付嫦亮

摘 要：分析了在高速公路施工過(guò)程之中影響其車(chē)轍災(zāi)害的主要因素，通過(guò)對(duì)高速公路路段的實(shí)驗(yàn)測(cè)量分析，研究了出現(xiàn)車(chē)轍災(zāi)害的原因，并提出了改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：高速公路；瀝青混凝土；車(chē)轍成因

1 高速公路瀝青混凝土路面的車(chē)轍分布情況

在公路建設(shè)過(guò)程中對(duì)出現(xiàn)車(chē)轍病害的原因進(jìn)行分析，對(duì)瀝青混凝土高速公路的建設(shè)質(zhì)量有很大的影響，針對(duì)原因進(jìn)行優(yōu)化可以有效降低出現(xiàn)公路病害的可能性，提升公路的使用壽命，保證人們的出行安全。在當(dāng)前的公路病害研究過(guò)程之中，研究人員大都集中在車(chē)轍病害問(wèn)題的研究之中。高速公路在使用過(guò)程中出現(xiàn)的車(chē)轍病害對(duì)于路面質(zhì)量的影響相當(dāng)顯著。一般在研究過(guò)程之中，技術(shù)人員會(huì)在瀝青混凝土道路的路面芯樣之中進(jìn)行道路樣本的獲取，通過(guò)對(duì)芯樣之中各層路面結(jié)構(gòu)的變形情況的研究，技術(shù)人員可以對(duì)車(chē)轍病害的發(fā)生層以及病害的嚴(yán)重程度進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，進(jìn)而完成高質(zhì)量的路面修補(bǔ)工作。同時(shí)，針對(duì)路面芯樣各層材料分布的分析也可以反應(yīng)高速公路路面出現(xiàn)車(chē)轍病害的實(shí)際原因。

在對(duì)實(shí)際的病害路段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的過(guò)程之中，實(shí)驗(yàn)人員選擇了在某一高速公路路段的三處出現(xiàn)車(chē)轍病害的地點(diǎn)作為研究對(duì)樣。技術(shù)人員針對(duì)發(fā)生車(chē)轍病害地點(diǎn)的芯樣和隆起處的各層材料以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了測(cè)量和統(tǒng)計(jì)，對(duì)于車(chē)轍的發(fā)生路面層以及發(fā)生結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和研究。對(duì)于高速公路變形層面的大小范圍進(jìn)行分析可以對(duì)車(chē)轍病害的原因得出較為準(zhǔn)確的分析結(jié)果。

在本文的實(shí)驗(yàn)過(guò)程之中，三處路段的上中下三個(gè)路面層均有不同程度的變形。其中，中間層面瀝青混凝土面層的變形程度大于上下兩層，但是在其中一段路段之中下面層的變形情況大于中上面層。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以了解到車(chē)轍病害對(duì)于路面的不同層面的影響不一樣，在對(duì)于面層影響的分析過(guò)程之中可以了解到在施工設(shè)計(jì)過(guò)程之中存在的問(wèn)題，一般來(lái)說(shuō)，路面層的施工技術(shù)使用不佳或是施工材料等會(huì)影響施工路段路面面層的質(zhì)量，施工質(zhì)量差會(huì)導(dǎo)致經(jīng)過(guò)車(chē)輛的負(fù)載對(duì)路面造成較為嚴(yán)重的壓力，進(jìn)而導(dǎo)致路面各層出現(xiàn)變形。

2 瀝青混凝土面層結(jié)構(gòu)層密度以及瀝青含量的分析

在高速公路瀝青混凝土路面的車(chē)轍病害的研究過(guò)程之中，研究人員將車(chē)轍病害分為四種，其中一種名為流動(dòng)性車(chē)轍。這種車(chē)轍在路面上呈現(xiàn)為W狀，形成流動(dòng)性車(chē)轍的主要原因是車(chē)輛自身的重量以及車(chē)輛負(fù)載對(duì)于路面造成重力擠壓力過(guò)大，從而引起了路面的變形。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以了解到流動(dòng)性車(chē)轍的位置其路面上中下三個(gè)面層的密度要大于路面隆起處的密度，這說(shuō)明在高速公路的使用過(guò)程之中，車(chē)輛的形式會(huì)對(duì)瀝青混凝土路面產(chǎn)生較大的壓力，使得經(jīng)過(guò)路段的路面緊實(shí)度增加，提升了路面的密度，久而久之車(chē)輛經(jīng)過(guò)的位置就會(huì)形成較為明顯的車(chē)轍，這也說(shuō)明車(chē)轍在產(chǎn)生之后幾乎是不可逆轉(zhuǎn)的，車(chē)輛的不斷經(jīng)過(guò)會(huì)對(duì)路面進(jìn)行不斷的擠壓，增加了車(chē)轍的深度，提高了災(zāi)害的發(fā)生機(jī)率。同時(shí)，已經(jīng)形成的車(chē)轍的密度和壓實(shí)度也會(huì)不斷增加，最終形成流動(dòng)性車(chē)轍。

在路面的段面層進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，對(duì)其面層的密實(shí)度進(jìn)行了分析，得出的數(shù)據(jù)顯示在一般情況之下假如路面變形隆起處的瀝青含量大于車(chē)轍壓實(shí)處的瀝青含量，就可以認(rèn)為是中面層中的基質(zhì)瀝青發(fā)生了流動(dòng)現(xiàn)象，發(fā)生流動(dòng)的主要原因是外界車(chē)輛的擠壓。有實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以分析得出在車(chē)轍病害嚴(yán)重的路段，車(chē)轍處的瀝青含量大于正常車(chē)道，部分路段還存在中下面層瀝青含量低于正常路段的情況，這說(shuō)明瀝青混凝土混合料在路面使用過(guò)程之中的流動(dòng)存在不均運(yùn)行，其流動(dòng)是在外界車(chē)輛的壓力之下完成的，因此，流動(dòng)方向補(bǔ)丁，造成部分區(qū)域車(chē)轍處瀝青含量大，部分區(qū)域車(chē)轍處瀝青含量小的現(xiàn)象。

