沥青路面车辙病害及抗车辙剂解决方案课件
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构一般抗车辙性能较差。
4.3 交通荷载的影响
超重载现象严重 在某高速公路上，大型货车中轴载超过我国标准轴
载10T的比例平均：40.6%；
不同比例超载车辆作用下的车辙预估
ห้องสมุดไป่ตู้
轴载（kN） 轮压（MPa）
100
0.707
120
0.848
140
0.990
160
1.131
180
1.273
超载车比例 （%） 0 20 50 20 50 20 50 20 50
夏季中午路表温度最高达60~70℃，有时路表温度 大于60℃的时间大于5个小时，远远大于重交沥青的软 化点 。
4.5 材料的影响
目前大部分高速公路对沥青的选择是比较注重的，大多选用 优质沥青，上面层采用改性沥青，但是忽视了砂石料的影响。
粗集料棱角性不足，细集料多用石屑或砂。 材料来源于不同的料场，级配很难控制。
建议缩小沥青用量允许误差的范围，将规范规定的允许误差士0.3％ 缩小为士0.2％。 严格控制石料的压碎值
15T、18T，剪应力高值的分布 范围从面层下3~6cm依次增加 到3~7cm、3~8cm、3~9cm， 剪应力的最大值位置从4cm依 次增加到4cm、5cm、5cm。
4.2面层级配的影响
通常级配越细，沥青混合料产生车辙的可能越大； 矿粉沥青比对沥青混合料车辙影响较大； 骨架密实级配通常有好的抗车辙性能；悬浮密实和骨架空隙结
车辙（mm）
14.38 19.67 26.05 34.61 40.25 58.43 72.97 73.46 89.39
4.4 纵坡的影响
从调查发现，车辙严重的路段均在陡坡路段，特别 在高速公路行驶重载和超重载车辆的情况下，往往容易 产生较严重的车辙。超重载货车在上坡路段的速度一般 为20km/h，车辆如果以100 km/h速度行使，对路面沥青 层的作用时间约为0.02s，如果行使速度只有20 km/h， 则对路面沥青层的作用时间约为0.1s。
2003年通车的郑少高速公路，在通车不到半年就相继 出现了车辙，在上坡路段最大车辙深度达10cm.
桥面铺装车辙
行车道车辙(雨天雨水聚集）
车辙深度
车辙处切面
行车道（中等和重车辙）
车辙伴随坑槽
3 车辙分类
磨耗型车辙 压密型车辙 失稳型车辙
3.1磨耗型车辙
磨耗型车辙
当路面结构 稳定，车辆 行驶时，轮 胎磨耗路表 而产生此类 车辙，车辙 深度一般在 5mm以内。
结构层
对于高温地区的超重载道路，应该提高中面层的 车辙标准；
在不提高车辙标准的情况下，车辙试验的试验压 强和试验温度应模拟当地路面实际情况。如65度， 0.9MPa等
施工方面
正确处理规范级配、目标级配和施工级配之间的关系 合理提高压实度，适当减少空隙率
采用实测密度与理论密度双控空隙率，保证理论密度不低于94%，实测 空隙率在4%左右。 严格控制沥青用量
机制砂通常有良好的抗车辙性； 石屑应严格控制0.075mm筛孔通过率。
沥青
采用较硬的沥青或改性沥青。 在超载车辆多、气温高、上坡段等地段，建议沥青胶结料的选用应
考虑高温再提高一个或两个性能等级。
沥青用量
应严格控制沥青用量，在高温地区在最佳沥青用量 基础较低0.3%左右用量，有助于提高沥青混合料的动稳 定度，从而改善抗车辙能力。
通过量(%)
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0.075
级配上限 合成级配
0.15
0.3
级配下限 级配中值
0.6
1.18
2.36
4.75
9.5
13.2
筛孔尺寸（mm)
细集料
天然砂掺量每增加1％，沥青混合料的动稳定度降低4％。 对于超重载路段的面层建议限制甚至不用天然砂。
当ESAL=（1～3） ×107时 提 高一个等级
当ESAL>3×107时,可考虑再提 高一个等级
对慢速移动设计荷载，提高一 个等级
对停驻的设计荷载，提高二个 等级
4.5 温度的影响
没有高温，即使在超重载的交通状况下，车辙也难 以产生。随着温度的升高，沥青的粘度呈对数级下降， 沥青混合料的抗压强度和抗剪强度快速下降。
