抗车辙性能强的合理沥青路面结构初探
孙兆辉 王铁滨 侯 芸 郭祖辛
(辽宁省交通高等专科学校,沈阳110122) (哈尔滨建筑大学交通学院,哈尔滨150008)
摘 要 本文利用系统车辙预估模型,分析研究不同沥青路面结构的车辙反应,为寻求抗车辙性能强的合理路面结构提供了一条研究途径。
关键词 沥青路面结构 车辙预估模型 车辙反应1 前言
综观国内外所进行的有关车辙问题的研究,可以看出普遍存在“重材料轻结构”的现象。大量的技术措施集中在表层材料的选择和沥青混合料的组成设计等方面,随着研究的深入,路面结构是一个不可忽视的因素。
由于缺乏同类地区各高等级公路的路况实测资料,本文仅以西安试验路13种路面结构为研究对象,认为应用系统车辙预估模型(简称V ESRM 模型)分析研究不同路面结构的车辙反应,为寻求抗车辙性能强的合理路面结构提供了一条研究途径。2 VESR M 模型
(1)数学模型
R D =
∫
N 2
N 1U ΒSYS
N
-ΑSYS
dN
(1)
式中:U -荷载重复作用下的路表位移(轮下位移);
ΑSYS 、Β
SYS -路面结构体系永久变形特征参数;N -标准轴载(B ZZ -100)作用次数。
假定每次荷载作用下轮下弯沉不变,故U 值可取在一次荷载作用下的轮下弯沉。本模型U 值采用后轴重为100kN 的汽车在路面投入使用后第n (n ≥1)年不利季节实测的轮下位移值。
(2)参数确定
本模型通过大量预估值与实测值的比较,建立了模型参数ΑSYS 与ΒSYS 二者之间的相关关系,即ΒSYS =
U
U r (1-ΑSYS )(2)
式中:U -荷载重复作用下的路表弯沉(意义同前);U r -荷载重复作用下的路表回弹弯沉(轮下回
弹弯沉);
其余同前。
其参数确定的具体步骤如下:
1)编制V ESRM 程序,采用高斯积分法计算车辙深度。
2)输入数据U 、N 1、N 2及参数初值ΑSYS0、ΒSYS0。根据服务中的道路车辙深度实测值反算其参数,建议路面结构体系永久变形特征参数初值ΑSYS0取0.75,再由ΒSYS 与ΑSYS 的相关关系确定ΒSYS0。
3)运行V ESRM 程序,将预测结果与实测数据相比较,如果二者数值相接近
,误差不超过±5%,则停止运行,记录所确定的参数值,否则,通过V ESRM 程序调整参数,直至预估值与实测值非常
接近,误差控制在前述容许误差范围内,从而确定模
型参数ΑSYS 和ΒSYS 值
。其模型参数确定流程见图1。3 西安试验路概况
西安试验路铺筑在西三(西安-三原)线一级公
?8?东 北 公 路2000年
路上,全长2115m(单幅),共分20个试验段,其中13个试验段(23k+640～24k+920)是为对比不同的沥青面层结构组合及厚度的使用效果,优选合理结构及沥青面层的最小厚度服务的。基层自1989年1月开始施工,至5月初结束,沥青面层施工期为5月11日～6月10日,施工期气温20～30℃。各试验路段路面结构布置如表1所示。各结构中预埋设温度、位移传感器,以实测路面各层温度变化及永久变形值。
表1 西安试验路路面结构表
段号面 层基 层底基层垫 层
1
4c m中A C
+5c m粗A C
20c m水泥砂砾26c m二灰土18c m二灰土
2
4c m中A C
+5c m粗A C
20c m二灰砂砾20c m二灰土18c m二灰土
3
4c m中A C
+5c m粗A C
10c m级配碎石
+20c m二灰砂砾
20c m二灰土18c m二灰土
4
4c m中A C
+5c m粗A C
10c m级配碎石
+20c m二灰砂砾
20c m二灰土18c m二灰土
5
5c m中A C
+7c m粗A C
20c m二灰砂砾20c m二灰土18c m二灰土
6
5c m中A C
+7c m粗A C
20c m二灰砂砾20c m二灰土18c m二灰土
7
5c m中A C
+7c m粗A C
20c m水泥砂砾30c m二灰土18c m二灰土
8
4c m中A C
+5c m粗A C
+6c m沥青碎石
20c m水泥砂砾20c m石灰土
9
4c m中A C
+5c m粗A C
+6c m沥青碎石
20c m二灰砂砾20c m石灰土
10
5c m中A C
+7c m粗A C
20c m二灰砂砾20c m二灰土
11
5c m中A C
+7c m粗A C
20c m水泥砂砾20c m石灰土
12
4c m中A C
+5c m粗A C
20c m水泥砂砾20c m石灰土
13
4c m中A C
+5c m粗A C
20c m二灰砂砾20c m二灰土
(1)交通资料
西安试验路设计交通量为1366轴次 日(B ZZ -100),第一年的累计标准轴次为498688次(未考虑横向分布系数),平均年增长率为8%,设计年限为15年,第15年的累计标准轴次为5.416×106次(已考虑横向分布系数)。即按《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97第3.0.4条进行交通量(累计当量轴次)计算。
(2)路面材料
1)沥青材料
试验路采用单家寺稠油沥青(SJS)为代表沥青(S90代表A H-90),它是由环烷基稠油直馏工艺生产的,是我国目前开发的几种重交通道路沥青的代表性产品,其主要技术指标见表2。从表中可以看出,单家寺稠油沥青的各项指标较普通沥青有很大提高,能达到“重交通道路沥青技术要求”。
表2 沥青主要技术指标
沥青品种
针入度
(0.1mm)
软化点
(℃)
延度(c m)
25℃15℃5℃
含蜡量
(蒸馏法%) S90
(A H-90)
8.446.3>150>15073.67
注:西安试验路SJS90由拌和前针入度89.5下降到55.3,为原样的61.8%。
2)面层矿料
矿料质量根据就地取材的原则,试验路的矿料均采用当地材料,表层粗集料特别选用了磨光值高的耐磨硬质材料。中下层粗骨料大,粗骨料大都采用石灰岩碎石。各项基本性质能够满足规范要求的指标。
?
9
?
