沥青路面车辙预估问题的探讨
沥青路面车辙预测模型的敏感性分析
Ab t a t Th u t g h s e n a wa s h man a m o a p at a e l n , n t e e r a o s u t g r d ci n sr c : e r t n a b e l y t e i i h r t s h l p v n e t a d h r a e v r u r ti p e it mo e s o d y , n a - i n o dl n wa a s a d p p i a in c n i o s r d f r n .I o d r o et r o r h n h s s l t o d t n a e i e e t n r e t b t c mp e e d t e e mo es t e a s s n i fu n i g f c o s e o i e d l ,h c H e a d n e c n a t r we e r s n e t e s s e t a l r p e e td,h n y t mai l c r v e a d e a u t n e e ma e. n n ly t e e iw n v l a i w r d a d f a l h mo e s s n i vt s o i d l e st ii we e n l z d t i e r a ay e .I ma g i e f r gv n mn e c u ae y ud o iig r a c r t mo es a d o r a ph t d l n f s a l
民 营科 技
21年 期 0 第8 0
市政 与 路 桥 Fra bibliotek沥青路 面车辙预测模型 的敏感性 分析
沥青混凝土路面车辙原因分析及防治对策
沥青混凝土路面车辙原因分析及防治对策冯昶摘要:车辙是沥青混凝土路面主要的破坏形式之一,当前我国公路沥青路面的车辙问题越来越突出。
文章阐述了沥青路面出现车辙的危害,分析了沥青路面形成车辙的主要影响因素,针对沥青混凝土路面车辙病害提出了相应的预防对策。
关键词:沥青路面;车辙;破坏;对策许多高等级公路沥青混凝土路面建成通车不久,在车辆荷载和环境条件的重复作用下,发生了较为严重的早期车辙损坏。
沥青混凝土路面车辙病害对车辆的行驶速度、行车舒适性及交通安全造成较大的影响。
在高速公路及城市干线道路上过量的车辙造成了路面使用性能降低、维修期提前以及维修费用大幅度的增加。
因此,研究如何提高沥青路面的抗车辙能力,延缓车辙病害的发生具有重要意义。
1.沥青路面出现车辙的危害车辙是指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。
车辙的出现,严重影响了路面的使用寿命和服务质量,给路面及路面使用者带来了许多危害,如影响路面的平整度,路面平整度下降,降低了行车舒适性;轮迹处沥青层厚度减薄,削弱了沥青及路面结构的整体强度,大大降低面层、基层以及路面结构的整体强度,使得其它路面病害更易发生,从而诱发各种病害,如网裂和水损坏等;雨天路表排水不畅,降低了路面的抗滑能力,甚至于会由于车辙积水而导致车辆漂滑,从而影响安全行车,冬天车辙内存水凝结成冰,路面抗滑能力下降,影响高速行车的安全。
沥青路面早期车辙破损问题,已成为影响我国公路健康发展的突出问题。
2.沥青路面形成车辙的主要影响因素分析2.1沥青路面结构类型在一定厚度范围内,沥青路面的厚度越大,永久变形也越大。
采用刚性基层或半刚性基层材料的沥青路面,由于基层具有很高的高温稳定性和抗剪切变形能力,因此,车辙主要产生在沥青面层内,而刚性基层和土层所产生的车辙只占很小的比例。
在相同条件下,同样厚度的路面,改性沥青混合料的动稳定度大于普通沥青混合料,总变形量远远小于普通沥青混合料。
2.2沥青混合料级配沥青混合料的高温抗车辙能力60%是依靠集料的嵌挤能力。
抗车辙的沥青路面设计问题探讨——基于车辙试验的车辙预估研究
科技信息
0建筑 与工程 0
S IN E IF R T O CE C N O MA I N
20 06年
第 1 期 1
抗车辙的沥青路面设计问题探讨
基 于车 辙 试 验 的 车辙 预 估 研 究
王喜 军 芦巧 巧 王 锋 ( 安市 市政 设计 研究 院 陕 西 西安 7 0 6 西 1 0 8)
摘 要: 于按照现行 沥青路 面和 沥青混舍料设计 法所设计的路面 , 以保证 道路在变通荷栽 、 鉴 难 气候 条件 的共 同作 用下不出现过 量车辙 . 本 文提 出了采 用车辙试验 , 通过 三维有限元程序计算确 定材料 永久变形参数 。 并在对现有沥青混合抖 高温变形的系统试验研 究基 础上 . 结合理论
分析 提 出车 辙 顸 估 模 型 , 对 有 关参 数 的确 定 作 简要 探 讨 。 样 既 能 够 避 免 单 轴 蠕 变试 验 的 不 足 。 能 达 到 路 面结 构 设 计 和 材 料 组 成 设 计 的 一 并 这 又