国内随着高速公路的建设，近年来（1999年以后）不同省份通车的 沥青路面都出现了车辙。
1998年通车的沈阳~山海关高速公路2年后就出现了较 严重车辙
1999年10月通车的北京~秦皇岛高速公路，2000年7月 份就出现了断断续续的车辙
2000年通车的机荷高速公路，在2003年7月出现了严重 车辙，车辙最大深度达8cm，远超过设计要求的1.5cm
4.1 路面结构的影响
一般认为沥青路面的车辙产生在面层，这主要是与我国大多 采用半刚性基层有关；对于半刚性基层沥青路面，来自面层的车 辙占整个路面的90％以上。
对于柔性基层来讲，沥青路面结构产生的车辙来自整个路面 结构，尤其是土基。
沥青层厚度对车辙影响
剪应力与失稳性车辙
剪应力沿面层厚度分布图
中面层容易产生失稳性车辙 轴载从10T依次增加到13T、
3.2 压密型车辙
由于沥青 混合料的 空隙率太 大，碾压 追密造成 压密性车 辙。一般 侧向隆起 较小。
压密型车辙
3.3 失稳型车辙
对于半刚性基层主要是由于沥青混合料结构失稳而致；含有柔性基 层的沥青路面也与基层和土基的不稳定有关。
4 原因分析
4 原因分析
路面结构 矿料级配 交通荷载 纵坡的影响 温度的影响 原材料 沥青的影响
4.5 沥青的影响
对许多密实型连续密级配沥青混凝土来说，粗集料 是呈悬浮结构状态，相互嵌挤作用相当有限，这时沥青 结合料的高温劲度就起到更为重要的作用。 可以使用低标号的沥青，如50＃，70＃
5 预防措施
沥青面层级配
沥青混合料的高温抗车辙能力有60%依赖于矿料级配的嵌挤作 用，沥青结合料则提供40%的抗车辙能力。
沥青路面的车辙病害
1 车辙定义
在高温和渠化交通的作用下，沥青路面结构层 出现的永久变形。
车辙的形成主要是 沥青面层在行车荷载的 作用下，进一步压密、 挤压使轮迹带下沉，两 侧面鼓起，形成波峰和 波谷状，波峰和波谷的 高差即为车辙深度.
2 车辙产生的背景和现象
上世纪70年代美国的调查表明：在州际和主要公路上车辙所致的路 面损害约占30%；80年代日本的调查表明：由于车辙所引起的路面损 害高达80%。
4.3 交通荷载的影响
超重载现象严重 在某高速公路上，大型货车中轴载超过我国标准轴
载10T的比例平均：40.6%；
不同比例超载车辆作用下的车辙预估
ห้องสมุดไป่ตู้
轴载（kN） 轮压（MPa）
100
0.707
120
0.848
140
0.990
160
1.131
180
1.273
超载车比例 （%） 0 20 50 20 50 20 50 20 50
夏季中午路表温度最高达60~70℃，有时路表温度 大于60℃的时间大于5个小时，远远大于重交沥青的软 化点 。
4.5 材料的影响
目前大部分高速公路对沥青的选择是比较注重的，大多选用 优质沥青，上面层采用改性沥青，但是忽视了砂石料的影响。
粗集料棱角性不足，细集料多用石屑或砂。 材料来源于不同的料场，级配很难控制。
建议缩小沥青用量允许误差的范围，将规范规定的允许误差士0.3％ 缩小为士0.2％。 严格控制石料的压碎值
15T、18T，剪应力高值的分布 范围从面层下3~6cm依次增加 到3~7cm、3~8cm、3~9cm， 剪应力的最大值位置从4cm依 次增加到4cm、5cm、5cm。
4.2面层级配的影响
通常级配越细，沥青混合料产生车辙的可能越大； 矿粉沥青比对沥青混合料车辙影响较大； 骨架密实级配通常有好的抗车辙性能；悬浮密实和骨架空隙结
车辙（mm）
14.38 19.67 26.05 34.61 40.25 58.43 72.97 73.46 89.39
4.4 纵坡的影响
从调查发现，车辙严重的路段均在陡坡路段，特别 在高速公路行驶重载和超重载车辆的情况下，往往容易 产生较严重的车辙。超重载货车在上坡路段的速度一般 为20km/h，车辆如果以100 km/h速度行使，对路面沥青 层的作用时间约为0.02s，如果行使速度只有20 km/h， 则对路面沥青层的作用时间约为0.1s。
2003年通车的郑少高速公路，在通车不到半年就相继 出现了车辙，在上坡路段最大车辙深度达10cm.
