韓紅亮

中交國(guó)通公路工程技術(shù)有限公司，河南 南陽(yáng) 473000

在公路施工中，出現(xiàn)車(chē)轍較明顯的是二級(jí)公路以上的并實(shí)行渠化交通的公路瀝青路面，流動(dòng)變形就是在平交路口、汽車(chē)經(jīng)常制動(dòng)、啟動(dòng)極易停車(chē)經(jīng)常擁堵的現(xiàn)象。而對(duì)于高速和一級(jí)公路行駛車(chē)輛實(shí)行嚴(yán)格的渠化變通以后，有關(guān)車(chē)轍病害問(wèn)題越顯突出。

1 車(chē)轍的成因

車(chē)轍問(wèn)題已經(jīng)逐漸成為我國(guó)瀝青路面破壞的重要問(wèn)題，這種病害現(xiàn)象不僅對(duì)行車(chē)舒適度造成一定影響，而且對(duì)于交通安全也構(gòu)成一定威脅，如在車(chē)輛變換操作路道時(shí)，車(chē)轍內(nèi)積水及產(chǎn)生高速行車(chē)水漂或結(jié)冰，另外就是氣候的影響，例如在惡劣的氣候條件下造成制動(dòng)距離不足。

1.1 車(chē)轍的分類(lèi)

在正常情況下，瀝青路面的車(chē)轍有3種類(lèi)型：

1）結(jié)構(gòu)性車(chē)轍

由于荷載作用超出了路面的承受力，會(huì)造成瀝青面層以下的包括路基在內(nèi)的結(jié)構(gòu)發(fā)生永久性的變形，這種現(xiàn)象叫做結(jié)構(gòu)性車(chē)轍。這種車(chē)轍現(xiàn)象的特點(diǎn)是：寬度大，兩側(cè)無(wú)明顯的隆起顯像，V字形橫斷面。

2）失穩(wěn)性車(chē)轍

另外還有一種車(chē)轍叫做瀝青混合料的流動(dòng)性或失穩(wěn)性車(chē)轍，即在高溫條件影響下，車(chē)輪反復(fù)作用，使荷載能力超出瀝青混合料的穩(wěn)定極限所導(dǎo)致的現(xiàn)象。損壞時(shí)容易使車(chē)輪對(duì)應(yīng)的路面部位下凹，車(chē)輪作用的路面兩側(cè)容易產(chǎn)生隆起現(xiàn)象。在彎道處還明顯向外推擠，使車(chē)道線與停車(chē)線容易變成彎曲的曲線，造成交通事故的發(fā)生。毫無(wú)疑問(wèn)，這部分的車(chē)轍主要表現(xiàn)為于瀝青混合料流動(dòng)的特性。這種車(chē)轍現(xiàn)象主要發(fā)生在上坡路段和交叉口附近，因?yàn)檫@段里面的車(chē)速慢、輪胎接地發(fā)生的橫向應(yīng)力較大，對(duì)主要行駛雙輪車(chē)的路段，車(chē)轍斷面成w形，對(duì)行駛寬幅單輪車(chē)的路段，車(chē)轍成非對(duì)稱(chēng)形狀。

3）磨損性車(chē)轍

磨損性車(chē)轍在我國(guó)的發(fā)生現(xiàn)象是比較少的，幾乎可以說(shuō)從來(lái)沒(méi)有發(fā)生過(guò)，由于我國(guó)的基層基本上都是半剛性基層，而車(chē)轍基本上都屬于瀝青混合料的流動(dòng)性車(chē)轍，目前，針對(duì)這一車(chē)轍還沒(méi)有研究出有效的解決方法，只能通過(guò)采用新材料和改造再生材料來(lái)對(duì)付和防止磨損性車(chē)轍現(xiàn)象的產(chǎn)生。