体化 , 以期提 出适合我 国国情 的车辙预 估方 法, 为我 国路 面设计提供参考。 关键词 : 车辙 ; 预估过量的车辙会降 低道路 的服务能力和行 车的舒适性 。 因此 , 任何合 理的沥青路 f结构设计和混合料设 汁都不应忽视抗车辙问题 。 6 ; i 我国高等级道路路 面结构 设计的指标 为路 面容许弯 沉及各层 容 许弯拉应力 , 主要考 虑的是路 面结构的整体 强度及稳定性 。 其 而未将 高等级 道路路 面抗车辙能 力考虑其 中。因此 . 按现行沥青路面 没计法 所设计的路面 以保 证道路 在交通荷载 、 候条件 的共 同作用下不 难 气 出 现 过 量 车辙 目前 . 国 路 商 车 辙 的 防 止 与控 制 只 能 通 过 沥 青 混 台 料 的组 成 设 我 计来变现 传统的沥青混合料设计无论是马歇尔法还是维姆法 , 或者 是在马歇尔法中增设 轮辙 试验动稳定度作为混合料抗车辙检 验指标 , 均着眼 于沥青混合料 材料 本身 。 而未考虑沥青层铺筑厚度及道路 的使 用 条 件 等 因 素 对 路 面 车 辙 的 影 响 。 因 此 , 现 行 的 沥 青 混 合 料 设 计 方 按 法也很难保证道路在交通 荷载 、 气候 条件的菇同作用下不 出现过量车 辙。 本文在对现有沥青混合料高温变形的系统试验研究基础 【 结台 二 , 理 论 分 析 提 出以 车 辙 试 验 为 基 础 、 层 应 变 法 为 理 论 指 导 的 车辙 预估 测 修 正 以 模型 , 并对有关参数的确定作 简要探 讨。 首先 , 我们来看看现有的沥青 (1 2用三维有限元法计 算车辙板内平均应力 8 。 路 面 车辙 预 估 方 法 () 定任意时刻 S 由车辙试验和三维有限元确定的广义沥青 3确 . ( 2现 有 的 沥 青 路 面 车辙 预估 方 法讨 论 . 混 合 料 劲 度 ) 。 21 , 统计法 通过对沥青混合料进行三轴试验 ,建立 沥青层 的永 () 行沥青劲 度 S 4进 的计算 , 温度取试验温度 T 。 (1采用把反复荷 载累计作用时间用 于沥青混合料蠕变特性解析 5 久 变 形 同 荷 载 及 材 料 特 性 之 间 的 统 计 关 系 式 , 此 基 础 上 , 合 路 面 在 结 结 构 应 力 分 析 及 胄 关 的 材 料 性 能 试 验 , 定 沥 青 层 在 荷 载 作 用 下产 生 的方法 。 确 确定荷载作用时间 t t 例如 : t。 o 按照 车辙试验 的实际条件 , 车轮
对沥青路面车辙问题的探讨
料的 D S明显 小 于 AH一7 O沥 青 混合 料 . 了提 高 为 沥青 混合料 的抗 车辙 能 力 , 采用 较稠 的 沥青 。 应 沥青 混 合 料 中 的 沥 青 含 量 过 多 D S大 幅 度 下 降 , C一1 A 0I的沥 青 含 量 比最 佳值 增 加 1 3 , S % D
沥青 混合料 级 配类 型 、 沥青 混合料 级 配 组成 变化 对 高温稳 定性 的影 响 。提 出在 沥青 混合 料 配
合 比设 计 时 减 轻 车辙 产 生 的 对 策 。
关键 词 车辙 沥青混合料
级配
动稳 定度 改性 沥青
温度 为 6E , 压 为 0 7 p . 产 生 1 0 轮 M a每 mm 车 槽 的
弯 拉 强 度 有 所 提 高 , 表 6 说 明 改 眭 沥 青 混 台 料 较 ( )
料 与矿料 的粘结 强度 。聚合 物 加入 沥青 后使 沥青 变 稠, 粘度 增 加 , 减小 了温度敏感 性 , 结果 是相 应地减 少 永久变形 并改 善沥青 混凝 土层 的荷载 分 布 能力 。弹 性俸聚 台物的加 人 , 加 总形 变 中的 弹性 形 变 , 减 同 时 . 可 以 改 善 结 合 还
抗 流 动 变 形 能 力 . S S改 性 沥 青 混 合 料 动 稳 定 度 却 而 B
不如 I ' 性的效果 ,B E改 S R对 沥青 混合 料 的高温 稳定 性无 明显的改性 效 果 。但 从 三 种改 性 剂对 基质 沥青 及 沥青混合 料 的其 它路用 性能改性效果 看 : 低 温 抗裂 性 : 经过 改 性后 沥青 混 合料 的极 限抗
公 路路 面 直 接 承 受 行 车 荷 载 和 气 候 因 素 的作
用 . 但 应 具 有 较 高 的 强 度 和 稳 定 性 , 且 还 要 耐 不 而 磨 、 渗 并 具 有 良 好 的 表 面 平 整 度 和 粗 糙 度 。 本 文 防
高速公路沥青路面使用性能评价及预测研究
高速公路沥青路面使用性能评价及预测研究一、本文概述随着交通基础设施的快速发展,高速公路作为连接城市与地区的重要纽带,其建设与维护质量直接关系到交通的顺畅与安全。
其中,沥青路面作为高速公路的主要铺设材料,其使用性能的评价及预测研究显得尤为关键。
本文旨在深入探讨高速公路沥青路面的使用性能评价方法及预测模型,以期为路面的科学养护和合理设计提供理论支撑和技术指导。
本文将首先介绍沥青路面使用性能评价的基本概念及研究意义,明确评价指标的选择原则和评价体系的构建方法。
在此基础上,通过对现有文献的梳理和分析,总结国内外在沥青路面使用性能评价方面的研究成果和不足。
随后,本文将重点研究沥青路面的性能退化规律,探讨不同因素(如交通量、气候条件、材料性能等)对路面性能的影响机制。
通过实地调研和试验数据分析,建立基于多因素耦合的沥青路面使用性能预测模型,并对模型的准确性和可靠性进行验证。
本文的研究不仅有助于深入理解沥青路面的性能退化机理,还可为路面的预防性养护和维修决策提供科学依据。
本文的研究成果也可为新型路面材料的研发和应用提供理论支持,推动高速公路沥青路面技术的持续发展和创新。
二、沥青路面使用性能评价指标沥青路面作为高速公路的主要路面类型,其使用性能直接影响到道路的安全性和舒适性。