桥面铺装车辙
行车道车辙(雨天雨水聚集）
车辙深度
车辙处切面
行车道（中等和重车辙）
车辙伴随坑槽
3 车辙分类
磨耗型车辙 压密型车辙 失稳型车辙
3.1磨耗型车辙
磨耗型车辙
当路面结构 稳定，车辆 行驶时，轮 胎磨耗路表 而产生此类 车辙，车辙 深度一般在 5mm以内。
结构层
对于高温地区的超重载道路，应该提高中面层的 车辙标准；
在不提高车辙标准的情况下，车辙试验的试验压 强和试验温度应模拟当地路面实际情况。如65度， 0.9MPa等
施工方面
正确处理规范级配、目标级配和施工级配之间的关系 合理提高压实度，适当减少空隙率
采用实测密度与理论密度双控空隙率，保证理论密度不低于94%，实测 空隙率在4%左右。 严格控制沥青用量
机制砂通常有良好的抗车辙性； 石屑应严格控制0.075mm筛孔通过率。
沥青
采用较硬的沥青或改性沥青。 在超载车辆多、气温高、上坡段等地段，建议沥青胶结料的选用应
考虑高温再提高一个或两个性能等级。
沥青用量
应严格控制沥青用量，在高温地区在最佳沥青用量 基础较低0.3%左右用量，有助于提高沥青混合料的动稳 定度，从而改善抗车辙能力。
通过量(%)
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0.075
级配上限 合成级配
0.15
0.3
级配下限 级配中值
0.6
1.18
2.36
4.75
9.5
13.2
筛孔尺寸（mm)
细集料
天然砂掺量每增加1％，沥青混合料的动稳定度降低4％。 对于超重载路段的面层建议限制甚至不用天然砂。
当ESAL=（1～3） ×107时 提 高一个等级
当ESAL>3×107时,可考虑再提 高一个等级
对慢速移动设计荷载，提高一 个等级
对停驻的设计荷载，提高二个 等级
4.5 温度的影响
没有高温，即使在超重载的交通状况下，车辙也难 以产生。随着温度的升高，沥青的粘度呈对数级下降， 沥青混合料的抗压强度和抗剪强度快速下降。
国内随着高速公路的建设，近年来（1999年以后）不同省份通车的 沥青路面都出现了车辙。
1998年通车的沈阳~山海关高速公路2年后就出现了较 严重车辙
1999年10月通车的北京~秦皇岛高速公路，2000年7月 份就出现了断断续续的车辙
2000年通车的机荷高速公路，在2003年7月出现了严重 车辙，车辙最大深度达8cm，远超过设计要求的1.5cm
4.1 路面结构的影响
一般认为沥青路面的车辙产生在面层，这主要是与我国大多 采用半刚性基层有关；对于半刚性基层沥青路面，来自面层的车 辙占整个路面的90％以上。
对于柔性基层来讲，沥青路面结构产生的车辙来自整个路面 结构，尤其是土基。
沥青层厚度对车辙影响
剪应力与失稳性车辙
剪应力沿面层厚度分布图
中面层容易产生失稳性车辙 轴载从10T依次增加到13T、
3.2 压密型车辙
由于沥青 混合料的 空隙率太 大，碾压 追密造成 压密性车 辙。一般 侧向隆起 较小。
压密型车辙
3.3 失稳型车辙
对于半刚性基层主要是由于沥青混合料结构失稳而致；含有柔性基 层的沥青路面也与基层和土基的不稳定有关。
4 原因分析
4 原因分析
路面结构 矿料级配 交通荷载 纵坡的影响 温度的影响 原材料 沥青的影响
4.5 沥青的影响
对许多密实型连续密级配沥青混凝土来说，粗集料 是呈悬浮结构状态，相互嵌挤作用相当有限，这时沥青 结合料的高温劲度就起到更为重要的作用。 可以使用低标号的沥青，如50＃，70＃
5 预防措施
沥青面层级配
沥青混合料的高温抗车辙能力有60%依赖于矿料级配的嵌挤作 用，沥青结合料则提供40%的抗车辙能力。
沥青路面的车辙病害
1 车辙定义
在高温和渠化交通的作用下，沥青路面结构层 出现的永久变形。
车辙的形成主要是 沥青面层在行车荷载的 作用下，进一步压密、 挤压使轮迹带下沉，两 侧面鼓起，形成波峰和 波谷状，波峰和波谷的 高差即为车辙深度.
2 车辙产生的背景和现象
上世纪70年代美国的调查表明：在州际和主要公路上车辙所致的路 面损害约占30%；80年代日本的调查表明：由于车辙所引起的路面损 害高达80%。