陳勝武，陳一鳴，熊文濤

江蘇省普通國(guó)省干線公路車(chē)轍發(fā)展規(guī)律研究與分析

陳勝武1，陳一鳴1，熊文濤2

（1.江蘇省交通運(yùn)輸廳公路局，江蘇 南京 210004；2.蘇交科集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210017）

文章對(duì)江蘇全省普通國(guó)省干線公路瀝青路面車(chē)轍狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)合其近年交通增長(zhǎng)情況、全省高溫氣候狀況以及各地市瀝青路面抗車(chē)轍性能分析，重點(diǎn)研究了蘇北、蘇中、蘇南城市所轄路網(wǎng)車(chē)轍發(fā)展規(guī)律，提出了基于抗車(chē)轍性能的高溫氣候等級(jí)，研究結(jié)論對(duì)全省普通國(guó)省干線公路后期開(kāi)展車(chē)轍針對(duì)性養(yǎng)護(hù)決策具有參考價(jià)值，對(duì)各地市抗車(chē)轍技術(shù)的選擇應(yīng)用具有一定指導(dǎo)意義。

普通國(guó)省干線；車(chē)轍；發(fā)展規(guī)律

近年來(lái)，江蘇公路交通發(fā)展始終保持全國(guó)先進(jìn)。進(jìn)入“十二五”以來(lái)，江蘇公路網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等級(jí)結(jié)構(gòu)逐步優(yōu)化，一級(jí)公路9 514 km，二級(jí)公路21 328 km。二級(jí)以上公路占總里程比重達(dá)23.2%，在全國(guó)各省區(qū)中排名第一，國(guó)省干線公路中二級(jí)公路比重達(dá)99%，居全國(guó)第一。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，江蘇省干線公路交通量迅猛增長(zhǎng)，運(yùn)輸車(chē)輛中大型貨運(yùn)車(chē)輛的比重不斷增加、車(chē)輛超載現(xiàn)象普遍、交通組成復(fù)雜、車(chē)速相對(duì)較慢等因素是造成普通干線公路車(chē)轍產(chǎn)生的主要原因。此外，近年來(lái)極端高溫氣候頻發(fā)而部分地方干線公路路面材料抗車(chē)轍設(shè)計(jì)針對(duì)性不足，加劇了車(chē)轍的形成。通過(guò)對(duì)全省干線公路車(chē)轍發(fā)展規(guī)律的研究分析，以及對(duì)目前全省普通國(guó)省干線公路瀝青路面抗車(chē)轍性能的總體評(píng)估，對(duì)各地方后期開(kāi)展車(chē)轍針對(duì)性養(yǎng)護(hù)、有效控制車(chē)轍發(fā)展具有重要意義。

1　車(chē)轍發(fā)展?fàn)顩r及抗車(chē)轍技術(shù)應(yīng)用評(píng)價(jià)

1.1車(chē)轍發(fā)展?fàn)顩r

近些年，江蘇省普通國(guó)省干線公路路面技術(shù)狀況每年均會(huì)進(jìn)行檢測(cè)，其中干線公路路面車(chē)轍深度狀況整體情況如圖1所示。

江蘇省13地市干線公路車(chē)轍深度指數(shù)平均值均超過(guò)90%，按照瀝青路面車(chē)轍評(píng)定等級(jí)評(píng)價(jià)為優(yōu)。對(duì)比2012年路面車(chē)轍情況，2013年部分地市經(jīng)過(guò)路面養(yǎng)護(hù)，車(chē)轍深度指數(shù)相應(yīng)提高；但即便如此，超過(guò)一半的地市其所轄路網(wǎng)整體車(chē)轍狀況仍呈現(xiàn)不同程度的衰減，其中無(wú)錫地區(qū)、徐州地區(qū)車(chē)轍狀況相對(duì)嚴(yán)重，車(chē)轍深度指數(shù)均在90%以下，仍亟待改善?；窗?、常州等地車(chē)轍深度指數(shù)呈現(xiàn)較大幅度衰減。

圖1　江蘇各地市路面車(chē)轍深度指數(shù)RDI

1.2抗車(chē)轍技術(shù)應(yīng)用情況及效果

近年來(lái)，一些抗車(chē)轍技術(shù)在江蘇省普通國(guó)省干線公路部分瀝青路面中進(jìn)行了應(yīng)用，主要包括［1-3］：

（1）抗車(chē)轍添加劑類(lèi)

外摻添加劑是最常見(jiàn)的抗車(chē)轍手段，其作用機(jī)理是通過(guò)集料表面的增粘、加筋、填充以及瀝青改性、彈性恢復(fù)等多重作用而大幅度提高瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性，部分地市均進(jìn)行了實(shí)踐應(yīng)用。如DOMIX、路孚8 000、路科比、PR等在無(wú)錫、常州、揚(yáng)州、蘇州等地相繼進(jìn)行了應(yīng)用。其使用效果各異，部分路段抗車(chē)轍性能雖有提升，但也存在施工均勻性控制不佳、添加外摻劑的瀝青混合料設(shè)計(jì)和施工工藝調(diào)整針對(duì)性不足，從而衍生了水損害和早期疲勞裂縫等其它病害的現(xiàn)象。