第23卷第3期 孙兆辉 王铁斌等:抗车辙性能强的合理沥青路面结构初探
上面层中粒式沥青混凝土及下面层粗粒式沥青混凝土的矿料级配组成见表3。西安试验路采用L H -20中粒式沥青混凝土作表面层。如采用I 型,明显偏细,粗骨料比例不足,如采用 型空隙率又比较
大,因此,在L H -20I 型基础上作了适当调整,增加了粗骨料的比例,应用了介于 型与 型之间的级配,其下面层采用原规范的L H -35。表3 L H -20( 型)沥青混凝土级配组成设计
级配名称
筛孔尺寸(mm )
35
30
25
20
15
10
5
2.5
1.2
0.6
0.3
0.15
0.074
最佳油石比
%
L H -20
调整级配
通过各筛孔的重量百分率 %
-908076.1
49.3
34.4
31.1
23.7
15.2
11.4
5.9配
范围
规范级-95～100
-70～8050～6535～5025～4018～3013～218～15
4～9
5.15
3)基层和底基层材料
西安试验路附近有丰富的粉煤灰、砂砾资源,故采用优选的水泥砂砾和二灰(石灰、粉煤灰)砂砾两种强度高、收缩性小的半刚性材料做基层,选用石灰粉煤灰(简称二灰)稳定当地的细粒土做底基层材料。为了比较,在少数路段采用石灰土做底基层,四种半刚性材料的组成设计及材料性质见表4,砂砾和碎石的颗粒组成均符合基层施工规范的级配要求。
(3)有关的实测资料
路面结构体系在行车荷载作用下路表及各结构层表面的弯沉、回弹弯沉和永久变形实测值详见表
5和表6,其中轮隙位移采用弯沉仪实测,轮下位移
采用位移计实测。路面温度资料待查。
表4 半刚性材料的组成及性质
材料及组成
(重量比)最大干密度
(g c m 3)最佳含水量
(%)抗压强度
(M pa )6个月龄期
抗压回弹模量
(M pa )抗弯拉回弹模量(M pa )温缩系数
ΑT (10
-6)
(0～20)℃干缩系数
ΑW (10
-6)
6∶94水泥砂砾2.314.88.741943257874.0685∶15∶80
二灰砂砾
2.0284.881681137965.06910∶40∶50
二灰土
1.3526.4
2.6312915330--10∶90
石灰土
1.82
13
1.82
362
-
-
-
表5
西安试验路1989年6月竣工、1990年6月实测
路段编号
12345678910111213加载时路表弯沉
L s (mm )
0.060.090.140.070.050.060.040.090.100.080.070.080.07卸载后回弹弯沉
L R (mm )
0.050.0860.120.060.040.050.030.0860.100.080.070.0770.07路表永久变形实测值(mm )1.1731.3852.2872.0241.5961.5921.3521.8282.0121.6021.4061.1971.387V ESRM 模型计算值(mm )1.1481.3712.3102.0061.5821.5921.3441.8531.9791.5841.3861.2191.386绝对误差
(mm )
0.0250.014-0.0230.0180.0140.0000.008-0.0250.0330.0180.02-0.0220.001相对误差
(mm )
2.131.01-1.010.890.880.000.59-1.371.641.121.42-1.840.07ΑSYS 0.760.770.770.730.730.740.730.750.750.750.750.770.75ΒSYS
0.27
0.24
0.26
0.29
0.32
0.30
0.34
0.26
0.25
0.25
0.25
0.24
0.25
注:(1)加载时路表弯沉指用双轮组单后轴100kN 的黄河车实测的轮下位移,但由于缺乏实测资料,这里以轮隙弯沉代替。(2)卸载后回弹弯沉指轮下回弹弯沉,这里同样以轮隙回弹弯沉代替。
?01?东 北 公 路2000年
表6 西安试验路不同时间(年数)里车辙深度预估值(mm )
年数3579101215荷载累计作用轴次
(次)
647576
1170241
1779878
2490958
2889710
3785466
5416173
路段编号
11.223(1.297)1.409(1.480)1.558(1.625)1.689
1.751(1.809)1.868(1.920)
2.036(2.072)21.456(1.295)1.668(1.477)1.837(1.622)1.9852.054(1.806)2.185(1.917)2.373(2.070)32.453(1.300)2.811(1.481)
3.096(1.626)3.3453.461(1.809)3.683(1.922)3.999(2.075)42.153(1301)2.526(1.482)2.829(1.627)3.0983.224(1.811)3.468(1.922)3.821(2.076)51.697(1.699)1.991(1.947)2.230(2.140)2.4422.542(2.384)2.734(2.538)3.011(2.747)61.704(1.704)1.988(1.951)2.217(2.145)2.4192.514(2.388)2.697(2.543)2.960(2.752)71.442(1.700)1.692(1.947)1.895(2.141)2.0752.160(2.384)2.324(2.538)2.560(2.749)81.9782.2932.5472.7702.8753.0753.36492.113(2.205)2.450(2.501)2.721(2.735)2.9593.071(3.030)3.286(3.205)3.594(3.448)101.6901.9602.1772.3672.4572.6282.875111.4791.7151.9042.0722.1502.3002.515121.2941.4831.6331.7641.8261.9422.10913
1.479
1.715
1.904
2.072
2.150
2.300
2.515
3 不同路面结构的车辙反应
选用V ESRM 模型依据1990年6月份实测的各结构表面永久变形值标定参数ΑSYS 、ΒSYS 值如表5,从而对西安试验路13种路面结构在使用不同时期产生的车辙深度进行预测,其预测结果列于表6中,并绘于图2中
。
图2 西安试验路各路段不同时期路表车辙深度预测值(V ESRM 模型)
表中( )内的数据为“七五”国家重点科技项目
(攻关)高等级公路沥青路面车辙预估方法的预估值。该方法是以粘弹性体系作为预估模型的理论基
础,提出道路的永久变形理论计算值R t 等于加载时的总变形减去卸载时的回弹变形即R t =W (∞)-W (0)。
式中:
W (∞)-加载时的总变形,通过L ap lace 变换
终值定理计算而得;
W (0)-卸载时的回弹变形,通过L ap lace 变换初值定理计算而得。
从两种车辙预估方法的比较结果看,除3、4路段(含级配碎石)外,其它路段的车辙预估值皆比较接近,这无疑从另一个角度证明了该预估方法的可行性。
为进行结构对比,首先应据图2按车辙量预估值的大小将各路段排序如表7。
由表6、7及图2中可以看出,永久变形最大的
路段发生在含级配碎石过渡层的第3、4段。在路面使用的各个时期,路段3比不含级配碎石层的路段2产生的永久变形量均大0.685倍,竟有如此强的
规律性,不得不令人想探究其原因。首先,从模型出发,来研究其永久变形的预测规律。
?
11?第23卷第3期 孙兆辉 王铁斌等:抗车辙性能强的合理沥青路面结构初探
在路面投入使用的相同时期,当ΑSYS值相同时,皆为0.77,而U3×ΒSYS3 U2×ΒSYS2=0.14×0.26 0.09×0.24=1.685,故而得出上述结论。从1990年6月的实测比较结果看,路段3的路表永久变形较路段2的永久变形大0.65倍,预估比较与实测比较结果仅差0.035倍。从而间接地证明了该预测方法的可行性。其次,从路面结构自身出发,研究其永久变形发展规律。路段3中,在沥青面层与二灰砂砾基层之间加铺一层级配碎石过渡层,这一层次的特点是空隙
率大,干接触点多,在行车荷载作用下,这些干接触点将参与变形,并出现位移、应力重分布,上层的一些矿料颗粒会挤入该层的空隙之中,导致上面的沥青混凝土层也产生较大的永久变形。此外,路段3 (含二灰砂砾基层)比路段4(含水泥砂砾基层)的永久变形量大0.046～0.15倍。可见,半刚性基层材料类型对路面结构抵抗车辙变形性能影响不大,但随着半刚性基层材料刚度的增大,路面结构的抗永久变形性能略有增强。
表7
名 次1234567891011
路段编号112213(11)、
7
10658943
第7年车辙深度预估值(mm)1.5581.6331.837
1.904
1.895
2.1772.2172.2302.5472.7212.829
3.096
第15年车辙深度预估值(mm)2.0362.1092.373
2.515
2.560
2.8752.960
3.0113.3643.5943.8213.999
在路段8、9中,面层为目前广泛采用的典型的“4+5+6”结构,即在下面层设置一层6c m的沥青碎石(俗称黑碎),选用石灰土做底基层,经实测和预测发现,该路面结构产生的车辙深度亦较大,仅次于含级配碎石过渡层的路段3、4,为不设黑碎层(路段12)的1.53～1.60倍。究其原因,可以用两种不同的路面结构来解释。在厚层结构中,沥青混凝土和半刚性材料层之间多了一个6c m厚的沥青碎石层,它的空隙率较大,在动载作用下,裹覆沥青的细颗粒逐渐下渗,混合料的粘滞性变形增大,混合料上层粗颗粒含量增多,空隙率增大,中面层的一些矿料颗粒会逐渐挤入该层的空隙之中,从而导致上面的沥青混凝土层也产生较大的永久变形。此外,从实测结果看,路段9(含二灰砂砾基层)比路段8(含水泥砂砾基层)产生的车辙量略大0.067倍,从预估结果看,前者比后者均略大0.068倍。不但证明了预估结果的可靠性,也进一步说明了前述结论的正确性。
路段5和路段6仅二灰底基层的厚度不同,从实测和预测结果看,路段5较路段6产生的车辙深度稍大,前者约为后者的1～1.02倍,且预估比较与实测比较结果仅差0～0.015倍,再一次证明了该预估方法的可行性。另外,从结果比较还可以看出,当半刚性材料层达到一定厚度后,继续增加厚度对路面结构抵抗车辙变形性能不再产生明显影响。
路段10和13仅沥青面层厚度不同,在路面使用的各个时期,面层厚度为12c m的路段10较9c m 厚的路段13预估产生的车辙深度均大0.143倍。其实测比较与预测比较结果相同,不但证明了该预估方法的可靠性,同时也说明了路面产生的车辙量随沥青面层厚度的增加而增大。
从其它路段的实测结果看,也可得出上述结论。
路段11和13二者路面结构不同,但其弯沉实测值、路表永久变形实测值及预测结果完全一致。说明这两种结构在抗车辙变形能力方面具有表观等效性。这一结论还有待进一步验证。
路段1抗车辙能力尽管最佳,但路段12实测值仅比路段1多0.02倍,但基垫层厚度则大为减少,可大大节省石灰土用量,提高经济效益。又因无防冻要求,无需设置垫层,故建议路段1采用“4c m中+ 5c m粗+20c m水泥砂砾+25c m二灰土”结构。
5 结语
上述对不同路面结构的车辙表现作了详细分析,结果表明:
(1)在面、基层间设置级配碎石过渡层的路段,其抗车辙能力大大降低。
(2)设置沥青碎石过渡层的路段,其抗车辙变形能力亦较弱。
(3)半刚性基层材料类型对路面结构抵抗车辙变形能力的影响尽管不大,但随着其刚度的提高,路面结构的抗永久变形性能略有增强。
(4)当半刚性材料基层达到一定厚度后,继续增加厚度,对提高路面结构的抗永久变(下转第29页)
?
