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高速公路沥青路面车辙成因试验探究

摘要：近年来，随着科技的进步和时代发展，为我国建筑工程领域的创新改革带来重大机遇。而在这一趋势下，为了不断提高高速公路沥青路面的建设和运营效果，对于高速公路的沥青路面，车辙成因进行试验将成为十分重要的工作。鉴于此，本文将着重分析高速公路沥青路面车辙成因的情况，并进行具体的实验，针对车辙防治提出优化策略，旨在为更好的提高实验水平，并避免车辙的出现。
关键词：高速公路；沥青路面；车辙成因

前言：随着我国交通行业的成熟发展，高速公路的稳定性和安全性得到了社会各界的关注。但是，许多高速公路的路面以沥青路面为主，经常会因为高温、荷载等一系列因素的影响。存在着许多车辙所引发的问题。为了有效避免路面的车辙，保证高速公路的安全性，则务必要对其开展一系列的试验研究[1]。
1. 高速公路沥青路面车辙成因分析
第一点是气候环境在运营的过程中路面经常会暴露在大气的环境下，特别是很容易受到降水、气温、太阳、辐射等一系列因素的影响。一旦温度过高时，沥青的混合料劲度模量会明显降低。特别是在受到连续高温的影响下，聚集的热量无法得到很好的释放，混合料在一种持续高温的环境下会严重影响其凝结能力，抗剪强度降低，导致路面的破损最终也造成了车辙的出现[2]。第二点是受到交通条件的影响，在具体运营的过程中许多路面的车轮竖向以及水平荷载作用下往往会导致沥青层产生剪应力，并且会随着接地的压力增大以及沥青路面的稳定性降低从而导致沥青路面出现了永久变形的可能性。并且，不可恢复的变形会经过不断的累积形成车辙。根据相关研究表明，随着车辙实验的轮压不断增加，以及车辙的次数开始降低，使车辙之间并非是一种简单的线性关系，而是会随着轮压增大车的次数下降加快。第三点是路面的设计。由于许多高速公路的路面都是一种混合料的设计模式，其中沥青混合料有着高温的稳定性及形成机理，更多是源于一些结合料的粘结力以及矿级的嵌挤作用，并且混合料的矿料配齐的嵌挤作用的抗车辙能力会明显的高于混合料的粘结性能。相比来讲，抗车辙能力更为理想，但是沥青的黏稠度与沥青的用量对于混合料的抗车辙能力也仍然有着较大的影响。除此之外，路面厚度的设计也会影响其车辙的成因[3]。
2. 高速公路沥青路面车辙成因实验
1. 仪器选择
本文将采取的是从美国所引进的PMW汉堡车辙的试验一，并且从具体的路面来获得大量的新样进行车辙的实验，便于更好地分析车辙实验的成因。为了有利于进行实验分析，了解车辙变形率的指标来评价这一车辙试验的结果，这种变形率会规定为每小时发生车、车的变形量，其数值越大使高温抗车辙性能则越差。在具体实验过程中，会根据现场调查路面车辙的大小，按照车辙的严重程度来选取八个断面的新药进行车辙实验。在每个断面分别在停车道、超车道、车辙处以极刑车道车辙处等进行取样，以此来分析行车荷载作用，对于车实验结果的影响。
2. 实验计划
在开展关于车辙成因实验计划的过程中，要严格按照高速公路的实际路面情况和结构状态来编制车辙成因的实验计划，并且严格按照实验计划来实施，确保各项项目能够得到贯彻落实。其中，相关实验人员要提前在沥青路面的钻心区域做好现场勘查工作。确保选择的路面上有着明显的车辙痕迹，根据车辙损坏的状态去选择一定的新药，运用汉堡车辙实验来分析沥青路面车辙的成因，研究路面抗车辙性能，随后要设计汉堡车辙的实验钻芯取样的位置。无论是停车、超车还是隆起的车辙，都务必要采取适时的取样，利用实验仪来探讨荷载引起的路面车辙问题。最后，在室内环境下，要切割钻芯取样，根据最新内部的产生情况和类别来选择不同的汉堡车，试验在沥青路面的不同的结构层上分析车辙的时机成因。
3. 车辙实验
