沥青路面产生车辙原因+现状调查+摘要+参考文献 第2页
续通车后，交通量急剧增长，目前断面日交通量已突破30000辆，且70%以上为大型车辆；尤其在节假日，该路已经常出现严重的交通拥挤，甚至堵塞现象。佛山狮和公路所处地带为亚热带季风性气候区，常年高温，雨量充沛，无霜期约为250~340天。根据清远气象台统计，年平均气温20.3~21.7℃，极端最低气温-4.3℃，极端最高气温达42℃；且区域内降水丰富，历年平均降雨量为1537~2201mm，每年4~9月为雨季，其降雨量占全年的70%以上，其中暴雨集中在4~6月，年平均湿度为76%。因此佛山狮和公路在重载和恶劣的气候等综合影响下，使得刚建成通车不久佛山狮和公路沥青路面及混凝土路面就出现了严重的轮迹带车辙、水损坏、裂缝等病害[4]。这些病害严重地影响到道路的行车安全以及高速公路的形象，使道路使用品质大大下降。因此，本论文结合佛山一环狮和公路主干线工程，通过现场调查、室内试验、理论分析，开展针对佛山沥青路面的高温稳定性能研究。
1.2重载与高温对沥青路面的影响
1.2.1重载对沥青路面的影响
重载对沥青路面性能的影响主要有以下几个方面：
(1)重载对半刚性基层的影响
由于我国沥青路面一直采用“强基薄面”的方法达到承重的目的，半刚性基层的模量一般都比沥青混凝土的强度高。在重载作用下半刚性材料的应力-应变关系呈非线性关系。当荷载达到一定程度，随着应力的增大，应变也不断地增加，且应变的增长速率明显地大于应力的增长速率[5]。这时材料的弹性模量不再是一个定值，而是随着曲线的延伸不断变小。弹性模量E值变小直接影响路面结构设5计，对于重载情况而言，厚度偏小，不能满足设计使用年限的要求，路面在重车作用下，使用的初期就产生严重的破坏。重载车辆转换为标准轴载作用次数时，会引起累计当量轴次的巨增，使用使得路面结构在使用初期的几年内就承受了普通车辆设计年限内的累计标准轴次，从而使得路面结构设计与实际情况有很大出入[6]。并且还会出现由于荷载强度超过半刚性基层材料的允许强度而出现一次性破坏，这对路面性能的打击是非常大的。
(2)重载作用对路表弯沉的影响[7]
当路面结构材料在一定应力条件呈非线性性质时，路表回弹弯沉也呈非线性增加，与根据线性关系得到的直线逐渐偏离。偏离程度与路面的结构特性有关，结构刚度愈大，偏离程度愈小，非线性性质不显著；结构刚度愈小，偏离程度愈大，非线性性质比较显著。对于一般道路结构而言，弯沉与轴重的非线性关系如下式所示。
l=aPn (1.1)
式中：l理论弯沉值(cm)；P轴重(KN)；a，n回归系数。
随着载重的增加，弯沉的增长很快。
(3)重载对沥青路面疲劳寿命的影响
随着载重的增加，重载换算成标准轴载的作用次数成几何次数增加，因此其设计期限内的累积轴载作用次数也相应的增加毕业论文
http://www.Lwfree.cn/路交通运输事业的发展,运输车辆中大型货运车辆的比重不断增加,车辆超载的现象十分普遍。有调查表明发现最重的单、双、三轴竟分别达到230kN、320kN和430kN。可以说车辆超载超限在我国公路上既非常普遍又特别严重。超载运输车辆往往采用高强度轮胎,由于装载太多,所以其行车速度很慢,尤其是上坡路段。现场调查发现,行车道比超车道车辙严重,上坡路段比下坡路段车辙严重。总的来说,大型超载车越多,行车轮迹越集中的车道(如在爬坡车道、车辆阻塞的车道)车辙就越严重。车辆轴重的增加造成沥青混合料动稳定度下降。在应力较高的情况下，沥青混合料抵抗剪切变形、侧向流动的能力降低，塑性变形增长加快，即在重车较多的车道上车辙量将迅速增加。因此，对于车辙现象严重的重载道路，进行设计时，应对重载作用下的车辙加以考虑。而现行的设计和检测方法并没有考虑行车荷载在爬坡以及转弯时对车辙的影响，也没有提出在这种情况下车辙的评价和控制指标。