为了准确评估沥青路面的使用性能,需要建立一系列科学、合理的评价指标。
这些指标应能够全面反映沥青路面的各项性能,包括结构强度、路面平整度、抗滑性能、耐久性等。
结构强度是评价沥青路面使用性能的重要指标之一。
它反映了路面在承受车辆荷载作用下的抵抗变形和破坏的能力。
常用的结构强度评价指标包括弯沉、回弹模量等。
弯沉反映了路面在受到垂直荷载作用下的变形情况,回弹模量则反映了路面材料的弹性性质。
路面平整度是评价沥青路面行驶舒适性的重要指标。
平整度好的路面能够有效减少车辆行驶时的颠簸和振动,提高行车的平稳性和舒适性。
常用的平整度评价指标包括国际平整度指数(IRI)和路面平整度标准差等。
沥青路面车辙成因分析及车辙试验研究
目录
01 一、沥青路面车辙的 成因
02
二、沥青路面车辙试 验
03
三、沥青路面车辙预 防措施
04 结论
05 参考内容
沥青路面车辙是公路工程中普遍存在的一种病害,严重影响路面的平整度和行 车安全性。本次演示将从沥青路面车辙的成因、车辙试验和预防措施三个方面 进行分析和探讨。
温度也是沥青路面车辙形成的重要因素。高温条件下,沥青路面材料的强度和 稳定性会降低,容易产生车辙。特别是在夏季高温天气,沥青路面温度升高, 车辆通过时很容易产生车辙。
水因素对沥青路面车辙的形成也有很大的影响。路面中的水分会软化沥青和集 料,降低路面的强度和稳定性,加速路面的磨损和老化,从而增加车辙产生的 可能性。
针对沥青路面车辙的成因,可以采取改进路面设计、加强施工质量控制、减少 轮胎磨损等预防措施来提高路面的耐久性和安全性。然而,沥青路面车辙的形 成机理和预防措施还需要进一步深入研究,以便更好地解决这一工程问题。
参考内容
引言
随着交通行业的快速发展,重载交通沥青路面承受的压力日益增大。在长时间 重载作用下,沥青路面容易产生车辙,影响路面的平整度和使用寿命。因此, 研究重载交通沥青路面车辙成因及混合料组成设计对于提高路面质量和延长使 用寿命具有重要意义。
试验方法:沥青路面车辙试验可采用试样控制法和现场道路试验两种方法。试 样控制法是通过在实验室中制作一定规格的试样,模拟现场路面的环境和载荷 条件进行加载试验,以评估路面的抗车辙性能。现场道路试验则是直接在道路 上选定试验段,通过实测车辆载荷和环境因素等数据,分析计算路面的车辙变 形量和变形速率。
结果及分析:沥青路面车辙试验结果包括车辙变形量和变形速率两个方面。在 相同条件下,变形量和变形速率越大,说明路面的抗车辙性能越差。通过对不 同因素进行控制,研究其对车辙形成的影响和规律。例如,通过改变车辆载荷、 温度和水因素等条件,观察它们对车辙变形量和变形速率的影响,从而找出影 响路面抗车辙性能的关键因素。
沥青路面车辙预估模型验证研究
An a l y s i s o f Pe r ma n e n t De f o r ma t i o n Pr e d i c t i o n Mo d e l
f o r As ph a l t Pa v e me n
DUA N Da n j u n
( K e y L a b o r a t o r y o f Hi g h w a y C o n s t r u c t i o n a n d Ma i n t e n a n c e T e c h n i q u e i n L o e s s A r e a S h a n x i P r o v i n c i a l
m a t e d a n d m e a s u r e d v a l u e s o f t o t a l p e r m a n e n t d e f o r m a t i o n a r e c l o s e r , d e v i a t i o n o f Q i x i a n t o L i n f e n h i g h -
o f S t r u c t u r e a n d m a t e r i a l s e f f e c t i v e l y , T h i s p a p e r v e r i  ̄t h e ut r t i n g p r e d i c t i o n m o d e l b y t h e T o n  ̄ i U n i v e r —
w a y i s a b o u t 1 5 . 8 % ,L i s h i t o J u n d u h j g h wa y i s o n l y 9 . 0 % . Amo n g t h e i mp a c t f a c t o r s ,r o a d s u fa r c e
高速公路沥青路面车辙问题研究
沥青路面车辙预估方法的研究
黏 l 1 结力 沥青面层类型 ll 路面压实度
内摩擦力 I
I行车荷载、 I 作用时间、 Nhomakorabeaf 面层厚度 f f 混合料离析程度I f路面温度、 交通量
图 1 产 生 失 稳 性 车 辙 的 主要 影 响 因素
近些 年 , 些模 型从 不 同角度 体 现 了上 述 因素 与 一
研 究 , 掌握 车 辙 行 车 机 理 、 清 车 辙 影 响 因素 的 基 车辙 深度 之 间的 函数 关 系 。其 中 : A H 0 0 2模 型 在 弄 A S T 20 础 上 , 国 内外 的 车辙预 估方 法进行 总结 与评 述 , 于 体 现了车辙 深度 与温 度 、 载次数 的幂 函数 关 系 ; 对 对 加 苏凯 建 立 一个 完 善 的车 辙预 估方 法 , 少沥 青 路 面车 辙 病 等 人 l 过 车 辙 试 验 、 切试 验 , 出了包 含温 度 、 减 2 l 通 剪 提 作