2
1
?东 北 公 路2000年
我们目前大量的实际应用结果表明,使用所编制的Excel 电子表格模板计算击实数据和绘制击实曲线是非常成功的,它大大提高了我们的工作效率和工作质量。在实际工作中,只有不断地更新和改进工作方法,才能适应工程建设现代化的需要。本文承蒙柴跃东高级工程师的指导和杨世基研究员的审阅,谨此致谢!
参考文献
1 交通部公路科学研究所主编.公路土工试验规程(JTJ 051-93).人民交通出版社,1993
2 唐大雄,孙愫文主编.工程岩土学.北京:地质出版社,19853 雷顺加,陈建军主编.实用M icro soft Excel 97操作教程.高
等教育出版社,1998
4 沙庆林编著.观测试验资料的数学加工法(第三版).人民交
通出版社,1988
5 华东师范大学数学系主编.数学分析(第二版,上册).高等教
育出版社,1994
Excel -E lectron ic Fo rm T em p let of T am p ing data
Abs tra c t T am p ing test is one of the i m po rtan t testing sub ject of H ighw ay ,irrigati on ,B u ilding w o rk s ,
the p ap er w o rkou t a EXCEL -E lectron ic fo rm tem p let fo r tam p ing by "C I V I L W O R KS T EST RU L ES ”
(JTJ 051-93),and in troduced the exam p le and advan tage to calcu late tam p ing resu lt and draw tam p ing cu rve w ith the T em p let .
Ke yw o rd T am p ing D ata T am p ing Cu rve E lectron ic Fo rm T em p let
(上接第12页)形性能无明显影响。
(5)沥青路面车辙深度随沥青层的增厚而增大。(6)由路表实测弯沉值的大小顺序可以看出,不
能仅以弯沉值的大小来评价路面结构承载能力的高
低。
(7)该预估方法经多次实践反复验证,证明了其
预估结果的可靠性。
参考文献
1 《公路沥青路面设计规范》.JTJ 014-97,1997
2 孙兆辉.“沥青路面车辙预估模型的开发与应用”哈建大硕士论
文,1999.6
3 “七五”国家重点科技项目(攻关)研究报告集
D iscu ssi on of L ogical A sp halt Pavem en t Structu re w ith h igh A n ti -track
Abs tra c t T he p ap er analyzed and studied track rescti on of differen t asp halt p avem en t structu re by
system track m odel ,and p rovide w ith a w ay of study to find logical asp halt p avem en t structu re w ith h igh an ti -track
Ke yw o rd A sp halt Pavem en t Structu re T rack m odel T rack reacti on
?
92?第23卷第3期 霍玉霞:击实数据的Excel 电子表格模板
沥青混凝土路面抗滑性能的影响因素及检测方法 引言 随着公路事业的发展，道路的行车速度有了很大提高，与此同时，交通事故的数量也在不断增加。路面的抗滑能力直接影响高速行驶车辆的安全性，因此公路建设部门和养护管理部门越来越重视路面的抗滑性能，并将其作为高等级公路交、竣工验收及养护质量检查评定中的一项重要指标。 路面抗滑性能是指车辆轮胎受到制动时沿表面滑移所产生的力，是保证公路行车安全及维护必要的允许行车速度的一项重要指标，同时该指标也是路面设计、筑路材料、施工工艺、养护等各项技术水平的综合反映。 1 影响沥青混凝土抗滑性能的因素 一般来说，影响沥青混凝土路面抗滑性能的因素主要有两大方面：一个是路面的外在因素，另一个是路面的内在因素。 1.1 外在因素 ○1.路面潮湿程度 当路表面处于潮湿、积水状态时，摩擦系数会减小很多。因此在公路交通事故中，雨天发生的事故所占比例很高。雨水在路表面积聚，形成水膜，车速越快，轮胎与水膜接触区的水越来不及排出，使轮胎与路面不能充分接触，因此路面抗滑能力大幅度下降。 ○2路面的污染 当路面有杂物，如矿物质的尘埃、路面的油渍、轮胎磨损产生的橡胶粉末等时，也会降低路面的抗滑能力。经测试，受污染路面的摩擦系数会降低5～20%。 1.2 内在因素 ○1沥青混凝土配合比设计中沥青的用量 沥青用量对沥青混凝土路面抗滑性能的影响是非常明显的。沥青在沥青混凝土中起粘合作用，沥青用量过大，除在混凝土中形成结构沥青外，还将有自由沥青存在，自由沥青在夏季高温状态下较不稳定，会溢出路面表面，形成路面沥青膜，俗称“泛油”。泛油的沥青路面被车辆碾压后形成高低不平的形状，造成雨水排不出去，路面抗滑性能大大下降，极易导致交通事故；另外在高温时的重交通情况下，由于沥青高温强度较低，会使路面表面矿料被压入下层，而使沥青被
沥青路面车辙病害原因与处治方案 一、什么是车辙： 车辙是车辆在路面上行驶后留下的车轮永 久压痕。过去，人类广泛应用马车，在泥土路 上走，由于土路较软，车过后路面就有压痕， 雨后，路面有泥水压痕更深。古人云：“前面 有车，后面有辙。”车走多了，路上留下两条 平行的很深的车辙。现代路面车辙是路面周期 性评价及路面养护中的一个重要指标。路面车 辙深度直接反映了车辆行驶的舒适度及路面的 安全性和使用期限。路面车辙深度的检测能为 决策者提供重要的信息，使决策者能为路面的 维修、养护及翻修等作出优化决策。 二、沥青路面车辙的类型和产生原因： 沥青路面的车辙分为磨耗磨损型车辙、结构性车辙、失稳型车辙、压密型车辙四种类型1、磨耗型车辙 产生原因：在交通车辆轮胎磨耗和环境条件的综合作用下，路面磨损，面层内集料颗粒逐渐脱落；在冬季路面铺撒防滑料(如：砂)时，磨损型车辙会加速发展。 2、结构型车辙 产生原因：这类车辙主要是基层等路面结构层或路基强度不足，在交通荷载反复作用下产生向下的永久变形，作用或反射于路面。 3、失稳型车辙 产生原因：绝大多数车辙是由于在交通荷载产生的剪切应力的作用下，路面层材料失稳，凹陷和横向位移形成的。此类车辙的外观特点是沿车辙两侧可见混合料失稳横向蠕变位移形成的凸缘。一般出现在车辆轮迹的区域内，当经碾压的路面材料的强度不足以抵抗交通荷载作用于它上面的应力、特别是重载车辆高频率通过，路面反复承受高频重载时，极易产生此类车辙。