（2）新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)

蘇中、蘇南部分地市近年來(lái)對(duì)一些抗車(chē)轍新技術(shù)進(jìn)行了積極探索，如揚(yáng)州地區(qū)從2010年開(kāi)始引入了耐久性高模量技術(shù)，蘇州、無(wú)錫甚至使用了半柔半剛性混合料技術(shù)用于處治車(chē)轍，均取得了一定效果。

對(duì)新結(jié)構(gòu)類(lèi)型，常州等地對(duì)三層路面結(jié)構(gòu)、雙層改性瀝青結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)踐，由于時(shí)間較短，其抗車(chē)轍效果、對(duì)江蘇省普通國(guó)省干線公路使用狀況的適應(yīng)性、基于壽命周期費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)性還需要進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)和全面評(píng)估。

2　交通量影響因素分析

江蘇省各地市經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況不一樣，交通情況也不一樣，選取蘇南、蘇中、蘇北路面車(chē)轍病害程度不同地區(qū)的8條線路交通量、車(chē)轍發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行分析，研究交通量對(duì)車(chē)轍病害的影響，蘇南、蘇中、蘇北地區(qū)交通量發(fā)展分別如圖2～圖4所示。

由8條線路交通量發(fā)展情況分析發(fā)現(xiàn)：（1）江蘇省干線公路交通量，蘇南地區(qū)交通量總數(shù)超過(guò)蘇中地區(qū)，蘇中地區(qū)高于蘇北地區(qū)。（2）各地區(qū)不同線路交通量隨時(shí)間發(fā)展增長(zhǎng)不明顯。結(jié)合8條線路車(chē)轍發(fā)展情況，對(duì)交通量增長(zhǎng)與平均車(chē)轍深度發(fā)展進(jìn)行了相關(guān)性分析，如圖5所示。

圖5表明，8條線路年交通量發(fā)展與車(chē)轍深度增長(zhǎng)規(guī)律不明顯，無(wú)直接聯(lián)系，說(shuō)明交通量增長(zhǎng)不是引起車(chē)轍深度增長(zhǎng)的主要因素。

圖2　蘇南地區(qū)交通量發(fā)展

圖3　蘇中地區(qū)交通量發(fā)展

圖4　蘇北地區(qū)交通量發(fā)展

圖5　交通量發(fā)展與車(chē)轍深度增長(zhǎng)關(guān)系圖

3　高溫氣候影響因素分析

3.1高溫氣候影響

高溫對(duì)瀝青路面車(chē)轍影響大，極端高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短直接影響著瀝青路面的車(chē)轍病害情況，為分析歷年江蘇省干線公路車(chē)轍病害發(fā)展與極端高溫持續(xù)時(shí)間的影響規(guī)律，對(duì)2011年～2013年江蘇省不同地區(qū)的高溫持續(xù)天數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖6所示（極端高溫為≥35 ℃，高溫為≥30 ℃）。

圖6　高溫持續(xù)時(shí)間

分析江蘇省各地市歷年高溫天氣持續(xù)時(shí)間狀況可知：從2011年到2013年，各地市高溫持續(xù)天數(shù)總體呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。2013年高溫持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，且增幅大；蘇北地區(qū)高溫持續(xù)天數(shù)增加到2013年前蘇南地區(qū)水平，蘇南地區(qū)高溫持續(xù)天數(shù)增加更多；其中蘇州、無(wú)錫、蘇州2013年高溫持續(xù)時(shí)間超過(guò)110 d。

3.2極端高溫氣候影響

江蘇省各地市極端高溫持續(xù)天數(shù)與高溫持續(xù)天數(shù)年增長(zhǎng)情況如圖7所示。

圖7　極端高溫持續(xù)時(shí)間

江蘇省各地市歷年極端高溫天氣持續(xù)時(shí)間狀況分析如下：

（1）2013年各地市極端高溫持續(xù)時(shí)間驟增，蘇北地區(qū)極端高溫持續(xù)時(shí)間大部分地區(qū)超過(guò)20 d，增長(zhǎng)超過(guò)300%，蘇中地區(qū)持續(xù)時(shí)間超過(guò)35 d，增長(zhǎng)超過(guò)200%、蘇南大部分地區(qū)持續(xù)時(shí)間超過(guò)40 d，增長(zhǎng)超過(guò)100%。

（2）江蘇省各地市2013年極端高溫持續(xù)時(shí)間驟增，蘇北地區(qū)極端高溫天氣時(shí)間增加到2013年以前蘇南地區(qū)水平，蘇北地區(qū)抗車(chē)轍性能要求應(yīng)提高到蘇南地區(qū)水平，蘇南地區(qū)極端高溫持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，抗車(chē)轍性能標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)進(jìn)一步提升，以滿(mǎn)足極端氣溫對(duì)抗車(chē)轍性能的要求。