近 年来 , 随着 我 国交通 事业 的发展 , 多轴 次 、 在 重 的影 响因素 如 图 1 所示 。
轴 载 、 轮 压 和 高度 渠 化 的交 通 流 的 作 用 下 , 青 路 高 沥 面 面 临 着 严 峻 的考 验—— 车 辙 日益 成 为 沥 青 路 面 最 典 型也 最有危 害 的破坏形 式 之一 。
一
沥青路面产生失稳性车辙 的主要影响因素
般根 据 车辙 产 生 的原 因及 所处 的位 置 , 可将 其
内因
外因
分 为 : 构 性 车 辙 、 稳 性 车 辙 、 损 性 车 辙 、 实 性 结 失 磨 压
路面结构类型 I l 施工质量 l l 气候和交通条件 车辙 4种类 型 。目前研究 的主要 对象 为失稳性 车辙 , 它 沥青混合料l l
基于三轴重复荷载沥青路面车辙预估的研究
流 变数 来表征 沥青混 凝土 的抗 车辙 性 能 , 并建 立 了关 系 , 果表 明预 估精 度 可靠 , 结 最后 运 用 、 S S统计 软件 对影响 车辙 总变形 的 多参数 综合拟 合 , PS 经验证 明拟合 结果具 有较 高的精度 。 关键 词 : 车辙 ; 预估 ; 三轴 ; 重复 ; 栽 ; 变数 荷 流
以此 指标来 评价材料 性 能。
求解路面的应力和位移 , 再结合室内外的有关实验 , 总结上 面特征 和大量分 析 ,本 文初 步提 出一种 统计出沥青层的永久变形同路表弯沉 、材料特性参 新的 车辙预估 模型概 念 : 数及荷载之间的经验关系式 ; 层应变法 , 原理是把路 ( , T) N,, , v () 1 面 的每层划 分成更 小 的亚 层 ,计算 各亚 层是 以弹性 式 中 :。 R 为车 辙变 形量 ,m; 为流 动数 , ; m 次 Ⅳ为荷 层状理论为基础的, 然后通过与室内实验的联系, 估 载 作 用 次 数 , ; 为路 面 温 度 , ;为 行 车 速 度 , 次 T ℃ m/ 计由于路面各层的永久变形所造成的路表的车辙 ; k h。 线性黏 弹性理论 法 、 非线性 黏弹塑 性理论法 、 限元 有 各个 因子 的理 论意义 :
() 2
作者筒介 :  ̄
(9 6- )男 , 16 - , 山西襄垣人 , - 工程师, 大学本科 ,9 0 19 年毕业于太原工业大学公路与城市道路工程专业 。
2 1 年第 1 01 期
王维斌 : 基于三轴重复荷载沥青路面车辙预估的研 究
Fo u e车辙 初 步预估模 型如下 : lwN mbr
加载、 卸载所 造成 的塑性 流动变形 累积 的结果 , 即加 载 时的总变 形减去 卸载后 的 回弹变形 反复累 积的产
沥青路面车辙的形成与影响因素的探讨
沥青路面车辙的形成与影响因素的探讨随着我国高速公路网的初步形成,沥青路面的早期病害也变得日益严重。
特别是轴载的加重和交通渠化使得车辙成为高速公路最主要的早期病害。
车辙在全国范围内都普遍存在,严重损害了沥青路面的使用性能。
因此,防止车辙病害已成为目前亟需解决的问题。
本文重点研究了车辙的形成机理和影响因素,为日后的养护提供借鉴作用。
1 形成机理沥青路面的车辙由车轮反复碾压形成。
它起因于沥青混合料的粘滞流动、土基与基层的变形,并包括一定程度的压实作用和材料磨耗。
半刚性基层沥青路面的车辙主要来源于沥青混合料的粘滞流动和一定程度的压实作用。
沥青混合料的变形力学特性极为复杂,其粘弹性理论的基本假定有着很大的偏差。
在高温下由于车轮反复碾压,沥青层将产生横向剪切流动。
这种流动己不再是经典粘弹性理论中的微观层次上的流动,而是混合料结构不断调整在细观层次上的流动。
材料本身的应力变形力学特性是产生这种细观流动的内在因素;具有一定横向分布的车轮反复碾压则是产生细观流动的外界条件。
沥青混合料是松散矿料颗粒由沥青胶结作用以及矿料间自身相互嵌挤的作用共同组成的混合料体系。
在外荷载作用下,微结构应力克服某些粘结较弱的团粒间沥青膜粘滞力作用而促使某些团粒发生相互错动。
由于荷载不断重复作用,迫使这种相互错动将在更深更广泛的范围内不断重复产生,并逐步累积形成宏观车辙变形。
在轮载作用下,路面要产生弯沉盆,随着车轮的移动,弯沉盆也作相应移动。
因此,实际沥青路面中混合料团粒间的相互错动不是单向性的,而是随着弯沉盆移动,团粒错动往复地进行,这与室内静力蠕变试验有着显著差别。
此外,實际行车都有一定的横向分布,这使得团粒错动具有多向性,就一定的团粒而言,某一行车可能使该团粒向一个方向平行错动,而另一行车又可能使该团粒向另一方向平行错动,甚至由于骨料嵌挤作用使该颗粒产生旋转错动,颗粒的这种多向运动最终导致沥青面层推移和拥包,加速加载试验结果表明,沥青面层的推移和拥包对车辙形成起着重要作用。
关于沥青路面车辙成因及主要影响因素的探讨