此外，在高速公路的进、出口，交费站或一般公路的交叉路口等减速或缓行区，这类车辙也较为严重。因为这些地区车速较低，交通荷载对路面的作用时间较长，易于引起路面材料失稳，横向位移和永久变形。 4、压密型车辙 在施工中碾压不足，开放交通后被车辆压密而形成车辙。不过这类车辙如果是由于路面施工质量控制不严造成的非正常病害，一般在讨论车辙时，多不考虑。 从车辙的形成过程来看，车辙主要是高温下沥青面层因沥青软化而进一步密实，以及沥青变软对矿质骨架的约束作用降低而使得骨架失稳，表明沥青对混合料的高温性能十分重要。当然骨架的稳定性和细集料的多少也会影响车辙形成的进程。在道路的交叉口或变坡路段，此类高温变形更易发生，这主要与较大的水平荷载作用下抗剪强度相对不足有关。 三、影响沥青路面车辙形成及其深度的主要因素： 1、沥青混合料 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，其取决于混合料的粘结力和内摩擦角，受集料物理化学性质的影响；粘结力又取决于沥青材料的化学结构、胶体结构、物理化学性质、稠度、沥青膜的厚度、沥青矿料比、沥青与矿粉系的分散结构特征以及沥青与矿料的相互作用，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。沥青的粘度和沥青与矿料之间的粘附性是影响沥青混合料高温稳定性的两个因素；沥青粘度越大，沥青与矿料之间的粘附越好，那么混合料的高温稳定性越好，因此要选用粘度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，以便产生较高的抗车辙能力；沥青改性是一种提高沥青高温稳定性的有效手段，据佐治亚洲的加载车轮检测结果证明，改性沥青混合料同标准混合料相比车辙深度有明显减少。 ②矿物集料的表面纹理、料颗粒大小、形状、级配、颗粒相互位置、矿料数量、可以影响混合料的孔隙结构，即孔隙的大小、形状与连通闭合情况、沥青用量状况以及沥青的用量和沥青同集料的互相作用情况，因而可以对车辙的大小表现出不同的影响。采用洁净坚硬的碎石，硬度大、棱角尖锐的砂以及高质量的矿粉对于抵抗永久性变形十分有利。在整个矿料混合料中对沥青温度稳定性影响最大的是矿粉，用石灰岩和冶金矿渣制成的矿粉掺拌的沥青混合料有较高的高温稳定性能。 ③矿料级配。为探讨集料级配对车辙大小的影响，有关研究人员将集料分为过细级配组、细级配组和粗级配组三种，环道试验结果表明:热拌沥青混合料在最佳沥青含量、8%空隙率时粗级配有较大的车辙深度，过细级配次之，细级配组车辙深度最小。另有单轴荷载试验资料:在最佳沥青含量时中粒式沥青混合料车辙最小，细粒式次之，粗粒式大于细粒式，沥青碎石车辙最大。可见，单纯增大矿料粒径并不能提高路面抗车辙能力，而良好的级配和最大的密实度因增加了矿料之间的嵌挤力，而提高了混合料的高温抗车辙能力。 ④空隙率。在进行沥青混合料配合比设计时，对空隙率的选择一般都是根据当地材料和经验进行的，当取值过高时，提高密实度可增加骨料间的接触压力，从而提高路面的抗车辙能力，相应地沥青和矿粉用量也要增加，从而又削弱其抗车辙能力。当空隙率小于某一临界值后，继续减小空隙率，使得混合料内部没有足够的空隙来吸收材料的流动部分，造成混合料外部的整体变形，由此而形成车辙。大量试验表明:各种级配的混合料在最佳沥青含量时，随空隙率的增大车辙有所增加。 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能，有关室内环道试验表明:当其路基为砂土材料时，面层厚度对车辙影响很大，面层沥青混合料较薄时车辙较深，而且较大部分来自路基的形变；而当面层较厚时，路基基本上不产生车
抗车辙性能强的合理沥青路面结构初探 孙兆辉 王铁滨 侯 芸 郭祖辛 (辽宁省交通高等专科学校,沈阳110122) (哈尔滨建筑大学交通学院,哈尔滨150008) 摘 要 本文利用系统车辙预估模型,分析研究不同沥青路面结构的车辙反应,为寻求抗车辙性能强的合理路面结构提供了一条研究途径。 关键词 沥青路面结构 车辙预估模型 车辙反应1 前言 综观国内外所进行的有关车辙问题的研究,可以看出普遍存在“重材料轻结构”的现象。大量的技术措施集中在表层材料的选择和沥青混合料的组成设计等方面,随着研究的深入,路面结构是一个不可忽视的因素。 由于缺乏同类地区各高等级公路的路况实测资料,本文仅以西安试验路13种路面结构为研究对象,认为应用系统车辙预估模型(简称V ESRM 模型)分析研究不同路面结构的车辙反应,为寻求抗车辙性能强的合理路面结构提供了一条研究途径。2 VESR M 模型 (1)数学模型 R D = ∫ N 2 N 1U ΒSYS N -ΑSYS dN (1) 式中:U -荷载重复作用下的路表位移(轮下位移); ΑSYS 、Β SYS -路面结构体系永久变形特征参数;N -标准轴载(B ZZ -100)作用次数。 假定每次荷载作用下轮下弯沉不变,故U 值可取在一次荷载作用下的轮下弯沉。本模型U 值采用后轴重为100kN 的汽车在路面投入使用后第n (n ≥1)年不利季节实测的轮下位移值。 (2)参数确定 本模型通过大量预估值与实测值的比较,建立了模型参数ΑSYS 与ΒSYS 二者之间的相关关系,即ΒSYS = U U r (1-ΑSYS )(2) 式中:U -荷载重复作用下的路表弯沉(意义同前);U r -荷载重复作用下的路表回弹弯沉(轮下回 弹弯沉); 其余同前。 其参数确定的具体步骤如下: 1)编制V ESRM 程序,采用高斯积分法计算车辙深度。 2)输入数据U 、N 1、N 2及参数初值ΑSYS0、ΒSYS0。根据服务中的道路车辙深度实测值反算其参数,建议路面结构体系永久变形特征参数初值ΑSYS0取0.75,再由ΒSYS 与ΑSYS 的相关关系确定ΒSYS0。 3)运行V ESRM 程序,将预测结果与实测数据相比较,如果二者数值相接近 ,误差不超过±5%,则停止运行,记录所确定的参数值,否则,通过V ESRM 程序调整参数,直至预估值与实测值非常 接近,误差控制在前述容许误差范围内,从而确定模 型参数ΑSYS 和ΒSYS 值 。其模型参数确定流程见图1。3 西安试验路概况 西安试验路铺筑在西三(西安-三原)线一级公 ?8?东 北 公 路2000年
抗车辙剂施工工艺 1、施工控制要点 1.1施工准备 施工现场的抗车辙剂应选择较高较平的位置存放，避免雨淋和长时间浸泡。 1.2拌和 （1）控制集料的加热温度为185～200 ℃。只有在高温条件下，抗车辙剂才能被充分熔融和分散，发挥出最佳效果。 （2）混合料拌和时间以沥青均匀裹覆矿料为度，干拌时间应在原来的基础上延长5～10s左右为宜。 1.3 摊铺 摊铺前熨平板应提前0.5～1小时预热至不低于120℃。 1.4 碾压 （1）根据抗车辙剂沥青混合料的温度特性，抗车辙剂沥青混合料必须在高温区（120～145℃）范围内完成达到规定压实度所必需的压实遍数，最后在80℃进行终压收光。 （2）碾压过程若出现推移现象，应立即停止钢轮压路机碾压，改用胶轮碾压。 1.5 质量控制 施工过程中，不得随意更改混合料的配合比例，施工现场油石比的检测建议采用燃烧炉法。 2、沥青混合料的拌和 为使抗车辙剂能够均匀地分散到沥青混合料中，抗车辙剂加入后应与集料进行干拌，然后再喷入热沥青进行湿拌。掺加抗车辙剂沥青混合料的施工温度应高于普通沥青混合料5℃～10℃。应严格控制拌和温度及拌和时间，每盘料拌和温度差异应小于5℃，拌和时间差异小于5秒。 （1）干拌时间：在拌合加料计量控制下，将抗车辙剂和热集料同时加入到拌合缸中进行干拌。干拌时间比常规集料干拌时间延长5~10秒左右，建议干拌总时间为20秒左右，不超过30秒；
（2）沥青温度：普通沥青预热温度控制在160℃-170℃； （3）湿拌时间：在抗车辙剂和热集料干拌后，喷入预热到160℃-170℃的热沥青，进行湿拌。湿拌时间比常规湿拌时间延长5秒左右，建议湿拌总时间控制在35～40秒左右，以拌合均匀无花白料为宜； （4）出料温度：沥青混合料出厂温度约为170℃-180℃。 3、沥青混合料的运输 3.1运输车辆 根据运距、拌和产量配备数量足够的自卸汽车，要求运力必须大于拌和机产量，要求每台汽车载重量不小于15吨。汽车应有紧密、清洁、光滑的金属底板和墙板，底板应涂一薄层适宜的防粘剂，不得有余残液积留在车厢底部。 防粘剂可以采用洗衣粉水、废机油水等，但不宜采用柴油水混合液。汽车必须备有用于保温、防雨、防污染用的毡布，其大小应能完全覆盖整个车厢。 3.2装料 装料时汽车应按照前、后、中的顺序来回移动，避免混合料级配离析。无论运距远近，无论气温高低，装完料后必须覆盖保温毡布，以防止混合料温度离析。 3.3运输 车辆在进入工程现场时，可以在沥青面层前设置湿草袋等措施，确保轮胎洁净，以免造成污染。 4、沥青混合料的摊铺 4.1施工准备 ⑴抗车辙剂沥青路面的施工，严禁在10℃以下以及雨天、路面潮湿的情况下施工。 ⑵透层油宜采用高渗透性透层油，用量为1.0～1.2kg/m2(沥青含量50%)。 ⑶粘层油宜采用SBS改性乳化沥青，应保证路面均匀满布粘层油，用量0.5～ 0.7 kg/m2(沥青含量50%)。 4.2摊铺机 抗车辙剂沥青混合料应采用履带式摊铺机，每台摊铺机应配备两套长度不小于16m的平衡梁和两套自动滑橇。 4.3找平
