文档介绍：高速公路车辙衰减趋势的探讨
王恩涛,王阔,刘思峰
摘要: 通过车辙检测数据的分析,总结了车辙的衰减趋势,并通过室内芯样的模量、蠕变、筛分试验和不同结构层的变形对比,进一步论证了车辙衰减的内在原因。
关键词: 车辙;趋势;动态模量;蠕变
1 前言
通过对我省高速公路检测数据的分析,目前车辙现象十分普遍,而且出现的非常早,即便后期建设通车的路面抗滑层普遍采用了改性沥青的SMA路面,车辙现象也非常普遍。例如沈山高速公路2004和2005年对路面重新维修后(行车道抗滑层采用SMA结构),到目前为止,部分路段行车道的车辙又非常严重,表1是2008年沈山高速公路的车辙检测数据,可以看出,%%,%%;%%。再如沈大高速公路,2004年竣工通车,目前边行车道的车辙已经比较严重,表2是2009年沈大高速公路的车辙检测数据,可以看出,%%,尤其是右幅,%,%。
2 车辙增长趋势分析
下面是对我省高速公路车辙现象比较严重的沈阳环城(右幅 K70~K81、K0~K5)、沈铁(右幅K1~K30)、盘海营高速公路(左幅HK55~HK75)历年车辙检测数据的分析。
通过分析发现当车辙深度小于10mm时,车辙深度缓慢增长,在接近10mm时,车辙增长速度就明显加快,这说明车辙深度以10mm为一个分界点,超过10mm车辙就将进入快速增长阶段,将以上几条高速公路局部路段的车辙增长趋势绘制成图1~图3。
3 室内试验分析
2008年结合养护方案的制定,我们在沈山高速公路进行了钻芯取样,通过不
同车辙深度路面沥青混凝土模量、蠕变、不同结构层变形,以及混合料配合比室内试验的对比,分析了不同车辙深度沥青路面未来车辙的发展趋势。
在沈阳至山海关高速公路分别选取了六个典型断面, 选取A、B、C、D四个断面进行了45℃的动态模量和动态蠕变试验以及中、下面层混合料抽提试验。选取E、F断面进行了试件变形对比分析。
钻芯取样
芯样的取样位置、车辙深度等详细情况见表3。
动态模量试验
高温状态下45℃、频率为10Hz时的动态模量试验得到所有数据如表4所示。
从表4不同芯样45、10Hz下的动态模量对比可以看出,车辙大的芯样动态模量小,车辙小的芯样动态模量大,也就是说,车辙小的路面抗车辙能力强,反之则弱。
这里我们选择模量试验的温度为45℃,是结合省厅“高性能沥青路面 Superpave应用技术研究∀以及交通部!高模量沥青混凝土应用技术研究”两个项目的研究成果,沈山高速公路路面中面层的温度一般在45℃左右。选用荷载频率为10Hz,是因为加载频率为10Hz时,可以模拟行车速度为70~80km/h的路面动态模量。
重复加载永久变形试验
采用45℃正弦加载条件,对各个芯样进行重复加载永久变形试验(Flow Number)。将重复加载永久变形试验过程中各数据点分别以直线