浅析沥青路面车辙病害的类型成因及防治措施

刘忠良宋勇军

摘要：近年来，随着公路等级和里程数量的快速发展，车辙已成为沥青路面早期病害的一个日益突出的问题，本文首先简要介绍了沥青路面车辙病害的几种类型，然后分析了产生车辙的主要成因，最后提出了切实可行的防治措施。

关键词：车辙，车辙类型，成因，防治措施

Abstract: in recent years, with the number of miles of highway grade and fast development, the rut has become the asphalt pavement of the disease early a growing problem, this paper firstly introduces the asphalt road surface wheel rut disease of several types, and then analyzes the main causes of engendering rut, and finally puts forward some feasible measures for the prevention and cure.

Key words: the rut, rut type, cause, prevention and control measures

中图分类号：U416.217文献标识码：A 文章编号：

随着我国市场经济和交通运输行业的迅猛发展，道路交通量逐年增大，特别是重载车辆的比率显著增高，车辙成为我国沥青路面的主要病害之一。车辙是指车辆荷载长时间在路面上行驶后累积产生的永久性路面辙痕，是评价沥青路面平整度的一个重要指标，而且车辙深度也直接影响到车辆行驶的舒适度及路面的安全性。

1.沥青路面车辙的类型

车辙形成的最初原因是由于交通压密及沥青在高温下的流动，最后导致骨架结构的失稳，从本质上讲就是沥青混合料的结构特征发生了变化，根据车辙出现的机理不同，车辙可以划分为以下五种类型：

1.1 结构型车辙

结构型车辙的产生是由于路面交通荷载经道路面层传播扩散后产生的剪应力仍大于路面各层所能承受的剪应力强度，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。这种车辙一般宽度较大，辙痕两侧没有隆起现象，横断面呈凹型或U型。结构型车辙按成因不同又可以分为基层破坏性车辙和路基破坏性车辙。基层破坏性车辙主要是由于基层承载能力不足或者道路水稳定性较差引起的，其主要特征是车辙内伴有唧浆现象，车辙深度大多超过10mm，而且还一般伴随有流动性车辙产生；路基破坏性车辙一般由路基的不均匀沉降所引起的，大多发生在软土地基路段或高填方路段。

1.2流动型或失稳型车辙

沥青路面的流动性车辙是指在高温条件下，经车辆荷载的反复作用，荷载应力超过了沥青路面所能承受的稳定性应力极限，混合料内部发生流动变形且不断积累形成的车辙，一般也称作失稳型车辙。流动型车辙一般出现在车辆轮迹区域内，对于重载车辆频繁通过，路面反复承受高频重载的路段极易产生流动型车辙。流动型车辙的破坏形式主要表现为车轮作用部位下凹，车轮两侧向上隆起，弯道处产生推挤现象，车道标线扭曲变形，横断面一般呈W型，车辙深度一般超过30mm。流动型车辙多发生在高速公路的进出口、收费站或一般公路的交叉路口、上坡路段等减速或缓行路段。

1.3磨耗型车辙

磨耗型车辙是指由于沥青路面顶层材料在车轮磨耗或自然因素下不断磨蚀损失而形成的车辙，多发生于农业、军事车辆较多或冬季埋钉轮胎作用较强的路段。磨耗型车辙的产生主要与集料的抗磨耗性差，混合料耐磨性不够有直接关系，但是从我国沥青路面的具体情况来看，磨耗型车辙所占的比重很小。

1.4压密型车辙

压密型车辙主要是由于沥青混合料在摊铺时碾压不足，在开放交通后被车辆进一步压密而产生的车辙。压密型车辙的特点是车辙只产生在车辆轮迹下，呈V字型或W型，两侧没有隆起，初期发展较快，后期逐渐趋于稳定。一般是由于路面施工时沥青混合料的压实度不足或压实温度过低，导致混合料压实不严密所引起的。

1.5水损害型车辙

水损害型车辙的产生多是由于沥青混凝土的中下层产生了明显的水损害，使得沥青膜脱落，混合料松散，降低了沥青混合料的承载力，在车辆荷载反复作用下变形累积而形成车辙。水损害型车辙主要发生在降雨量较大而且混合料孔隙率较高的路段，通常会伴有路面松散和坑洞现象。

2.沥青路面车辙病害产生的原因

对于沥青路面，车辙病害的产生的原因有很多，受多方面因素的综合影响，比较常见的病害成因主要有以下几种。

2.1 气候因素

由沥青及沥青混合料的粘弹性可以看出路面温度对车辙产生具有很大的影响，在夏季气温相对较低的地区，出现车辙的可能性也很小。沥青路面颜色较深，在相同的气温、日照及风力条件下，较其他浅色路面吸收热量较多，因而路面温度较高，易产生车辙。