沥青路面抗滑性能的分析
沥青路面抗滑性能的分析 论文关键词：沥青路面抗滑性能措施 论文摘要：分析影响路面抗滑性能的主要因素，提出提高路面抗滑性能的措施。 目前，随着国民经济的发展，高等级、重交通道路越来越多，对其要求也越来越高，而高等级公路的特点是通过能力大，支行速度快，客观上要求其行车安全舒适。由于大的通过能力加剧了对路面的磨耗作用，使路面的抗滑能力降低，而高速行车又要求路面有较高的抗滑能力来保证行车安全。我国干线公路沥青路面的抗滑性能较差，摆值小于45的路段占75％，小于40的占53％，因此雨天行车交通事故比较多。据报道，广东207国道某200米长路段，1987年春的雨季中，有一天发生交通事故9起，创我国单位长度
路段内的交通事故之最。江苏淮扬二级公路高邮县某段500米长路段内，在1987年6月13日二个雨天，发生交通事故11起，列1人，伤数人，直接经济损失达10万元以上，触目惊心的交通事故，给国家和人民的生命财产带来极大的威胁，当然，交通事故的发生是与人、车路、环境密切相关的，但与路面抗滑性能也是有密切关系的。 1、影响路面抗滑性能的主要因素 路面抗滑能力的大小用路面表面摩擦系数F（通常以摆式仪测定）来评价。而面层石料的性质、颗粒级配、路面潮湿程度、滑流性污染、沥青性质与用量又决定了摩擦系数的大小。 1.1路面石料的性质 1.1.1石料的磨光值（SPV）路面面层的微观构造是指面层石料表面的粗糙度，用石料的磨光值表示。它是决定轮胎
与路面之间湿摩擦力水平的决定因素，它反映了石料抵抗被磨光能力的大小。磨光值越高的石料，在轮胎的长期作用下，越能长时间保持其粗糙的微观构造，路面的抗滑能力也就越好。前面提到的高邮路段，面层石料为石灰岩，磨光值为33，路面摩擦系数为27－33，均达不到规范要求。所以，选用磨光值大的石料铺筑沥青面层是提高路面抗滑性能的主要措施之一。 1.1.2石料的磨耗值和压碎值石料的磨耗值是评价石料抵抗磨擦、撞击剪切等综合作用的性能指标。石料的压碎值是评价石料抵抗压碎性能的指标。路面石料长期经受轮胎的摩擦、冲击、碾压等综合作用，要维持较高水平的抗滑能力，必须要求石料的轮胎作用下，不至于磨损太大、压碎太多。因此，规范要求面层石料为石灰岩，经钻孔发现路面上层6－12mm为沥青和石屑的混和物，无粗滑料，这就是石料被磨耗的结果。 1.2颗粒级配路面面层的宏观构造指面层表面石料间的孔隙，即构造深度。而级配则是形成构造深度的关键，构造深度越大，则抗滑能力越强。集料的级配还影响着集料的裸露程度、尺寸大小、相互间距，而它们又影响着路面摩擦系数的大小。
层间接触对沥青路面抗车辙性能的影响 ? 层间接触对沥青路面抗车辙性能的影响层间接触对沥青路面抗车辙性能的影响彭妙娟，赵文宣(上海大学，上海200444) 摘要：针对沥青路面车辙的影响因素，建立了沥青路面车辙分析的有限元模型，采用黏弹塑性理论，利用有限元软件ABAQUS分析了层间接触对沥青路面车辙的影响。对不同荷载、不同层间接触和不同路面结构的沥青路面的剪应力和车辙深度进行了计算。结果表明：对半刚性基层路面和柔性基层路面，良好的层间接触均能提高沥青路面的抗车辙能力；在相同荷载和层间摩阻力下，柔性基层沥青路面的车辙变形要大于半刚性基层沥青路面；对于半刚性基层路面，基面层的接触状态对沥青路面车辙的影响要比中下面层的接触状态大；在不同的层间接触和不同的沥青路面结构下，随着荷载的增大，层间接触较差的路面车辙变形大，超载对柔性基层路面车辙变形的影响要大于半刚性基层路面。关键词：道路工程；沥青路面；有限元法；车辙；黏弹塑性理论；层间接触0引言车辙是在渠化交通的道路上，沥青路面在车辆荷载反复作用下产生的竖向累积永久变形，表现为沿行车轨迹产生纵向的带状凹槽，严重时车辙的两侧会有隆起变形，是沥青路面主要的早期破坏形式之一，而层间接触状态直接影响车辙的产生。我国的道路设计一般
假设道路是层状弹性体系，然而在道路设计与施工中，由于各层材料的差异性，要达到完全黏结的状态几乎无法实现，特别是铺筑沥青面层之前，由于水稳性基层需要经过一段时间的养护，表面的灰尘清除不净等问题，经常造成层间不连续程度的加剧，导致沥青道路的使用寿命大大缩短。因此，对沥青路面层间接触的研究非常必要。Romanoschi应用弹性层状理论对层间接触和水平轮载对柔性路面使用寿命的 影响进行了研究，研究结果表明应力和应变分布受沥青路面层间接触条件影响很大[1]。Mariana对柔性路面路用性能的影响进行了研究，通过水平剪切模量定量反映层间接触情况，利用层状线弹性程序对路面结构进行了分析。结果表明，由于联结层与基层的不良接触导致路面寿命缩短可多达80%；在表面层和联结层接触不良的情况下，路面寿命对水平交通荷载特别敏感，水平力是引起表面层和联结层层间接触不良的主要原因[2]。Hyunwook等人利用大型有限元软件ANSYS对考虑层间接触状态下的半刚性基层沥青路面结构进行了模拟计算[3]。张起森根据弹性层状体系层间接触的实际状态，提出了一种考虑层间非线性的有限元增量子结构分析法，研究结果表明，这种分析方法较弹性层状体系理论假定接触界面完全滑动或完全连续的分析结果更为合理[4]。关昌余等引用古德曼(Goodman)层间结合力学模型来描述多层柔性路面结构层间的半结合状态，并基于这种力学模型给出
实训九沥青路面车辙测试 车辙是路面经汽车反复行驶产生流动变形、磨损、沉陷后，在车行道行车轨迹上产生的纵向带状辙槽，车辙深度以mm计，车辙面积以2 m计。车辙的控制指标，国内没有统一指标，国外以车辙深度作为评价指标。 一、仪器与材料 可选用下列仪具与材料： （1）路面横断面仪，如图9.1所示。其长度不小于一个车道宽度，横梁上有一个位移传感器，可自动记录横断面形状，测试间距小于20cm，测试精度1mm。 图 9.1 路面横断面仪 （二）激光或超声波车辙仪，包括多点激光或超声波车辙仪等类型。通过激光测距技术或激光成像和数字图像分析技术得到车道横断面相对高程数据，并按规定模式计算车辙深度。 要求激光或超声波车辙仪有效测试宽度不小于3.2m，测点不小于13点，测试精度1mm。 （3）路面横断面尺，如图9.2所示。横断面尺为硬木或金属制直尺，刻度间距5cm，长度不小于一个车道宽度。顶面平直，最大弯曲不超过1mm。两端有把
手及高度为10～20cm的支脚，两支脚的高度相同。 图 9.2 路面横断面尺 （4）量尺:钢板尺、卡尺、塞尺，量程大于车辙深度，刻度至1mm。 （5）其他：皮尺、粉笔等。 二、方法步骤 （一）确定车辙测定的基准测量宽度 （1）对高速公路及一级公路，以发生车辙的一个车道两侧标线宽度中点到中点的距离为基准测量宽度。 （2）对二级及二级以下公路，有车道去划线时，以发生车辙的一个车道两侧标线宽度中点到中点的距离为基准测量宽度；无车道区划线时，以形成车辙部位的一个设计车道宽度作为基准测量宽度。 （二）确定车辙测定的间距 以一个评定路段为单位，用激光车辙仪连续检测时，测定断面间隔不大于10m。用其他方法非连续测定时，在车道上每隔50m作为一测定断面，用粉笔画上标记进行测定。根据需要也可按《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60—2008）中随机选点方法在车道上随机选取测定断面，在特殊需要的路段如交叉路口前后壳予以加密。 （三）各种仪器的测定方法