根據(jù)江蘇省2013年各地市高溫持續(xù)時(shí)間、極端高溫持續(xù)時(shí)間與車(chē)轍深度指數(shù)繪圖，如圖8所示。

圖8　溫度與車(chē)轍深度指數(shù)關(guān)系

結(jié)合江蘇省干線公路路面車(chē)轍發(fā)展?fàn)顩r與高溫氣候發(fā)展，極端高溫持續(xù)時(shí)間與高溫持續(xù)時(shí)間的不同檔次對(duì)應(yīng)的車(chē)轍深度指數(shù)基本相同，極端高溫持續(xù)時(shí)間或高溫持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，路面車(chē)轍深度指數(shù)越小，車(chē)轍病害越嚴(yán)重［4-5］。

3.3氣候分級(jí)

根據(jù)2013年全省13地市極端高溫持續(xù)情況和高溫持續(xù)時(shí)間情況，繪制各檔持續(xù)天數(shù)的分布圖、極端高溫持續(xù)天數(shù)分布圖如圖9所示，高溫持續(xù)天數(shù)分布圖如圖10所示。

按照偏正態(tài)分布的曲線來(lái)分析各檔持續(xù)時(shí)間分布圖，從而進(jìn)行氣候等級(jí)劃分。鑒于此，以極端高溫持續(xù)天數(shù)與高溫持續(xù)天數(shù)為指標(biāo)劃分，提供適合不同溫度條件下的抗車(chē)轍技術(shù)方案，如表1所示。

圖9　極端高溫持續(xù)天數(shù)分布圖

圖10　高溫持續(xù)天數(shù)分布圖

表1　抗車(chē)轍氣溫分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)氣候等級(jí)分類(lèi)，制定指導(dǎo)江蘇省干線公路抗車(chē)轍路面技術(shù)實(shí)施方案。

4　結(jié)語(yǔ)

（1）江蘇省國(guó)省干線公路瀝青路面車(chē)轍增加與交通量增長(zhǎng)無(wú)明顯規(guī)律，交通量增長(zhǎng)不是引起路面車(chē)轍增加的主要因素；

（2）高溫及極端高溫持續(xù)時(shí)長(zhǎng)直接與瀝青路面車(chē)轍增長(zhǎng)相關(guān)，持續(xù)時(shí)長(zhǎng)越長(zhǎng)，路面車(chē)轍病害越嚴(yán)重，并依據(jù)高溫氣候持續(xù)時(shí)長(zhǎng)對(duì)抗車(chē)轍技術(shù)方案進(jìn)行分級(jí)，指導(dǎo)抗車(chē)轍技術(shù)應(yīng)用；

（3）江蘇省普通國(guó)省干線公路路面抗車(chē)轍技術(shù)應(yīng)用普遍，蘇南、蘇中地區(qū)新材料、新技術(shù)應(yīng)用較多，積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，可供蘇北地區(qū)抗車(chē)轍借鑒。

［1］李海峰.瀝青混凝土抗車(chē)轍技術(shù)研究［J］.黑龍江交通科技，2013（5）：1-2.

［2］朱石成.摻加抗車(chē)轍劑瀝青混合料的路用技術(shù)性能研究［J］.公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2013，9（9）：181-183.

［3］楊進(jìn)，肖鵬飛.高模量低標(biāo)號(hào)瀝青抗車(chē)轍性能研究［J］.石油瀝青，2013（3）：35-38.

［4］徐占磊.基于抗車(chē)轍性能高模量瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)數(shù)值分析［J］.科技交流，2012（4）：69-73.

［5］趙文美，劉海龍，程培峰.瀝青混合料抗車(chē)轍性能試驗(yàn)研究［J］.黑龍江交通科技，2012（6）：12-12.

Research and Analysis of Rutting Development Rule for Jiangsu Arterial Highway

Chen Shengwu， Chen Yiming， Xiong Wentao
（1.Highway Bureau of Jiangsu Provincial Communications Department， Nanjing 210004， China；2. JSTI Group， Nanjing 210017， China）

In this paper， the asphalt pavement rutting condition of Jiangsu arterial highway was evaluated. Combined with the traffic growth， high temperature weather in recent years， and asphalt pavement anti-rutting performance analysis for each city in Jiangsu， it mainly focused on rutting development rule for the northern， the central and the southern Jiangsu， The high temperature climate grade was put forwarded based on the rutting resistance performance. The research conclusions could be taken as reference for rutting maintenance decision of arterial highway， and it had some guiding significance for the selection and application of anti-rutting technology for each city.

arterial highway； rutting； development rule

U418.6+8

A

1672-9889（2015）06-0005-03

陳勝武（1971-），男，江蘇淮陰人，高級(jí)工程師，主要從事道路科研、設(shè)計(jì)及施工工作。

（2015-04-12）