由于本文所提出的实验要在具体的高速公路沥青路面上进行车辙的成因实验，而不同结构和不同功能，再加上食盐结构的不同会有着不同的结果。而本文也将主要从结构和功能，这两方面入手，去详细分析车辙成因。由于高速公路的沥青结构，面层会分为上中下三个层次，其中面层的断面处会选择一种全后的新样，按照上中下的面层结构来割据成圆柱形的样品事件，在探讨不同的结构下车辙成因。例如，在某个沥青路面的高速公路结构下，一路面的左幅断面作为最新的取样点，主要在行车道、超车道等一系列的位置去选择样品。再通过汉堡车辙实验分析仪的分析，以后在最容易发生车辙的是中层面，上层面的性能最为理想，但是当沥青路面受到高温、重压等一系列因素干扰后，也是中层面最先会发生破坏，并且会随着时间、温度以及重量等一系列的影响而不断的加重。最后被破坏的是下面层，上面层是最后被破坏的，基于功能角度上，再分析沥青路面停车道、超车道的行车道位置、发生车辙的原因时，也分别了进行了车辙的试验。其中发现停车道上最容易发生车辙，主要是因为受到车辆自身的影响，不同荷载的车辆对于停车道的影响也各有不同。在车城您的实验分析中，将高速公路的沥青路面的车辙分为四类，分别为磨耗车辙、压密车辙、失稳车辙和结构车辙。
3. 高速公路沥青路面车辙防治策略
第一点是采用微表处进行车辙的处理。一般来讲，微表处更加适用于以下三种路面车辙的养护。第一种是整体稳定性和强度较好的高速公路的沥青路面以及路面上车辙的深度不超过2cm，病害不多的高速公路，工作人员需要事先将裂缝提前处理好，否则在微表处施工时很容易造成水分的渗漏。第二种是高速公路沥青路面基层的承载能力不足时，会使用水泥稳定碎石的方法来提高承载力，并且根据沥青路面的客观实际情况来决定是否采用微表处，或是通过直接重新照面的方式进行车辙的预防和养护。第三种，若高速公路路面的基层和底基层尚未出现损坏，只是沥青的表面出现轻微损坏时，可以先处理好沥青层，在萨布粘油层以后可采取微表处。第二点是采用一种多功能改良的超薄磨耗层。作为当前市面上一种相对高级的沥青混合料，会用于路面维修和养护以及专门的摊铺设备中。首先在洁净的路面上去撒布一层改良的乳化沥青，随后在摊铺多功能改良的超薄磨耗层的沥青混合料，两者处于同时进行的状态。这种模式有着良好的抗磨耗和抗车辙的性能，再加上由于表面处于一种超薄的路面，因此在对原路面设计标高影响较少，原路面不需要做较大的改动，路面则迅速能够达到排水的要求，即便是雨天行车也十分安全。但是，在高温期间，高速公路的沥青路面上也需要采取适当洒水养护的方法来降低路面的温度，避免出现高温、变形等情况。在交通运行时，相关交通指挥部门要严格监督车辆荷载，禁止出现超载、超重的情况，以此来保护沥青的路面，提高高速公路行车安全性和稳定性，延长高速公路的使用寿命。
结论：总而言之，高速公路的沥青路面需要承载着过往的车辆。要有着较高的承载能力和抗变形能力，因此，高速公路沥青路面上存在的一系列车辙更是需要得到及时的预防和规避，来延长其使用寿命。本文在对高速公路沥青路面车辙成因的分析研究过程中，总结了车辙成因的相关使用方法，对于实验流程进行分析总结以后，也了解了车辙的实际成因发现，气候条件、交通条件、路面设计施工因素等等，都可能会造成车辙的产生，因此，在今后也需要从以上几方面进行规避和处理，来减少车辙的产生。
参考文献：
[1] 崔文社, 陶晶, 张争奇,等. 高速公路沥青路面车辙成因试验[J]. 长安大学学报(自然科学版), 2009(04):8-12.
[2] 张增科, 任哲文. 沥青路面车辙形成原因的分析和试验研究[J]. 公路, 1993(11):37-42.
[3] 张毅. 陕西省高速公路沥青路面车辙成因及对策研究. 长安大学.

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