运用QC提高沥青路面抗车辙性能 李建松 一、选题理由据国际性的统计资料表明，大约80％的沥青路面维修养护都因车辙变形引起。与其他开裂、水损害等病害相比，车辙病害的危险性最大，它直接威胁交通安全。与其它病害相比，车辙的维修也最难，因为它不仅发生在表面层，也经常发生在中下面层。在我国，随着汽车重车数量急剧增加及轴载的加大（特别是超载重车），车辙破坏表现为沥青混凝土路面最主要的破坏形式。产生车辙破坏的根本原因是因为沥青混凝土高温稳定性不足。如何提高沥青混合料的抗高温性能？通常采取的措施，一选用较粗级配类型，即增加粗集料用量减少细集料用量使沥青混合料类型为骨架密实结构；二采用改性沥青，仅靠混合料级配优化提高抗车辙能力是有限的，大量试验结果表明，再利用重交通A级沥青的条件下，通过减少细集料和增加粗集料将悬浮密实结构优化到骨架密实结构混合料，最多将动稳定度提高到原来的2～2.5倍。在此情况下可采用高温粘度大的低标号沥青或改性沥青，可将动稳定度在提高1～2倍。三添加外掺剂,比如说抗车辙剂、纤维、水泥、石灰等。 连霍国道主干线红山口—鄯善高速公路建设项目第十三合同段，起点：ZK3785+000，终点：ZK3844+600，全长59.6Km。本合同段位于戈壁荒漠地，属百里风区，夏季地表温度高达60多度；冬季风沙大，温度低至零下28.7度；年平均降水量25.5mm。其沥青路面设计型式为： 上面层：12.25米宽4cm中粒式沥青混凝土（AC-16C型）； 下面层：12.33米宽6cm粗粒式沥青混凝土（AC-25F型）。 此结构设计与现行规范存在冲突；1结构层厚度与最大公称粒径，规范要求沥青层一层的压实厚度厚度不小于最大公称粒径的2.5～3.0倍，即AC—25沥青混凝土单层铺筑厚度为7～8CM，AC－16沥青混凝土单层铺筑厚度为5CM（在内地基本上如此设计）。结构层厚度与
沥青路面抗滑性能的分析 沥青路面抗滑性能的分析论文关键词：沥青路面抗滑性能措施 论文摘要：分析影响路面抗滑性能的主要因素，提出提高路面抗滑性能的措施。 目前，随着国民经济的发展，高等级、重交通道路越来越多，对其要求也越来越高，而高等级公路的特点是通过能力大，
支行速度快，客观上要求其行车安全舒适。由于大的通过能力加剧了对路面的磨耗作用，使路面的抗滑能力降低，而高速行车又要求路面有较高的抗滑能力来保证行车安全。我国干线公路沥青路面的抗滑性能较差，摆值小于45 的路段占75 ％，小于40 的占 53 ％，因此雨天行车交通事故比较多。据报道，广东207 国道某200 米长路段，1987 年春的雨季中，有一天发生交通事故9 起，创我国单位长度 路段内的交通事故之最。江苏淮扬二级公路高邮县某段500 米长路段内，在1987 年6 月13 日二个雨天，发生交通事故11 起，列1 人，伤数人，直接经济损失达10 万元以上，触目惊心的交通事故，给国家和人民的生命财产带来极大的威胁，当然，交通事故的发生是与人、车路、环境密切相关的，但与路面抗滑性能也是有密切关系的。 1、影响路面抗滑性能的主要因素 路面抗滑能力的大小用路面表面摩擦系数 F (通常以摆 式仪测定)来评价。而面层石料的性质、颗粒级配、路面潮湿程度、
滑流性污染、沥青性质与用量又决定了摩擦系数的大小。 1.1路面石料的性质 1.1.1石料的磨光值 (SPV )路面面层的微观构造是指面层石料表面的粗糙度，用石料的磨光值表示。它是决定轮胎 与路面之间湿摩擦力水平的决定因素，它反映了石料抵抗被磨光能力的大小。磨光值越高的石料，在轮胎的长期作用下，越能长时间保持其粗糙的微观构造，路面的抗滑能力也就越好。前面提到的高邮路段，面层石料为石灰岩，磨光值为33 ，路面摩擦系数为27 －33 ，均达不到规范要求。所以，选用磨光值大的石料铺筑沥青面层是提高路面抗滑性能的主要措施之一。 1.1.2石料的磨耗值和压碎值石料的磨耗值是评价石料抵抗磨擦、撞击剪切等综合作用的性能指标。石料的压碎值是评价石料抵抗压碎性能的指标。路面石料长期经受轮胎的摩擦、冲击、碾压等综合作用，要维持较高水平的抗滑能力，必须要求石料的轮胎作用下，不至于磨损太大、压碎太多。因此，规范要求面层石料为石灰岩，经钻孔发现路面上层6 －12mm 为沥青和石屑的混和物，无粗滑料，这就是石料被磨耗的结果。 1.2颗粒级配路面面层的宏观构造指面层表面石料间的孔隙，
§ 8-1 手工铺砂法测定路面构造深度试验 一、目的与适用范围 本方法适用于测定沥青路面及水泥混凝土路面表面构造深度，用以评定路面表面的宏观粗糙度，路面表面的排水性能及抗滑性能。 二、仪具与材料 本试验需要下列仪具与材料： 1 、人工铺砂仪：由圆筒、推平板组成。 （1 ）量砂筒：形状尺寸如图8-1 所示，一端是封闭的。容积为25 ± 0.15mL ，可通过称量砂筒中水的质量以确定其容积V ，并调整其高度，使其容积符合规定要求，带一专门的刮尺将筒口砂刮平。 （2 ）推平板：形状尺寸如图8-2 所示，推平板应为木制或铝制，直径50mm ，底面粘一层厚1.5mm 的橡胶片，上面有一圆柱把手。 （3 ）刮平尺：可用30cm 钢板尺代替。 2 、量砂：足够数量的干燥洁净的匀质砂，粒径0.15~ 0.3mm 。 3 、量尺：钢板尺、钢卷尺，或采用按式（8 －1 ）将直径换算成构造深度作为刻度单位的专用的构造深度尺。 4 、其它：装砂容器（小铲）、扫帚或毛刷、挡风板等。 8-1 量砂筒（单位：㎜）图8-2 推平板（单位：㎜）
三、方法与步骤 1 、准备工作 （1 ）量砂准备：取洁净的细砂晾干、过筛，取粒径为0.15~ 0.3mm 的砂置于适当的容器中备用。量砂只能在路面上使用一次，不宜重复使用。回收砂必须干燥、过筛处理后方可使用。 （2 ）按公路路基路面现场测试随机选点的方法，对测试路段进行随机取样选点，决定测点所在横断面位置。测点应选在行车道的轮迹带上，距路面边缘不应小于1m 。 2 、试验步骤 (1) 用扫帚或毛刷子将测点附近的路面清扫干净，面积不小于30cm × 30cm 。 (2) 用小铲将砂沿筒向圆筒中注满砂，手提圆筒上方，在硬质路表面上轻轻叩打 3 次，使砂密实，补足砂面用钢尺一次刮平。 注：不可直接用量砂筒装砂，以免影响量砂密度的均匀性。 (3) 将砂倒在路面上，用底面粘有橡胶片的推平板，由里向外重复做摊铺运动，稍稍用力将砂细心地尽可能的向外摊开，使砂填入凹凸不平的路表面的空隙中，尽可能将砂摊成圆形，并不得在表面上留有浮动余砂。注意摊铺时不可用力过大或向外推挤。 (4) 用钢板尺测量所构成圆的两个垂直方向的直径，取其平均值，准确至5mm 。 (5) 按以上方法，同一处平行测定不少于3 次，3 个测点均位于轮迹带上，测点间距3~ 5m 。该处的测定位置以中间测点的位置表示。 四、计算 1 、路面表面构造深度测定结果按（8 — 1 ）计算：
谈沥青路面抗滑性能的分析 分析影响路面抗滑性能的主要因素，提出提高路面抗滑性能的措施。 标签：沥青路面抗滑性能措施 目前，随着国民经济的发展，高等级、重交通道路越来越多，对其要求也越來越高，而高等级公路的特点是通过能力大，支行速度快，客观上要求其行车安全舒适。由于大的通过能力加剧了对路面的磨耗作用，使路面的抗滑能力降低，而高速行车又要求路面有较高的抗滑能力来保证行车安全。我国干线公路沥青路面的抗滑性能较差，摆值小于45的路段占75％，小于40的占53％，因此雨天行车交通事故比较多。据报道，广东207国道某200米长路段，1987年春的雨季中，有一天发生交通事故9起，创我国单位长度路段内的交通事故之最。江苏淮扬二级公路高邮县某段500米长路段内，在1987年6月13日二个雨天，发生交通事故11起，死1人，伤数人，直接经济损失达10万元以上，触目惊心的交通事故，给国家和人民的生命财产带来极大的威胁，当然，交通事故的发生是与人、车路、环境密切相关的，但与路面抗滑性能也是有密切关系的。 1、影响路面抗滑性能的主要因素路面抗滑能力的大小用路面表面摩擦系数F(通常以摆式仪测定)来评价。而面层石料的性质、颗粒级配、路面潮湿程度、滑流性污染、沥青性质与用量又决定了摩擦系数的大小。 1.1路面石料的性质 1.1.1石料的磨光值(SPV)路面面层的微观构造是指面层石料表面的粗糙度，用石料的磨光值表示。它是决定轮胎与路面之间湿摩擦力水平的决定因素，它反映了石料抵抗被磨光能力的大小。磨光值越高的石料，在轮胎的长期作用下，越能长时间保持其粗糙的微观构造，路面的抗滑能力也就越好。前面提到的高邮路段，面层石料为石灰岩，磨光值为33，路面摩擦系数为27～33,均达不到规范要求。所以，选用磨光值大的石料铺筑沥青面层是提高路面抗滑性能的主要措施之一。 1.1.2石料的磨耗值和压碎值石料的磨耗值是评价石料抵抗磨擦、撞击剪切等综合作用的性能指标。石料的压碎值是评价石料抵抗压碎性能的指标。路面石料长期经受轮胎的摩擦、冲击、碾压等综合作用，要维持较高水平的抗滑能力，必须要求石料的轮胎作用下，不至于磨损太大、压碎太多。因此，规范要求面层石料为石灰岩，经钻孔发现路面上层6～12mm为沥青和石屑的混合物，无粗滑料，这就是石料被磨耗的结果。 1.2颗粒级配路面面层的宏观构造指面层表面石料间的孔隙，即构造深度。而级配则是形成构造深度的关键，构造深度越大，则抗滑能力越强。集料的级配还影响着集料的口露程度、尺寸大小、相互间距，而它们又影响着路面摩擦系数的大小。
