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常见沥青路面永久变形(车辙)类型及其特征是什么?

发表日期:2017年04月14日      文章来源:东道路面      浏览次数:      打印本文 打印本文      文章收藏

1、结构型车辙

由于荷载产生的剪应力超过路面各层的抗剪强度,引起沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久性变形,叫做结构型车辙。这种车辙的宽度较大,两侧没有隆起现象,横断面成“V”字形(凹形)。根据路面结构破坏层位的不同,通常可分为基层破坏型车辙和路基破坏型车辙。

基层破坏性车辙主要是由于基层承载力不够或者水稳定性较差,这类车辙的主要特征是车辙内有唧浆现象,车辙深度超过10mm时,一般伴随有流动型车辙。路基破坏型车辙主要原因是路基不均匀沉降,这类车辙一般发生在软土地基路段或者高填方路段,主要特征是发生车辙路段内有纵向裂缝。

 2、失稳型车辙

在高温条件和行车荷载反复作用下,沥青及沥青胶浆便产生流动,从而使混合料的网络骨架结构失稳。这部分半固体物质除部分填充混合料空隙外,还将随沥青混合料自由流动,从而使路面受载处被压缩而产生塑性变形。同时,由于沥青及沥青胶浆在荷载作用下首先产生流动,混合料中粗、细集料组成的骨架结构逐步成为荷载主要的承担者,再加上沥青润滑作用,硬度较大的矿料颗粒在荷载直接作用下会沿矿料间接触面滑动,促使沥青及胶浆向其富集区流动,以致流向混合料自由面,特别是当集料间沥青集胶浆过多时,这一过程会更加明显,这类车辙称为失稳型车辙。

 当沥青路面在高温情况下,劲度模量大幅度降低,抗剪切变形能力不足以抵抗超载和重载车作用下剪应力,车速较慢,作用时间长引起剪应力增大,促使失稳型车辙的产生。其特点是一方面是车轮作用部位下凹,另一方面车轮作用甚少的部位反而向上隆起,车轮作用部位下凹,车轮两侧向上隆起,车辙断面呈“W”形,弯道处还会产生推挤,车道标线会因此而变形。这种变形易发生在上坡路段、交叉口附近,即车速慢、轮胎接地产生的横向应力大的地方。车辙深度一般会超过30mm,但是下面的基层没有任何形变。因此,失稳型车辙主要取决于沥青混合料的流动特性。

 失稳型车辙在沥青路面上中下各层中均有发生,荷载作用下剪应力随着深度方向先增加后减小,在3cm~10cm内出现应力峰值,故而失稳性车辙主要发生存沥青层厚度为3cm~15cm范围内,在3cm~10cm范同内的变形量占总变形量的50%~70%,深度大于10cm后失稳型车辙比例急剧减小。

3、压密型车辙

压密型车辙是由于沥青面层本身的压密造成的,属非正常的车辙,由于施工时没有充分的压实,致使通车后第一个高温季节沥青混合料继续压密,在交通车辆的反复碾压下沥青混凝土的空隙率变小,待到极限的残余空隙率后才趋于稳定。这种车辙两侧没有隆起,只有中间部分下凹,车辙断面成“V”或“W”字形,使路面平整度迅速下降。

4、磨耗型车辙

当路面结构稳定,由于面层表面受到轮胎磨耗,或冬季某些冰冻滑溜路段,车辆使用防滑链或采用带钉轮胎对路面的磨损,车辙深度一般在5mm以内,通常出现在气候寒冷或大量重型超载车辆行驶的主车道上。这类车辙属正常现象,通常不需处理,在我国高速公路沥青路面车辙病害中出现的相对较少。

 


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