芯 ,从 沥 青 路 面 面 层 取 芯 的 芯 样 看 出 ,原 沥 青 路 面 的 上 中 面 层 都 采 用 了密 实 型 沥 青 混 凝 更 大 的 扩 散 溶 化 膜 的 接 触 面 积 , 因 而 可 以获 土 ,三 层 面 层 不 同 程 度 的 都 产 生 了形 变 , 尤 得 更 大 的 粘 聚 力 。 当 沥 青 用 量 过 大 时 , 游 离 其 是 中 面 层 形 变 量 最 大 。 下 面 就 车 辙 的 形 成 的 沥 青 很 多 , 即 沥 青 混 合 料 的粘 聚 力 c 低 , 较 过程 和影 响 车辙 的 因 素 作 分 析 。 从而 导致 在高温 下 ,沥青 混合料 抵抗 永久变 1 车 辙 的 形 成 过 程 、 形 的 能 力 差 ; 另 一 方 面 ,若 沥 青 用 量 偏 低 又 理 论 上 讲 , 车 辙 是 沥 青 路 面 在 汽 车 荷 载 会使 得混 合料过 于坚 硬而难 以压 实 ,也影 响 反复作用 下产 生竖 直方 向永久变 形 的积累 , 沥 青 路 面 的抗 车 辙 能力 。 是 由路基、基层 和面层3 分 的永久变形组成 部 () 质 材 料 性 质 3 矿 的 , 然 而 , 目前 我 国 高 等 级 公 路 广 泛 采 用 的 矿 质 材 料 性 质 对 沥 青 混 合 料 抗 永 久 性 变 半 刚 性 基 层 , 这 就 使 得 路 基 、基 层 产 生 的 永 形 能 力 的 影 响 主 要 表 现 在 它 与 沥 青 的 相 互 作 久 变 形 占 车 辙 总 量 的 比例 小 。大 量 的 观 察 调 用 上 。 这 里 包 括 两 个 方 面 , 一 方 面 是 指 矿 质 查 及 理 论 分 析 表 明 , 半 刚 性 基 层 高 等 级 沥 青 材 料 的 表 面 状 况 、 形 状 , 即 其 物 理 性 质 : 另 方 面是指 其酸 碱性 ,即其 化学 性质 。采用 路 面面层 产生 的永久 性形 变量 占车辙 总量 的 9 % 以 上 , 因 此 , 沥 青 混 凝 土 面 层 的 永 久 变 碱 性 、 多 棱 角 的 集 料 可 以增 强 与 沥 青 之 间 的 O 的 - 形 是 车 辙 产 生 的 主 要 原 因 。 车 辙 的 形 成 过 程 粘 附作用 ,也即是增大 c 作用 ;同时,多棱 可 以简 单 的分 为 以 下三 个 阶段 。 角 的 集 料 可 以增 大 沥 青 混 合 料 的 内 摩 阻 角 , 从 而 提 高 沥 青 混 合 料 的 抗 变 形 能 力 。一 般 来 ( 开 始 阶 段 的 压 密 过 程 1 ) 沥 青 混 合 料 在 被 碾 压 成 型 前 是 由矿 料 、 说 ,沥青混 合料 的抗 车辙性 能随着 集料 的最 沥 青及空 气组 成的松 散混合 物 ,经碾 压后 , 大粒径增大而增大 。 高温 下处 于半流 动状 态的沥 青及 沥青 与矿粉 矿 物 集 料 的 表 面 纹 理 、 形 状 可 以 影 响 混 组成 的砂 胶被挤 进矿 料间 隙中 ,同时集 料被 合 料 的 孔 隙 结 构 , 采 用 洁 净 坚 硬 的 碎 石 , 硬 强 力 排 列 成 具 有 一 定 骨 架 的 结 构 。 碾 压 完 毕 度 大 、 棱 角 尖 锐 的 砂 以 及 高 质 量 的 矿 粉 对 于 交 付 使 用 后 , 当 汽 车 荷 载 作 用 时 , 此 密 实 过 抵 抗永久性变形十分有利 。 程还会进一步发展 。 在 矿 质 集 料 中 , 对 沥 青 混 合 料 耐 热 性 () 青 混合 料 的流 动 2 沥 影 响 最 大 的 是 矿 粉 。矿 粉 具 有 很 大 的 比 表 面 高 温 下 的 沥 青 混 合 料 处 于 以粘 性 为 主 的 积 ,活 化 矿 粉 与 沥 青 大 量 的相 互 作 用 , 降 低 半 固 体 ,在 轮 胎 荷 载 作 用 下 , 沥 青 及 沥 青 胶 了 自由沥 青 的含 量 , 形 成较 强 的结 构 沥 青 浆 便 产 生 流 动 , 从 而 使 混 合 料 的 网 络 骨 架 结 膜 ; 且 由 于 其 填 隙 作 用 , 增 强 了混 合 料 的 内 构 失 稳 。 这 部 分 半 固 态 物 质 除 部 分 填 充 混 合 摩 阻 力 。 这 就 使 得 沥 青 混 合 料 的 抗 变 形 能 力 料 空 隙 外 , 还 将 随 沥 青 混 合 料 自 由 流 动 , 从 得 到较 大 的 提 高 。 而使路面受载处被压缩而变形 。 ( 矿 料 级 配 4 ) () 质 骨 料 的重 排 及 矿 质 骨 架 的 破 坏 3矿 沥 青 混 合 料 的矿 料 级 配 对 路 面 抗 剪 强度 高 温 下 处 于 半 固 态 的 沥 青 混 合 料 , 由 的 影 响 很 大 。 有 关 研 究 资 料 表 明 :通 常 情 况 于 沥 青 及 胶 浆 在 荷 载 作 用 下 首 先 流 动 , 混 合 下 , 沥 青 混 合 料 的 抗 车 辙 能 力 , 级 配 矿 料 相 料 中 粗 、 细 集 料 组 成 的 骨 架 逐 渐 成 为 荷 载 互嵌 挤的骨架作用 的贡献 占6 %,而沥青胶 结 0 直接 作用下会 沿矿 料 间接 触 面滑动 ,促 使沥 材料 的性质提供4 % 0 ,矿料 级配是否合理 ,骨 青及胶 浆 向富集 区流动 , 以至流 向混合 料 自 料 间 是 否 能 形 成 有 效 嵌 锁 对 沥 青 混 合 料 的 高 由 面 ,特 别 是 当 个 别 集 料 间 沥 青 及 胶 浆 过 多 温 稳 定 性 起 主 要 作 用 。沥 青 混 合 料 中 起 骨 架 时,这一过程会更加明显。 作 用 的碎 石 , 必 须 有 足 够 数 量 , 才 显 示 出较 2 影 响 车 辙 的 因素 、 大 的 内摩 阻 力 和 抵 抗 变 形 能 力 。 研 究 表 明 该