沥青路面车辙产生的原因及处理措施 【摘要】沥青路面一旦产生车辙，其交通安全就会受到影响。因此，对沥青路面车辙产生的原因及相应处理措施进行研究具有非常大的意义。本文根据沥青路面车辙产生的原因对其提出相应的处理措施，以供同仁参考。 【关键词】水泥；混凝土；道路；质量通病；防治措施 随着近年经济的快速发展，车流量在不断的增加，其沥青路面就出现了各种各样的病害，比如车辙、裂缝、泛油等病害，这些病害的出现将严重影响到了交通安全。因此，就需要对其产生的原因进行研究，并提出科学合理的改善措施。本文主要研究的是车辙产生的原因及相应的处理措施。车辙的出现将会对通行的车辆和路面产生影响，其主要的影响表现在以下几个方面：①车辙的产生会使沥青路面产生变形，其路面平整度受到影响；②车辙会使轮迹处沥青层厚度变得更加薄，其路面的结构和面层的整体强度将会变弱，其他病害很容易就诱发出来了； ③车辙的产生会使雨天的排水变得更加不畅，路面的抗滑能力大大的下降，其交通安全就会受到严重的影响；④车辙的出现会使车辆在更换车道或超车时方向失控，其交通的安全就会受到影响。综上可知，车辙的出现将会严重影响到路面的服务质量和使用状况。 1、车辙产生的原因分析 根据相关研究资料发现，车辙产生的原因有很多种，大致可以分为两个方面：内部影响因素和外部影响因素。内部影响因素主要是指路面施工技术及沥青混凝料性质，外部因素则是指气候、车流量、荷载以及路面坡度等影响因素。其中内部影响因素是可以进行控制的，外部因素就很难控制。 1.1路面结构及材料组成 我国路面大部分采用的材料是沥青混合料。沥青层材料是会发生变形的，其变形量会随着路面结构中厚度的增大而变大。此外，沥青路面中级配碎石也是随之发生一定程度的永久变形。沥青路面采用的材料是半刚性基层或刚性基层，这两种材料具有比较高的高温抗剪变形和稳定性能力，因此，沥青层是产生车辙主要部位，其中土基和刚性基层产生车辙的概率是非常小的。 1.2施工因素 施工质量是造成沥青路面出现车辙病害的内部原因之一，在沥青路面施工过程中如果没有做好以下几个方面的施工工作，那么就很容易导致路面产生车辙病害。其主要的施工因素有：①沥青混合料的离析比较严重时就会造成级配偏差，使得配成的混合料偏软，未达到一定强度；②片面的看重路面的平整度，没有对压实度进行严格要求；③油石比控制不准确等因素；④沥青路面的施工技术和施工过程，在对沥青路面施工时需要做好中间的施工，防止路面层间出现滑动现象。
得分：_______ 研究生课程论文 2014～2015学年 第2学期
二〇一五年五月 抗车辙新型沥青路面 摘要：我国高速公路沥青路面早期破坏现象严重，其中高温车辙破坏是一个重要的原因。我国从混合料的级配设计方法、改性沥青方法和外掺剂方法三个方面入手研发抗车辙沥青路面，其施工需要注意拌合、运输、摊铺、碾压等关键技术。 关键词：抗车辙；沥青；混合料的级配设计；改性沥青；外掺剂。 0 引言 高速公路沥青路面早期破损问题，己成为影响我国公路健康发展的突出问题，主要表现在三个方面:（1）损坏时间早。有的建成使用后1-2年，就出现严重的损坏现象，个别路段通车当年就出现大面积损坏，远远达不到设计寿命。（2）损坏范围宽。全国各地都不同程度地存在着路面过早损坏问题。（3）损坏程度重。有的损坏不是局限在沥青表面层，而是基层也发生损坏，不得不进行路面重建。在沥青路面的早期损坏中尤其以高温车辙破坏最为突日。 1 车辙的形成 车辙是行车道轮迹带上产生的永久变形，由轮迹的凹陷及两侧的隆起组成。根据车辙的不同形成过程，可将车辙分成三大类型:失稳型车辙，是指当沥青混合料的高温稳定性不足时，沥青路面结构层在车轮荷载作用下，其内部材料因流动而产生横向位移，通常发生在轮迹处，这也是车辙的主要类型；结构型车辙，指沥青路面结构在交通荷载作用下产生的整体永久变形。这种变形主要是由于路基变形传递到路面层而产生的；磨耗型车辙，为沥青路面结构层的材料在车轮磨耗和自然环境因素作用下不断地损失而形成的车辙。汽车使用了防滑链和突钉轮胎后，这种车辙更易发生。 以上三种车辙中以失稳型车辙最为严重，其次为磨耗型车辙。由于我国大多数沥青路面
沥青路面抗滑性能的测试方法及评价指标 摘要：高速公路沥青混凝土路面使用状况直接决定着路面的养护决策，在规范已有的评价指标的基础上建立了车辙的评价指标及指标建议值，提出了在高温多雨地区路面综合评价指数PQI模型各指标权重的建议值，并采用决策树模型建立了高速公路沥青混凝土路面养护决策模型。 高速公路建成通车后，在交通荷载和自然因素的相互作用下，其路面使用性能有逐年下降的趋势，当这种趋势达到一定的程度时将出现各种病害。对高速公路管理部门而言，不单是要对局部出现病害的部位进行及时维修，更重要的是如何根据路面的使用性能下降的趋势有针对性地采取经济合理的养护策略。本文就此进行初步的探讨。 1沥青混凝土路面使用性能评价 高速公路沥青混凝土路面的养护决策，在很大程度上取决于对沥青混凝土路面使用性能的合理评价。对于沥青混凝土路面使用性能，主要从路面的破损状况、结构承载力、行驶质量、抗滑性能以及车辙状况等方面进行评价。 1．1路面破损状况评价 通过路面破损状况的调查全面掌握沥青混凝土路面出现的病害情况，同时进行量化。路面破损状况采用路面综合破损率DR进行评价，以路面状况指数PCI为评价指标，即： PCI一100—15×DR^0.412 对DR可按照《公路沥青路面养护技术规范》(JTJ 073．2—2001)的相关要求进行调查计算。一般说来，P CI越大表明路面的路况越好。 1．2沥青混凝土路面结构承载力评价 沥青混凝土路面的承载力是指路面达到预定的损害状况之前，还能承受行车荷载的作用次数或还能使用的年数。对沥青混凝土路面承载力通常用弯沉来评价，以路面强度指数(SSI)来作为评价指标，即： SSI=ld/lD 式中：SSI为路面强度指数；ld为沥青混凝土路面设计弯沉值，O．1 mm；lD为检测路段代表弯沉值，0．1 mm。 检测沥青混凝土路面弯沉的主要仪器有贝克曼梁、自动弯沉仪和落锤式弯沉仪(FWD)。对高速公路弯沉的检测宜使用FWD，因为FWD能较好地模拟行车荷载的作用，而且能够快速、安全、准确地采集所需的数据。1．3行驶质量评价 对路面而言，行驶质量是用纵向的平整度来评价的，其评价指标为行驶质量指数(RQI)，即： RQI=11．5—0．75×IRI 式中：RQI为行驶质量指数；IRI为国际平整度指数，m／km。 对路面平整度进行检测的主要仪器有3 m直尺、连续式平整度仪、车载颠簸累积仪和激光平整度测试仪。对于高速公路沥青混凝土路面平整度的检测宜采用测试精度高、测试速度快的激光平整度测试仪。 1．4抗滑性能评价 路面的抗滑能力直接影响高速行驶车辆的安全性，为了保证路面在湿润状态下也能提供足够的摩阻力，必须对沥青混凝土路面的抗滑性能进行检测。沥青混凝土路面的抗滑性能主要取决于路表面的宏观构造和微观构造。常用的测试方法有摆式仪法、SCRIM摩擦系数测定车法以及测试构造深度的灌砂法。评价指标主要有横向力系数SFC、摆式仪摆值BPN和构造深度TD。为了保证检测数据的精度、检 测过程的安全以及减少对交通的干扰，对高速公路沥青混凝土路面的抗滑性能宜采用以SFC为主、TD为辅的评