1.2.2高温对路面的影响
由于沥青混合料的粘弹性性质，沥青路面在高温和长时间荷载作用下，其强度与刚度（模量）随温度升高而显著下降，沥青混合料则会产生显著的变形，其中不能恢复的部分会称为永久变形，即容易产生车辙、推移、搓板、拥包等永久性变形以及泛油等路面损害类。从而降低了路面的使用性能，危及行车安全，缩短沥青路面的使用寿命[9]。
目前评定高温稳定性的指标主要有：①经验法评述，包括：高温抗压强度与软化系数法、马歇尔法、三轴剪切法。②高温抗剪切评价。③沥青混合料永久变形评价方法，包括：蠕变、车辙试验、简单剪切试验等。其中，我国常规的评价高温稳定性的指标是马歇尔法的稳定度和流值，及车辙试验的动稳定度。在很多的实际公路建设中，沥青混合料的稳定度和流值均能满足规范的要求，但是还是出现了车辙等高温稳定性不足的病害。因此现行规范中的高温稳定性评价指标并不能满足现行公路工程的要求。
由上可以看出重载和高温对路面性能的影响非常大，但是现有的规范对超载的考虑主要是从增加轴载作用次数这方面进行单方面的分析，因而很多路面在通车后几年，短则1年就会出现破坏，这种现象尤其在我国的南方地区比较严重。
1.3国内研究概况
长期以来，由于种种原因，我国公路的沥青路面数量少、等级低，技术状况差，材料性能不好，因此公路的主要问题表现在强度方面，沥青路面的永久变形并未成为主要路面病害而得到足够重视。改革开放以后，尤其是进入80年代后，随着我国国民经济的快速增长，高等级公路得到了很大发展。1988年沈大高速公路、沪嘉高速公路等我国大陆首批高速公路通车，以高速公路为代表的高等级公路路面中绝大部分采用了沥青路面结构。随着公路交通量的增加、汽车轴载的加大以及渠化交通的形成，超载、重载车问题也越来越突出，我国公路沥青路面永久变形已成为引人注目的普遍问题[10]。
我国公路科技人员对沥青混合料高温特性进行过大量试验研究，取得过许多有价值的研究成果，提出了适合我国国情的沥青混合料高温性能技术指标与标准，使我国沥青路面高温稳定性问题得到了有效的控制，极大地减少了高温车辙的破损现象。
在国内，由于重型车的不断增加，不少机构和学者也对重载交通路面进行了探索[11]。对于重载作用下的沥青路面，山西交通科学研究所的黄勇、虞文景等人针对重载道路的特点，利用几种典型半刚性基层材料的疲劳试验结构，根据疲劳等效原则，并考虑了车辆超载效应，在借鉴国外研究成果的基础上，得出了以基层底面拉应力为指标的适应重交通条件和半刚性基层沥青路面特点的车辆轴载换算公式和相应的设计方法；交通部公路科学研究所在河北京石高速公路涿州服务区内修筑了不同结构的试验路段，利用沥青加速加载设备(ALF)对半刚性基层沥青路面的疲劳破坏规律，不同轴载的换算关系，车辙与轴重的关系进行了初步的9分析和探讨[12]；内蒙古在临-白公路、临-陕公路及铺道上定点量测了黄河JN－150、东风EQ－140和解放CA－10B三种代表车型不同装载量时的路表弯沉反应，认为三种车辆轴载不超过设计标准时路表弯沉值比较稳定，随着装载量的增加弯沉值越来越大，重型车即使不超载时产生的弯沉也会超过设计允许值。另外，同济大学在中国汽车工业总公司及重型汽车工业总公司的支持下，从汽车设计角度研究了轴重对路面的影响及减轻重型货车对道路的损伤。
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