对沥青路面车辙问题的探讨
69 3 6 63 4 2
参照 抗车辙 剂供应 商提供 的资料,掺加抗车辙 剂 的沥 青混合 料设
计 方 法 和 普 通 沥 青 混 合 料 的配 合 比设 计 方 法 完 全 相 同 ,首 先 对 不 添 加 该
抗车辙剂沥青混合料进行配合 比设计 ,确定矿料绂配和最佳 油石比,以 此矿料 配 台比为基础 ,再 添加外 掺剂,在原最佳 油石 比基 础上适 当增 大 1 ~2 % %左右 ,作 为添加 外掺 剂沥青混合料 的最佳 油石比,外掺 3 ~ % 5 %的车 辙王抗车辙剂 。根据 前人 的经验和不 同结构的配合 比试 验验证 结果 , ,其油 石 比分 别为 4. 5~5.0之 间。 结合元双公路施工中所采用的深圳海川工程科 技有限公司与欧洲大 型筑路 公司共 同开发 的车辙王抗 车辙剂 ,我们 侧重考虑抗 车辙剂 对沥 青 混合 料路用性 能 的影 响 ,尤其 是对高温稳 定性的影 响, 围绕 高温抗 车 辙 性 能 、 水 稳 定 性 、低 温 抗 裂 性 能 对 不 同级 配 以 及 外 掺 不 同 剂 量 抗 车辙剂进 行试验 研究 ,就 抗车辙 剂、级配变化 以及 抗车辙 剂用量 改变 对路用 性 能的影 响几个 方面进 行 综合分析 。 聆)
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建 筑 与发 展
Ja uY aZ an inZh uF h ・4 ・ 7
对沥青路面车辙问题的探讨
杨洁华 楚雄公路 管路 总段 云南 楚雄
6 50 7 00
P n u i u a h g i gl ngu h a I ns an i
由 以上 图表 数据可 以看 出,稳定度 、动 稳定度 、残 留稳定 度均
城市沥青路面车辙预估及其控制标准
展, 公路交通量的不断增加, 交通渠化以及重型车辆的出现 , 沥青层厚 国 T R 、 E纳恩( u n提出的方法都属于这类方法。以 S e 法为 R LM.. Nn) hl l 度ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ加 , 路面车辙问题逐渐变得突出, 必须引起重视。 这里分析了沥青 例, 蠕变预估模型如下式: 路面车辙形成的机理, 对沥青路面车辙预估方法进行 了评述 , 并讨论 了沥青路面车辙的控制标准。 . ~ , 、 八 、, …
因此根据车辙形成机理, 可将其分为四种类型 :) 1失稳型车辙。 它 是由于沥青层在车轮荷载作用下 , 内部材料的流动产生横 向位移而形 成。 通常发生在轮迹处 。 当沥青混合料的高温稳定性不足时, 在外力作 用下就会产生这种车辙;) 2结构性车辙。由于路面结构在交通荷载作 用下产生整体永久变形而形成 ,这种变形主要是由于路基变形而产 生;) 3磨耗型车辙。由于沥青路面面层材料受车轮摩擦和 自然环境因
我 国以前公路等级较低 , 交通量小 , 基本上未形成渠化交通 , 且 沥青面层较薄 , 因此车辙没有成为主要问题 , 路面设计规范也未考虑 车辙设计。现在我 国广泛采用半刚性基层沥青路面, 目前主要表现出 来的早期破坏形式是路面裂缝及水损坏 ,但随着经济建设的快速发
致。 2 理论分析法。以层状弹性体 系理论或以弹粘性体系理论为基础 - 3 的方法, 常采用单轴压缩蠕变试验的结果来预估车辙深度 , 壳牌法 、 比 利时法 、 国联邦公路管理局 的 V S S 美 E Y 程序中的车辙预估模 型和英
科 技 论 坛
民营科技 2 1 0 2年第8期
城 市沥 青路 面车辙预 估及其控制 标准
田 早
( 东 茂名 550 ) 广 20 0
摘
沥青路面车辙预估方法综述
沥青路面车辙预估方法综述发布时间:2021-08-26T15:53:59.293Z 来源:《城镇建设》2021年第4卷第4月10期作者:田潇[导读] 沥青路面车辙问题在所有的公路病害中表现突出田潇重庆交通大学土木工程学院重庆 400070摘要:沥青路面车辙问题在所有的公路病害中表现突出,是公路病害的主要表现形式,为减少路面车辙问题所带来的一系列经济、安全等问题。
沥青作为一种粘弹塑性材料,其本身的力学性能极为复杂,影响沥青路面车辙问题的因素很多。
本文对影响沥青路面车辙产的成因进行了较为细致的概述并且总结了车辙研究中存在的一些问题。
关键词:沥青混凝土路面车辙影响因素1、引言(一)路面车辙研究的重要性沥青混凝土路面凭借其良好的路用性能在世界各地受到广泛采用。
沥青混凝土路面是一种连续式无接缝的路面结构,具有力学性能优秀,汽车行驶乘坐舒适、路面扬尘低、汽车振动小、低噪音、维护简单等特点。
在我国,随着经济技术的发展以前多用的水泥混凝土路面逐渐被淘汰,沥青面层的道路在我国使用越来越多,越来越多的城市也都提出“白变黑”工程,然而从整体上看来,交通需求量的急速增长大大的超过了预期,并且重型运输车辆比例的不断提高。
考虑到沥青混合料的粘弹性特性以及影响沥青路面高温特性因素的多样性,车辙产生的原因非常复杂,如何防止沥青路面车辙成为道路工程研究的热点和难点之一。
(二)沥青路面车辙研究中存在的问题1.理论研究方面从上个世纪60年代以来,车辙问题经过这么多年的研究,发现弹性体系在路面高温条件下无法准确的描述,现在的路面模型更多采用粘弹性或者粘弹塑性理论,然而还是无法准确的描述在高温条件和车辆重载下的车辙情况。