关于沥青路面的抗滑技术应用探讨 发表时间：2017-05-12T13:51:43.540Z 来源：《防护工程》2017年第1期作者：王斯文[导读] 分析影响路面抗滑性能的主要因素，提出提高路面抗滑性能的措施。 黑龙江省公路桥梁勘测设计院有限公司摘要：分析影响路面抗滑性能的主要因素，提出提高路面抗滑性能的措施。关键词：沥青路面；抗滑性能；措施目前，随着国民经济的发展，高等级道路越来越多，对其要求也越来越高，而高等级公路的特点是通过能力大、速度快，客观上要求其行车安全舒适。由于大的通过能力加剧了对路面的磨耗作用，使路面的抗滑能力降低，而高速行车又要求路面有较高的抗滑能力来保证行车安全。我国干线公路沥青路面的抗滑性能较差，摆值小于45的路段占75％，小于40的占53％，因此雨天行车交通事故比较多。当然，交通事故的发生是与人、车路、环境密切相关的，但与路面抗滑性能也是有密切关系的。 1、影响路面抗滑性能的主要因素路面抗滑能力的大小用路面表面摩擦系数F（通常以摆式仪测定）来评价。而面层石料的性质、颗粒级配、路面潮湿程度、滑流性污染、沥青性质与用量又决定了摩擦系数的大小。 1.1路面石料的性质 1.1.1石料的磨光值（SPV）路面面层的微观构造是指面层石料表面的粗糙度，用石料的磨光值表示。它是决定轮胎与路面之间湿摩擦力水平的决定因素，它反映了石料抵抗被磨光能力的大小。磨光值越高的石料，在轮胎的长期作用下，越能长时间保持其粗糙的微观构造，路面的抗滑能力也就越好。前面提到的高邮路段，面层石料为石灰岩，磨光值为33，路面摩擦系数为27－33，均达不到规范要求。所以，选用磨光值大的石料铺筑沥青面层是提高路面抗滑性能的主要措施之一。 1.1.2石料的磨耗值和压碎值石料的磨耗值是评价石料抵抗磨擦、撞击剪切等综合作用的性能指标。石料的压碎值是评价石料抵抗压碎性能的指标。路面石料长期经受轮胎的摩擦、冲击、碾压等综合作用，要维持较高水平的抗滑能力，必须要求石料的轮胎作用下，不至于磨损太大、压碎太多。因此，规范要求面层石料为石灰岩，经钻孔发现路面上层6－12mm为沥青和石屑的混和物，无粗滑料，这就是石料被磨耗的结果。 1.2颗粒级配路面面层的宏观构造指面层表面石料间的孔隙，即构造深度。而级配则是形成构造深度的关键，构造深度越大，则抗滑能力越强。集料的级配还影响着集料的祼露程度、尺寸大小、相互间距，而它们又影响着路面摩擦系数的大小。 1.3路面表面潮湿程度雨天事故都因为雨天水分在路表面积聚，形成水膜使路面抗滑能力大幅度下降，事故率上升。车轮在有水膜的路面上行驶时，轮胎将轮胎与水膜接触区的水从前、左、右三个方面挤出。车速越高路面越光，则路面排水条件越差，轮胎与水膜接触区的水越摊排出，轮胎与路面石料不能充分接触，导致摩擦系数降低越多。这时就很容易出现水滑，发生交通事故。 1.4滑溜性污染及其它因素滑溜性污染指粘土等污染物被带上路面致使路面抗滑性能大幅度降低而影响行车安全。另外，沥青质量和用量、路面使用质量等，也是影响路面抗滑性能的因素。 2、沥青路面抗滑技术应用高等级公路的沥青路面提高其抗滑能力需修建抗滑表层，在高速公路上修建抗滑表层后，摩擦系数可提高0.15，所以，在高速公路沥青路面上，修建抗滑表层是十分必要的，应引起重视。 2.1对抗滑表层材料的选用 2.1.1选用合格的重交通路用沥青，在寒冷地带选用，AH－90、AH－120，在温和地带可选用AH－70、AH－90；在较热地带可选用AH－50、AH－70。 2.1.2采用磨光值高、压碎值最低的石料作抗滑面层的主骨料，以维持良好的微观构造，是提高路面湿抗滑能力的主要措施之一。 2.1.3选择最佳级配，提高粗骨料含量，以形成粗的同构造，根据深度要求和当地气候特点选择级配，是提高路面抗滑能力的主要途径。一个良好的级配，要求空隙率最小而总面积也不大。前者的目的是要使集料本身最为紧密，后者的目的是要使沥青用量最省。 2.1.4加入适量活性剂，以提高沥青及酸性石料的粘结力。对沙岩、片麻岩加入活性剂量为沥青用量的0.4％即可。 2.1.5应注意防止下层沥青用量过多，以免多余沥青泛上表层影响抗滑能力。 2.2对抗滑表层的施工要求 2.2.1平整度，抗滑表层平整度要求从基层抓起，对各结构层的最大不平整度限制如下：基层应小于10mm，上、下面层应小于5mm，抗滑表层应小于3mm。 2.2.2对石油比和沥青混合料施工温度的控制。石油比要求误差控制在正负0.3％以内。沥青混合料施工温度要求：出厂温度控制在140－160℃，摊铺温度应大于120℃，初压温度应大于100℃，终压温度应大于70℃。 2.2.3接缝处理，在摊铺混合料时，对接缝处理要清除塌落或未充分压实部分，以确保缝边整齐顺直。待涂刷粘层沥青后再接着摊铺新的混合料并碾压。 2.2.4对嵌压式结构的施工要求。嵌压式结构是在下面层上铺筑一层厚1.5cm砂粒式沥青混凝土（LH5），然后用八吨压路机轻压一遍，紧接着将拌有2－ 3.5％沥青的10－15毫米的热石屑按6－8kg/m2均匀撒铺在沥青砂上，趁热用压路机碾压两边，使石屑3/4嵌入沥青砂中，然后撒上一层干砂，使其填满石屑的空隙，再用12吨压路机碾压成型，待路面冷却后即可开放交通。结束语
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/5e16910920.html, 沥青路面车辙测试方法探讨 作者：耿晓栋 来源：《城市建设理论研究》2013年第04期 摘要：车辙检测是我国公路养护的重要课题。本文首先阐述了沥青路面车辙产生的原因，进而说明沥青路面的测试方法，并提出了相关的预防及处理措施，对道路工作者施工应用可以提供一些合理的参考。 关键词：沥青路面；车辙；测试方法；防治措施 Abstract: the rut detection is an important subject of our country highway maintenance. This article discussed the causes of asphalt pavement rutting, then explain the asphalt test methods, and puts forward some prevention and treatment measures of road construction workers can be used to provide some reasonable reference. Keywords: asphalt pavement; Rutting; Test methods; Prevention and control measures 中图分类号：U416.217文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013） 引言 随着我国公路系统的发展，沥青公路占总公路里程的比例日益增加。但是，由于我国高速公路的建设起步比较晚，优质的道路沥青比较缺乏，而且在铺设高速公路时路面结构也存在种种问题，因此路面破损的情况也经常出现，公路养护就成为建后公路最主要的问题。车辙是道路破损的最常见的病害，对道路的危害最大。 一、沥青路面车辙的产生原因 沥青路面在缓慢移动或重交通作用下会产生变形并留下永久性的微变形。随着时间的推移，这些微变形会积累并产生车辙现象。车辙随交通荷载的增大而增加。车辙是沥青混凝土路面沿轮迹纵向方向的凹陷。 1.半刚性基层路面的车辙主要产生于沥青混凝土面层，而产生车辙的主要原因是沥青混合料的高温稳定性不足，在车辆的重复荷载作用下产生变形累积。影响沥青混合料高温稳定性主要是沥青混合料的高温抗剪切能力及内摩阻力，沥青混合料产生塑性流动变形，最终骨架结构破坏失稳。 2.由于荷载作用超过路面各层的强度。发生在沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久性变形。成为结构性车辙。这种车辙的宽度较大，两侧没有隆起现象。横断面成v字形。