還有一種現(xiàn)象，在我國(guó)發(fā)生的頻率較高，而在國(guó)外卻很少出現(xiàn)的情況，在我國(guó)，由于瀝青面層的壓密性而造成的，有些高速公路在壓實(shí)施工方面沒(méi)有使路面的刀片充分的壓實(shí)度，并且過(guò)分的追求平整度，待降低溫度后碾壓，都會(huì)造成壓實(shí)度不足致使通車(chē)后的第一個(gè)高溫季節(jié)混合料繼續(xù)壓密，在交通車(chē)輛的反復(fù)碾壓作用下，空隙率不斷減小，達(dá)到極限的殘余空隙率后才趨于穩(wěn)定。車(chē)轍產(chǎn)生的原因是壓密變形導(dǎo)致平整度下降，造成明顯的車(chē)轍現(xiàn)象。此車(chē)轍也有明顯的特點(diǎn)；兩側(cè)未隆起，有下凹，V字形或w形呈現(xiàn)。這屬于施工不當(dāng)造成的非正常情況下的車(chē)轍現(xiàn)象。主要表現(xiàn)在車(chē)轍形成的初期，車(chē)道線附近，而對(duì)車(chē)輪作用次數(shù)較少的部位，產(chǎn)生的變形影響不大。為減少車(chē)轍，碾壓的加強(qiáng)時(shí)施工中最重要的一個(gè)過(guò)程，不要一味的追求平整度而忽略了對(duì)壓實(shí)度的充足，要把孔隙率控制的規(guī)定的范圍內(nèi)。

1.2 車(chē)轍產(chǎn)生的原因

瀝青路面的車(chē)轍是外因與內(nèi)因共同作用的結(jié)果，一方面是由于在高溫的影響下，加上荷載的反復(fù)作用，時(shí)瀝青混合料黏塑性變形累積的結(jié)果。一般認(rèn)為瀝青對(duì)車(chē)轍的貢獻(xiàn)率可達(dá)40%，其中主要因素是瀝青的高溫黏度和瀝青用量。占貢獻(xiàn)率60%的非瀝青因素，主要是瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)是原材料、級(jí)配和工藝的函數(shù)，骨架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性起著關(guān)鍵性作用。

1.2.1 荷載

車(chē)輛荷載一次作用下瀝青路面產(chǎn)生的變形可分為3類(lèi)：彈性的、黏彈性的和黏塑性。形成車(chē)轍是由于在渠化交通下，不可恢復(fù)的黏塑性變形和來(lái)不及恢復(fù)的黏彈性變形長(zhǎng)年累積造成的結(jié)果，因此交通荷載對(duì)車(chē)轍的影響不但包括大小、作用次數(shù)而且還包括作用的間歇時(shí)間。這也是一個(gè)由靜態(tài)到動(dòng)載的發(fā)展。超載的影響程度與交通量大作用相比，前者對(duì)路面的影響程度要更加的不利，如果是軸重超載，作用在路面上的壓力是相當(dāng)大的，而分布在邊緣輪胎的作用力要大于中間的壓力。采取相應(yīng)措施來(lái)提高輪胎壓力超載，中心壓力又會(huì)大于邊緣，在交叉路口與停車(chē)站所產(chǎn)生的剎車(chē)作用力也往往是加劇車(chē)轍引發(fā)推移變形的關(guān)鍵原因。

1.2.2 溫度

影響車(chē)轍的發(fā)生因素其中也包括溫度，在我國(guó)，一般采用的我是7月份的平均溫度來(lái)表明影響車(chē)轍的溫度值，由于荷載里產(chǎn)生黏彈與黏塑兩部分的黏性變形，而車(chē)轍也是由于這些大小不同的黏性變形累及形成的，因此采用平均氣溫較合適，不要以最高溫度來(lái)表達(dá)環(huán)境溫度的影響。例如歐洲、美國(guó)、日本這些都是與中國(guó)地區(qū)在同緯度的地區(qū)，有年溫差較大的特點(diǎn)。在我國(guó)不僅華北夏季炎熱，就連東北的溫度也有明顯上升的趨勢(shì)。

1.2.3 瀝青

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，摻入橡膠、塑料、樹(shù)脂三大類(lèi)添加劑的改性瀝青技術(shù)正進(jìn)入工程應(yīng)用的研究階段，在提高抗車(chē)轍方面效果較為顯著。