2.在沥青路面车辙实验方面从上个世纪60年代以来,车辙问题经过这么多年的研究,发现弹性体系在路面高温条件下无法准确的描述,现在的路面模型更多采用粘弹性或者粘弹塑性理论,然而还是无法准确的描述在高温调价和车辆重载下的车辙情况。
沥青路面车辙预估方法的研究
深度超 过 了 1 陕 西省某 高等级道 路 19 0mm. 9 8年底
建成 通 车 , 过 了 几个月 时 间 , 1 9 仅 到 9 9年上 半 年在 重车道 就产生 明 显 的车辙 , 以致 不 得不 采 取铣 刨 重
些新 的特点 : 即多 轴 次 、 轴 载 、 轮 压 在交 通 组 重 高
Ke y wor : ti r d c in;r t i e t he r rs sa c s a te s ds r tn p e ito u g u tn t 随着社会 经济 的发展 , 道路交 通 出现了
成中 的 比重 越来 越大 以及交 通 流 的高度 渠 化 , 一 这 新 的交通特点使 得沥青 路 面早早 出现大 面积车 辙损
新加铺 沥青 面层 , 问题并 没有 得到真正 解决 … 但 1.
车辙 的 出现 不仅 使路 面 变形 , 坏路 面的平 整 破
剪应力的计算 , 出了适用于我 国半刚性 基层沥青路面的车辙预估模 型 , 提 并采用最小二乘法确定 了预估模型参数 ,
对沥青路 面的设计和有效 防止车辙损坏具有重要意义. 关键词:车辙预估 ;车辙试验 ; 抗剪强度 ; 剪应力
中图 分 类 号 : 4 4 U 1 文献标识码 : A 文 章 编 号 : 2 3 7 X 2 0 )1 4 6 5 0 5 —34 (0 7 1 ~1 7 —0
S aga 2 0 9 , hn 2 Sn a bnPann dC ntut nB ra ,ay 70 3 C ia hnh i 0 0 2 C ia; .ay a l iga o srci ueu Sn a5 20 , hn ) Ur n n o
A sr c :B s d o t d ft e r tig d srs fa p at a e e to e — gd b ea d a ay b ta t a e n a su y o h u t i e s s h l p v m n n s mi i a n a l — n t o i r s n n s ft e r ti g f r a in a d f c o st a n u n e t e r t a r ti g p e it n mo e f rs mi i i i O h t o m t n a t r h ti f e c h . t r dc i d l o e — g d s u n o l u u n o r b s p at a e n i a i e t b i e y me n f e i h o y a d s mi x e i n d al t f a e a h v me t n Ch n s a l h d b a so m — e r e — p rme t s l p i s s s t n e n a 。 0 u tn t ss c n u t d u d rt e c n ii fd f r n e e au e , te s a d d p h . e mo l r ti e t o d c e n e h o d t n O i e e tt mp r t rs sr s e n e t s Th d e g o s p r me e sa ed r e y mi i l q a e t o . e su y i o r ts n f a c o t ed s n a d a a tr e v d b n ma s u s meh r i r d Th t d fg e i i c n e t h e i s a g i g n p e e t n o h ti g d a e o p atp v me t r v n i ft e r tn a g fa h l a e n . o u m s
江苏省高速公路沥青路面车辙预估模型探讨
路面车辙是影响路面使用 寿命 及服 务质量 的主要 因素之 一 , C Y=1 34n +1 ; 案 D: : .91( )方 y=2 3 8n +1 ; 案 E: .81( )方 y=
因此它是很多道路设计方法所采 用的一种 临界损坏 状态 和标 准 ,
042 .4
072 .8 063 .9 0 52 .8
— .4 047
— .4 079 — .4 0 54 — .4 058
注: Ke为 添 加 2 的 克 裂 达 聚 酯 纤 维 ; 为 添 加 3 5 的 木 质 素 纤 维 ‰ 木 .%。
方案 A
S .3 MA 1
方案 B
S .3 MA 1
方案C
S P 1 U .3
方案 D
AK 1 A .3
方案 E
A 1A K.3
试验确定 。
表 2 沥 青 混 合 料 的 蠕 变 参 数表
材 料 类 型
S MAI ( B Ke 3 S S, ) 1o 6 一 .4 E 8 072 0 —09l . 7
AC2 改 进 AC2 I改进 一01 一0 型 ( H-0 型 ( B ) A 7) S S
下 面层 AC2 I 进 AC2 I 进 S -5 -5 改 -5 改 UP2 AC2 I 进 AC2 I 进 -5 改 -5 改 ( m) 8c 型 ( AH-0) 型 ( 7 AH-0) 7 ( H-0 型 ( H-0) 型 ( A 7) A 7 AH-0) 7