在工程之中使用的瀝青混合料的主要成分是瀝青基質(zhì)、瀝青混合料以及骨料。高速公路在建設(shè)過(guò)程之中為了提升強(qiáng)度將路面層分為上中下三層，中層的瀝青基質(zhì)容易在使用過(guò)程之中流動(dòng)。在高溫地區(qū)，路面層之中的瀝青基質(zhì)呈現(xiàn)為板固態(tài)，在行車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)其重力會(huì)對(duì)路面產(chǎn)生壓迫，從而造成路面中層的瀝青基質(zhì)的流動(dòng)。其流動(dòng)方向主要是由車(chē)輪擠壓出向隆起處流動(dòng)，使得隆起處的瀝青基質(zhì)量增加，進(jìn)一步使路面變形情況加劇。由于瀝青基質(zhì)的強(qiáng)度不高，隆起處的大量瀝青基質(zhì)會(huì)影響其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，是路面變得松散，進(jìn)而造成振漿現(xiàn)象。

3 結(jié)構(gòu)層級(jí)配分析

采用鉆芯取樣和室內(nèi)抽提試驗(yàn)，對(duì)路面上、中、下各結(jié)構(gòu)層的級(jí)配進(jìn)行了分析。本文對(duì)6個(gè)斷面的芯樣進(jìn)行篩分試驗(yàn)，分析級(jí)配變化對(duì)車(chē)轍的影響。分別從6個(gè)樁號(hào)的車(chē)轍處鉆芯取樣，抽提分析礦料級(jí)配狀況。在車(chē)轍處鉆芯取樣獲得的各結(jié)構(gòu)層級(jí)配情況。從級(jí)配曲線可以看出，大部分級(jí)配偏細(xì)，這與采用？型密實(shí)級(jí)配有很大關(guān)系。上面層（SUP-19）曲線有多個(gè)篩孔超過(guò)控點(diǎn)，大部分曲線在限制區(qū)上方通過(guò)。中、下面層級(jí)配曲線基本在規(guī)范中值上方，并有多個(gè)篩孔超過(guò)規(guī)范上限，說(shuō)明集料偏細(xì)。集料沒(méi)有形成骨架是導(dǎo)致車(chē)轍產(chǎn)生的一個(gè)重要原因。為分析比較同一斷面上不同位置處的礦料級(jí)配，在K274+000斷面處，分別于車(chē)轍處、隆起處和停車(chē)道處鉆芯取樣。車(chē)轍處和隆起處的級(jí)配都要比停車(chē)道處的級(jí)配細(xì)。這主要是由于在行車(chē)荷載的作用下，輪跡下部分軟弱的粗集料被壓碎，導(dǎo)致車(chē)轍處的級(jí)配退化。同時(shí)，在高溫狀態(tài)下，輪跡下的部分細(xì)集料橫向流動(dòng)到隆起處，導(dǎo)致隆起處的級(jí)配變細(xì)。在調(diào)查過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)，部分芯樣表現(xiàn)出較明顯的壓碎現(xiàn)象。

國(guó)內(nèi)外對(duì)集料級(jí)配的研究比較多，通常認(rèn)為瀝青混合料的高溫抗車(chē)轍能力有60%是依靠集料的嵌擠力，合理的級(jí)配可以使集料形成骨架嵌擠結(jié)構(gòu)，增加內(nèi)摩阻力，提高瀝青混合料的高溫抗車(chē)轍性能。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，以前應(yīng)用廣泛的？型（或現(xiàn)行規(guī)范的F細(xì)級(jí)配）瀝青混合料，對(duì)于二級(jí)及二級(jí)以下公路基本上是適用的；但對(duì)渠化交通的高速公路和一級(jí)公路，用于表面層時(shí)高溫穩(wěn)定性和抗滑性能存在不足。以AC-20F型為主的中面層對(duì)密水性起到一定作用，但對(duì)重載公路及長(zhǎng)大坡度路段，抗車(chē)轍能力明顯不足。現(xiàn)行規(guī)范為了適用于不同道路等級(jí)、不同氣候條件、不同交通條件和不同層次等情況，級(jí)配范圍規(guī)定得很寬，并參照美國(guó)的方法分為粗型和細(xì)型。雖然較寬的級(jí)配范圍可以配制出不同空隙率的混合料以滿足不同的需要，但同時(shí)也給設(shè)計(jì)單位和工程建設(shè)單位控制級(jí)配帶來(lái)困難，導(dǎo)致實(shí)際工程中級(jí)配失控，混合料的路用性能降低。

4 結(jié)束語(yǔ)

在級(jí)配設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮瀝青混合料的密實(shí)性，以防止水損壞，同時(shí)應(yīng)重視高溫抗車(chē)轍性能。細(xì)型密級(jí)配的瀝青混合料由于抗車(chē)轍性能不足，已不能適應(yīng)目前大交通量的實(shí)際情況，應(yīng)考慮選擇多級(jí)嵌擠密實(shí)型級(jí)配。在條件允許的情況下，盡量選用優(yōu)質(zhì)的工程材料。不僅上面層要選用堅(jiān)固集料，也應(yīng)重視中、下面層集料的選用，以防止集料在施工碾壓過(guò)程中或開(kāi)放交通后被壓碎。在中、下面層瀝青混合料施工時(shí)，對(duì)于公稱(chēng)粒徑較大、易產(chǎn)生離析的混合料，應(yīng)嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，防止離析。

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