CN102352591A - 沥青路面长大纵坡路段车辙处治方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高速公路沥青路面长大纵坡车辙病害处治方法，它包括以下步骤：（1）以车辆行驶速度35km/h作为平衡速度的坡度界定为大纵坡，根据高速公路所处地理位置、夏季极端最高气温、当地行驶车辆轴载情况、坡度情况确定沥青路面结构层位的方案；（2）根据步骤（1）确定的沥青路面结构层位的方案，确定沥青混合料车辙试验温度及技术要求；（3）选择合适的沥青及集料进行配合比设计后，根据（2）中提出的温度做车辙试验，如果动稳定度达到技术要求，即选定的沥青路面结构及材料符合要求，则可解决该路段车辙病害。该处治方法提供的沥青路面结构方案与材料技术要求，可有效降低长大纵坡路段车辙病害。

Description

沥青路面长大纵坡路段车辙处治方法

技术领域

    本发明属于材料技术领域，具体涉及到高速公路沥青路面长大纵坡车辙病害处治方法。

背景技术

    由于地形复杂，高差悬殊，考虑到通达需要，高速公路路线走向难以避开高差较大的地形；同时，受工程经济性的限制，许多高速公路不可避免的存在较多长大纵坡路段，其中一些路段的纵坡和坡长甚至超过了现行山区高速公路设计规范的限制范围。

    纵坡道路沥青路面的使用条件有别于平坡路段沥青路面表现在两方面，第一是载重车辆在纵坡路段上，产生了沿坡面的水平向坡度阻力，从而使沥青面层结构承受垂直荷载和附加水平荷载的综合作用；第二是载重车辆在大纵坡路段上的行驶速度缓慢，通常不到平坡路段行驶速度的一半，从而延长了车辆对沥青路面的实际加载时间。由此，载重车辆对沥青路面产生的附加水平荷载和作用时间延长，是导致纵坡道路沥青路面永久变形类损坏程度高于平坡道路沥青路面的重要原因，在夏季炎热季节，这类损坏将更加严重。

    近年来，国内重轴载省份的长大纵坡高速公路沥青路面在短期内发生了严重的车辙病害。在2002年、2006年夏天，全国普遍出现了持续高温，在重轴车辆比例较大的大纵坡路段，在行车道轮迹带出现了不同程度的车辙病害。高速公路车辙病害严重影响车辆行驶安全及舒适性，养护部门每年不得不对车辙病害严重的路段进行维修，各条高速公路每年用于车辙病害维修的费用少之上百万，多则上千万。

    国外目前还没有这方面的相关报道，究其原因主要有两个可能：一是国外对车辆载重的管理严格，如美国，在经历了70年代的运输大爆炸后，发现超载运输对路面破坏力巨大，接受了这样的惨痛教训后更加严格了运输车辆载重管理，因此在美国国内较少出现超载现象；二是载重汽车行驶性能较好，纵坡上能够保持较高的行驶速度。这些因素缓和并缩小了纵坡沥青路面与平坡沥青路面在车辙损坏程度方面的差距，因此，国外对纵坡道路沥青路面的车辙损坏较少单独立题进行分析和研究。

    国内专家学者对长大纵坡沥青路面损坏问题已经开展了不少相关内容的研究。目前针对长大纵坡沥青路面损坏的研究可分为三类：一是采用弹性理论分析水平荷载对路面结构剪应力的影响；二是采用粘弹性理论分析车速对路面内永久应变的影响；三是直接针对纵坡沥青路面车辙问题，研究并提出沥青混合料抗剪设计及评价方法。虽然以上研究取得了一些成果和不少有益的经验，但均未提出长大纵坡路段沥青路面结构方案及材料技术要求。

发明内容

    本发明所要解决的技术问题是提供一种高速公路沥青路面长大纵坡车辙病害处治方法，该处治方法提供的沥青路面结构方案与材料技术要求，可有效降低长大纵坡路段车辙病害。

    本发明的技术方案：一种高速公路沥青路面长大纵坡车辙病害处治技术，它包括以下步骤：

   （1）以车辆行驶速度35km/h作为平衡速度的坡度界定为大纵坡，根据高速公路所处地理位置、夏季极端最高气温、当地行驶车辆轴载情况、坡度情况确定沥青路面结构层位的方案；

   （2）根据步骤（1）确定的沥青路面结构层位的方案，确定沥青混合料车辙试验温度及技术要求；

   （3）选择合适的沥青及集料进行配合比设计后，根据（2）中提出的温度做车辙试验，如果动稳定度达到技术要求，即选定的沥青路面结构及材料符合要求，则可解决该路段车辙病害。 

    本发明与现有技术相比具有以下有益效果：1.本发明提出了长大纵坡路段沥青路面结构方案，克服了平坡、纵坡路段同一路面结构，纵坡路段极易出现车辙病害的问题，既合理利用建设资金又避免了所有路段同用一种路面结构，造成资源浪费；2.本处治技术提出了长大纵坡判定方法，结合此判定方法可很快确定长大纵坡路段，进而选择相应的路面结构；3.增加了车辙试验温度及相对应的指标要求，克服了全国不同地区、不同轴载、不同坡度路段同用一个指标值的问题，针对性增强，使车辙指标更加完善，更好的控制沥青路面的车辙病害。

具体实施方式

   一种高速公路沥青路面长大纵坡车辙病害处治技术，它包括以下步骤：

   (1) 根据高速公路所处地理位置、夏季极端最高气温、当地行驶车辆轴载情况、坡度情况确定沥青路面结构方案：如山西省大运高速公路临汾段，地处山西南部地区、夏季极端最高气温达39℃，当地行驶的运煤车辆较多，轮胎压强为1.2-1.4MPa，针对于符合表1的长大纵坡路段，应采用的沥青路面结构见表2：方案1为半刚性基层沥青路面结构，方案2为复合基层沥青路面结构；

             表1   大纵坡道路坡度和长度的界定

                 表2  纵坡道路沥青面层设计方案  

结构层位	方案1	方案2
			上面层	SBS(PR.S)改性沥青	PR.S改性沥青
中面层	SBS(PR.S)改性沥青	PR.S改性沥青
			下面层	SBS(PR.S)改性沥青	PR.S改性沥青
柔性基层	--	基质沥青
			半刚性基层	20cm，1500MPa	20cm，1500MPa
下基层	35cm，1300 MPa	35cm，1300 MPa
			土基	60 MPa	60 MPa

   (2)确定沥青混合料车辙试验温度及技术要求：如，根据山西省大运高速公路临汾段夏季气温及坡度、轴载情况，确定沥青混合料车辙试验温度为60℃，要求各层沥青混凝土动稳定度指标如表3所示：

                表3  沥青路面混合料的技术要求 

   (3)选择合适的沥青及集料进行配合比设计后，根据表3中提出的温度做车辙试验，如果动稳定度达到技术要求，即选定的沥青路面结构及材料符合要求，可解决该路段车辙病害。

Claims (1)

1.一种高速公路沥青路面长大纵坡车辙病害处治方法，其特征是它包括以下步骤：

       （1）以车辆行驶速度35km/h作为平衡速度的坡度界定为大纵坡，根据高速公路所处地理位置、夏季极端最高气温、当地行驶车辆轴载情况、坡度情况确定沥青路面结构层位的方案；

       （2）根据步骤（1）确定的沥青路面结构层位的方案，确定沥青混合料车辙试验温度及技术要求；

       （3）选择合适的沥青及集料进行配合比设计后，根据（2）中提出的温度做车辙试验，如果动稳定度达到技术要求，即选定的沥青路面结构及材料符合要求，则可解决该路段车辙病害。