江 苏 省 高 速 公 路 沥 青 路 面 车 辙 预 估 模 型 探 讨
刘 海 华
摘 要 : 过 高 速 公 路 沥 青 路 面 环 道 试 验 建 立 车 辙 的 预 测模 型 , 时采 用 AB Q S进 行 模 拟 , 证 预 测 模 型 的合 理 性 , 通 同 AU 论 并 且根 据 预 测 公 式 进 行 预 测 , 过 综 合 修 正 系数 把 环 道 试 验 的 荷 载 作 用 次 数转 化 为 路 面 实 际 的 交 通 量 , 讨 了路 面 车 辙 与 通 探 实际交通量的关系 , 以期 指 导 实 践 。 关键词 : 辙 , 道试验 , 车 环 交通 量 , 正 系 数 修
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沥青路面车辙预估问题的探讨
摘要:我国公路建设已经进入高速公路发展阶段,随着交通量,车辆轴载的不断增加,交通渠化程度的提高,车辙问题日益严重。
本文详细阐述了沥青路面车辙预估方法,并对现有车辙预估方法进行了平价,为解决沥青路面车辙预估问题积累了新的技术资料。
关键词:沥青路面车辙预估公路
随着交通量、车辆轴载的不断增加,交通渠化程度的提高,沥青路面的车辙问题日益严重,沥青路面的车辙已经成为各国普遍关注和重视的问题。
车辙不但与路面材料有关,也与路面结构有关。
因此,有必要对沥青路面车辙预估问题进行探讨,以为沥青路面设计时从结构和材料两个方面解决车辙提供参考。
1 沥青路面车辙预估方法
沥青路面的车辙预估方法大致可以分为经验法、半经验-半理论法和理论法。
(2)半经验半理论法。
该法以弹(粘弹)性体系理论为基础,通过实际路面加载情况来计算车辙。
代表方法有:①Jacob Uzan理论-统计法,该方法就是通过限制路基表面弹性应变的大小来控制路面的车辙。
Jacob Uzan法的车辙预估模型为:
2 现有车辙预估方法的评价
目前对于车辙预估的研究多数只考虑沥青面层本身的永久变形,而对于基层和土基的变形考虑相对过少。
对于半刚性基层。
这种考虑相对合理,因为沥青面层产生的永久变形占车辙总量的90%以上。
但对于柔性基层而言,这种预估车辙的方法是不够恰当的。
经验法和半经验半理论法虽然在特殊条件下可靠度较高,但由于其较强的地域局限性以及实验过程中材料参数确定的复杂性,应用范围受到限制,从而不能得到推广。
因此由经验向理论过渡是车辙预估中的一种趋势。
预估方法中的弹性层状体系理论虽然已经得到了相对广泛的应用,但并不能合理地反映出沥青混合料的材料—荷载特性。
与之相比,粘弹性理论对沥青混合料材料特性的描述更为准确,而且随着计算机的迅速应用更为其提供了广阔的发展空间。
虽然理论法现阶段仍然存在着材料特性参数确定的难度、计算步骤复杂,从而导致预估精度不理想等问题,没有得到广泛应用。
但理论法与其他方法相比,模型本身更为合理,不存在通用性的问题。
一般而言,只要力学模型构建合理,理论法是最有发展前途的预估方法。
随着在车辙预估模型中粘弹塑性理论和流变模型等力学模型的引入,以及有限元分析工具的运用,国内外对车辙预估的研究正向通用、高精度的方向发展。
同时静力状态下的有限元分析在车辙预估的可靠性上还有所争议,因此,目前迫切需要从动力学的原理上,结合沥青材料的本构关系,利用有限元的理论对沥青路面的车辙进行预估和分析。
3 结语
车辙是重复行车工作荷载作用下的路面不可恢复应变的累积变形及行车荷载作用下的压密推挤变形,是沥青路面最普遍的一种损坏形式。
车辙这一路面过量的变形影响了路面的平整度;使得轮迹处沥青层厚度减薄,削弱了面层及路面结构的整体强度,从而易于诱发其他病害;使雨天路表排水不畅形成积水,降低了路面的抗滑能力,影响了高速行车的安全性;车辆在超车或更换车道时由于路面变形过大使方向失控,车辆操纵的稳定性受到了很大的影响。
目前,沥青路面车辙预估模型较多,但都存在不足和缺陷。
国内车辙的研究主要是集中在有限元的方法上,并且主要还是基于静力状态下粘弹性的有限元研究和计算,而静力的状态并不能够代表沥青路面实际受力情况。
因为沥青路面车辙是随着路面上重复交通动荷的不断作用下,沥青混合料发生压密、推挤,正是由于这种压密和剪切变形的综合作用导致了轮迹带处纵向沉陷伴随两侧隆起的发展,从而逐渐形成了车辙。
因此有必要对现有静力状态下的有限元进行改进,可以通过动力学的原理结合有限元的粘弹性本构关系的分析计算方法来对沥青路面的车辙深度进行预估。
这样两方面的结合对车辙进行计算既能将沥青路面的实际受力情况在研究过程中进行真实的呈现,同时还可提高沥青路面车辙预估计算计算精度。
因此,应从多学科交叉结合的角度出发,努力开拓新思路、新想法,建立更科学更合理的车辙预估模型,以为解决沥青路面
的车辙预估和路面结构设计提供有力的支持。
参考文献
[1]徐世法.高等级道路沥青路面车辙的预估、控制和防治[D].上海:同济大学,1992.
[2]Carl L. Monismith,K. E. Secor.Viscoelastic Behavior of Asphalt Concrete Pavement[C].1st International Conference on the Structural Design of Asphalt Pavements,1962.
[3]孙兆辉.沥青路面车辙预估模型的开发与应用[D].哈尔滨:哈尔滨建筑大学,1999.。