瀝青用量對(duì)瀝青車(chē)轍也有著顯著的影響，過(guò)多的瀝青用量將在瀝青混合料中形成游離的自由瀝青，黏性流動(dòng)變形在高溫條件下因荷載的作用發(fā)生明顯。

對(duì)混合料的配合比也要嚴(yán)格準(zhǔn)確控制，粗、細(xì)集料級(jí)配變異過(guò)大，表面積的比度不同，就算瀝青的用量控制很高，也難以應(yīng)付用油量的相對(duì)波動(dòng)。應(yīng)指出，現(xiàn)行規(guī)范對(duì)級(jí)配容許誤差過(guò)寬。尤其是對(duì)礦粉，礦粉用量的慎重，其混合料的比對(duì)表面影響也很大。當(dāng)瀝青達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，對(duì)瀝青膜的厚度，集料之間的滑動(dòng)變形將因粉膠比造成直接的影響，一般認(rèn)為粉膠比不宜小于1∶12。而礦粉的質(zhì)量瀝青膜的黏結(jié)力存在直接和顯著的影響，因此，在工程建設(shè)中，對(duì)配合比的要求必須按照原設(shè)計(jì)進(jìn)行以此來(lái)加足礦粉。

2 高速公路瀝青路面車(chē)轍的防治措施

防治高速公路瀝青路面的車(chē)轍早期損壞的方法是多樣的，首先我們要從瀝青路面自身來(lái)認(rèn)真分析，包括材料從材料、設(shè)計(jì)、施工等方面人手，來(lái)提高瀝青混合料的抗車(chē)轍性能。有效的防治車(chē)轍的措施還必須從根本原因入手，包括高溫的避免、超載的治理、大縱坡的避免等多方面，多管齊下才能出效果。尤為重要的是，要加強(qiáng)“治超”工作。超載問(wèn)題嚴(yán)重的影響車(chē)轍的質(zhì)量，這一問(wèn)題的解決對(duì)車(chē)轍現(xiàn)象的避免將會(huì)起到明顯的效果。目前，我國(guó)從中央、各級(jí)政府到交通公安等部門(mén)都加大了對(duì)于超載問(wèn)題的重視并出臺(tái)一系列的切實(shí)可行的治超法規(guī)與相關(guān)政策，從而努力使這一現(xiàn)象得到明顯的好轉(zhuǎn)。

高溫屬于自然現(xiàn)象，我們是無(wú)法改變的，但是可以針對(duì)這一問(wèn)題提出相應(yīng)的對(duì)付措施，國(guó)外的一些做法很值得我們借鑒，如在夏季高溫的情況下，對(duì)一些高速路段的通行有所控制，尤其是對(duì)貨車(chē)的限制和重載的通行限制，這對(duì)于交通工作不會(huì)造成很大的影響，全年的高溫天氣較少，這種措施所達(dá)到的效果是很好的，另外，可以通過(guò)對(duì)在高速公路上行駛車(chē)輛的速度給予限制，過(guò)大和過(guò)小的速度會(huì)影響高速公路的交通安全和交通通暢，從而對(duì)路面車(chē)轍的破壞程度更大，因此，要嚴(yán)格的控制車(chē)輛的行駛速度。

3 結(jié)論

綜上所述，以上就是對(duì)瀝青路面車(chē)轍原因與防治措施的分析，從中我們可以了解到，在高速路面施工過(guò)程中，加大對(duì)路面質(zhì)量與環(huán)境質(zhì)量的控制勢(shì)在必行。瀝青路面的車(chē)轍病害對(duì)行車(chē)的安全性與路面的使用壽命較大的影響，因此，要提高瀝青混合料抗車(chē)轍的性能必須首先提高車(chē)轍病害的防治技術(shù)。

[1]張毅.陜西省高速公路瀝青路面車(chē)轍成因及對(duì)策研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2004.

[2]傅珍.超載運(yùn)輸對(duì)路面結(jié)構(gòu)的損傷研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2004.