2.2 道路交通条件

随着市场经济的迅猛发展，道路上的重载车也越来越多，车辆荷载更多的集中在道路的某一行车带上，引起交通渠化。在其他条件相同的情况下，交通量越大，轮载越重，轮迹的集中程度也就越大，交通渠化现象也就越严重，这就更容易在沥青路面上产生车辙病害。研究表明，沥青路面的车辙病害的发展速率与荷载作用次数有关，随荷载作用次数的增加而减小，但是车辙的深度随累计荷载的作用次数增加而增大，直至道路丧失使用性能。

2.3 路面材料及结构组成

目前大部分路面特别是高等级道路大多采用沥青混凝土、沥青碎石等粘弹性材料作为路面材料。沥青层材料在路面结构中厚度越大，产生车辙等永久性变形的可能性也就越大。我国现行沥青路面设计规范虽然对沥青混合料的配合比设计及厚度计算作出了较详细的规定，但是沥青混合料的设计工作还存在许多误区，如果面层结构采用了不合理的结构组合形式，或者在设计时所选集料的强度、粒径大小、级配组成不合理，都将会大大降低沥青面层的抗车辙能力。

3. 沥青路面车辙损害的防治措施

沥青路面车辙病害严重影响路面的使用和服务质量，路表过量的变形将直接导致路面平整度水平急剧下降，降低面层及路面结构的整体强度，如不及时处理，很有可能诱发其它病害。虽然车辙病害的发生较为普遍，但其处治方法并不复杂，主要有以下几种：

3.1 微表处修复车辙

微表处处理就是用配有V型摊铺槽的稀浆封层车将改性沥青稀浆混合料摊铺到路面车辙的辙槽中，形成一层具有一定强度的薄层结构，从而修复车辙，恢复道路的平整度。对于道路整体强度较高、稳定性较好、路面病害较少、车辙深度小于20mm并且路面无裂缝的沥青路面可以选用微表处的方法进行处理。微表处能够满足迅速开放交通的要求，有更高的抗磨耗性能和抗滑性能，具有高效快速的处治轻度车辙、预防其它病害的功能，而且施工便捷，成本较低。

3.2 失稳型车辙的预防与处理

在路面车辙中，失稳型车辙所占的比例较大，为了预防失稳型车辙，应尽量采用人工破碎的砾石，适当增加矿粉和粗集料的用量。选择形状接近立方体、纹理较深、破碎完整的粗集料，选用细集料时应选用岩质坚硬、与沥青粘附性较好的碱性集料，尽量避免使用天然砂。从集料级配考虑，可选用比开级配和断级配沥青混合料稳定的连续型密级配沥青混合料。采用针入度小、粘度大的沥青，也可通过掺加SBS、SBR等改性剂提高沥青与集料的粘附性。在沥青中掺加抗剥落剂以及选用碱性石灰岩磨制而成的矿粉。

3.3 多功能改良超薄磨耗层处理车辙

多功能改良超薄磨耗层技术主要适用于高等级沥青路面轻微车辙的预防性与维护性养护，但是不适用于已出现严重车辙的沥青路面。超薄磨耗层处理就是采用专门的摊铺设备，先在干净的道路表面铺撒一层改性乳化沥青，然后马上摊铺NovaChip沥青混合料，利用热沥青混合料的高温加速乳化沥青中水分的蒸发，使乳化沥青均匀分布在路面表层，填补车辙及细小空隙。多功能改良超薄磨耗层具有良好的抗磨耗和抗车辙性能，不需要对原路面进行铣刨。

3.4 保证施工质量

沥青路面在施工中，必须严格按照施工规范要求进行施工，控制好沥青混合料的施工温度和路面碾压工作。沥青混合料的温度过高，可能导致沥青过度老化，温度过低又会给摊铺碾压增加不必要的麻烦。而及时有效的压实是保证现场压实度，防止和减轻路面车辙的一个重要环节。

4. 结语

我们应该重视车辙病害，积极预防、及时治理，引进国际先进的防治车辙的新工艺、新技术以及新材料，预防和治理车辙病害，降低其对沥青路面使用性能的影响。

参考文献：

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[3] 杨小院, 张军平.沥青路面车辙分析与防治[J].山东交通学院学报, 2005(04).

作者简介：刘忠良，（1982.2-），男，汉族，山东费县人，研究方向，路桥施工。