，游离沥青较多，便削弱了矿粉之间对高温稳定性起决定性作用的嵌挤力，从而使混合料易于产生流动变形而形成车辙；沥青用量过低，混合料坚硬松散难以压实，也影响沥青路面的抗车辙能力。试验证明，抗车辙最佳的沥青含量比马氏方法确定的沥青含量要低 1 %～1.5 %。

3）矿料级配

单纯增大矿料粒径并不能提高路面抗车辙能力。良好的级配和最大的密实度，因增加了矿料之间的嵌挤力，可提高混合料的高温抗车辙能力。

4）孔隙率

进行沥青混合料配合比设计时，对孔隙率的选择一般都是根据当地材质和经验进行。各种级配的混合料在最佳沥青含量时，随孔隙率的增大车辙有所增加，同时证明，沥青混合料的孔隙率不得小于 3 %的控制值，相对而言 4 %是较适宜的孔隙率推荐值。

2 路面结构组成

沥青路面的抗车辙能力除了受所用材料及其性能影响外，还与路基类型和路面厚度有关。 沥青路面厚度与车辙的关系较为复杂，同样的材料在不同的路面结构中会表现出不同的性质。当路基和基层强度较高时，采用薄沥青混合料面层可以有效地控制车辙深度，而当路基和基层强度较弱时，应适当增加面层厚度。 但这样构筑的道路，往往由于路面回弹模量与路基回弹模量之间的比值过大，带来不尽合理的结构组合，而且在经济上也不一定合算。

3 交通荷载及环境条件

1）渠化交通

随着日益繁重的交通量需求，渠化交通已成为我国现代城市交通组织的主要手段。 由于城市道路交通组织的渠化，导致沥青路面车辙破坏的情况日渐突出。 在同一结构、同一条道路上，划分出不同交通形式的两段道路进行试验，结果证明：渠化交通路段的车辙显著增长，混合交通路段车辙增加较慢。 其原因是：混合交通时荷载作用范围较宽，变形面较大，同一位置的车辙累积较小，而渠化交通同一位置处的车辙累积较大。