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沥青路面车辙研究 长安大学 公路学院 （教授 博士生导师） 王选仓 wxc2005@163.com 2010.12 1.沥青路面车辙现象及分类 1.1 车辙定义及现象 1.2 车辙损坏情况调查 1.3 沥青路面车辙危害 1.4 车辙分类 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； 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。 路面结构层减薄 车辆操作失控 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。 结构型车辙的产生主要与路面的整体结构变形有关： （1）路基施工过程中压实度不足，道路运营期内产生进一步压实； （2）粒料类基层嵌挤效果差； （3）面层施工时低温碾压，造成压实度不足。 （1）面层失稳型 路面在高温重载条件下沥青以及沥青与矿粉形成的胶浆流动，促使混合料发生侧向流动，路面受载处被压缩，厚度变薄。 （2）基层失稳型 基层承载力不够或水稳性差，导致基层材料流动变形，路面下陷。这类车辙的主要特征是车辙内常伴有唧浆现象。 （3）路基失稳型 路基压实度不足或填料选择不当，导成不均匀沉降。这类车辙的主要特征是车辙内有纵向裂缝。 2 沥青路面车辙检测评价 2.1 沥青路面车辙评价指标 2.2 国外车辙性能试验方法 2.3 沥青路面车辙现场检验方法 2.1 沥青路面车辙评价指标 2.1.1 动稳定度指标（DS） 2.1.2 变形量指标(RD) 2.1.3 相对变形率指标(δ) 2.1.4 车辙率指标 动稳定度指标采用45 min的变形和60min的变形来计算，此时车辙发展曲线已基本进入稳定发展的直线阶段，清楚地反映了沥青混合料高温条件下流动变形的发展趋势。 不足之处： ①计算动稳定度利用车辙试验最后15min内的微小形变，一些改性沥青混合料动稳定度很高，有的接近10000次/mm，15min内产生0.06 mm左右的车辙，这样微小的变形，对位移测量仪器的精度要求很高，试验结果受传感器精度的影响较大； ②没有考虑初始变形，有时用动稳定度指标与60min时的车辙变形量指标比较不同沥青混合料的高温性能时，会得出相反的结论，而初始变形本身就是一种车辙形式，且在车辙试验的总变形量中占有较大比例，不将车辙试验中的初始变形考虑在内是不全面的。 在规定的试验时间内(一般为60min)产生的变形总量，单位为mm。 特点：直观简单，考虑了试验时间内的所有累积变形，但没有反应出车辙发展趋势。 不足之处： 60min车辙试验的时间较短，荷载作用次数较少，此时的变形量并不能为沥青混合料的高温稳定性给出正确评价，预测车辙发展趋势才是最重要的。 相对变形率指标是指在规定作用次数、时间内所产生的变形与试件总厚度的比值，其试验次数根据实际交通荷载和沥青混合料使用要求不同而不同。 适用于加速加载、大型环道、汉堡车辙等试验的评价指标。 不足之处： 用于评价室内1 h的车辙试验并不合适，车辙试验的目的是用较简单的试验方法和较短的试验时间，观察沥青混合料高温条件下车辙的发展趋势，相对变形率指标无法反映出这一趋势。 美国SHRP计划中提出了车辙率指标，沥青混合料的高温性能，这种评价指标在变形率指标的基础上，增加了荷载轮与试块间的接触应力参数，考虑了压力的影响。 不足之处： 它将沥青混合料的高温抗车辙性能与压力的关系看成线性关系，大量的室内试验和工程实践都已经证明，这与实际情况是不符的。 2.2 国外车辙性能试验方法 2.2.1 沥青路面分析仪(APA) 2.2.2 汉堡试验机 2.2.3 法国车辙试验机(LCPC试验机) 试验的加载方式为将445 N的荷载作用在气压为690kPa的压力胶管上，压力胶管压在试件表面。施加在压力胶管上的铝制轮轴，试验时在胶管上前后循环作用8000次。 西部环道研究项目测试了一些西部环道试验路沥青混合料的性能。对比路面实际发生的车辙深度和相应的APA试验预测的沥青混合料车辙试验结果，试验结果的相关性令人满意。 综合来看APA试验方法很有希望在近期被采纳为评价沥青混合料抗车辙性能的标准试验方法。 汉堡试验机由德国汉堡的Helmu