银川公路沥青路面车辙主要影响因素综述

2017-10-23 22:30:31 admin
        银川公路沥青路面车辙主要影响因素综述!沥青混凝土具有良好的路用性能,广泛应用于高等级公路路面。但由于交通量的增大、轮压的增加、渠化交通程度的提高等因素的影响,加之自然环境的长期作用,车辙现象成为沥青混合料铺面破坏的“三大”病害之一,导致局部变形过大,路面整体稳定性降低,车辆行驶的横向稳定性减小,路面的水损害加快加重,甚至造成结构破坏和产生水漂,严重影响行车安全。多年以来,学者们基于材料组成、结构设计、温度等维度对沥青混凝土路面的车辙进行了大量试验研究,着重分析其产生的原因、影响因素,并就改善沥青混凝土路面抗车辙性能提出了意见。但目前的研究大多基于单一变量的分析,该文从多因素的融合视角综合论述和分析沥青混凝土路面车辙的影响因素及其机理。
 
         沥青混凝土的力学性能及其车辙形成机理,沥青混凝土的基本力学性能,银川公路沥青混凝土是一种典型的粘弹塑性材料,其力学性能与温度、荷载及作用时间紧密相关,即在低温环境和小变形范围内近似于线弹性体,而在高温作用下产生较大变形则表现为粘塑性体,在通常温度的过渡区域内则为一般粘弹性体。沥青混凝土同时具有蠕变特性和松弛特性,根据其粘弹塑性特征,可将其蠕变分为迁移、稳定和破坏3个阶段。有限元分析认为蠕变变形可表示为温度、应力和时间的函数,多采用时间硬化蠕变模型计算其车辙。
沥青混凝土车辙的形成机理
 
         车辙是在渠化交通条件下,沥青路面各结构层在行车荷载的反复作用下所产生的竖向永久变形的累积,起因于土层与基层的压实压密,发展于沥青混合料的粘滞流动,形成于压缩、失稳、剪切等塑性变形的累加。按照成因的不同,一般可将车辙分为4类:①结构型车辙,即由于路面各层因应力扩散能力不足而导致路面结构产生整体永久变形所形成的车辙,其变形宽度范围大,两侧不隆起,断面呈现出U形或凹形浅盆状;②失稳型车辙,即当混合料的剪切强度低于交通荷载在结构层内产生的剪应力时,由于剪切流动变形不断积累而形成的车辙,一般体现为沥青混合料高温稳定性的不足,轮迹两侧局部隆起或大幅推移;③压密型车辙,即施工过程中压实功不足导致运营阶段在车辆碾压作用下混合料空隙率变小、结构层变薄,荷载较集中向下凹陷而形成车辙,其两侧一般仅仅只有下凹而无隆起;④磨耗型车辙,即路面结构顶层材料在轮胎的反复磨耗和自然环境的长期作用下持续不断损失形成的车辙。沥青路面车辙主要影响因素,沥青路面车辙的影响因素多种多样,简单地可归纳为材料内因与环境外因。前者指路面材料质量和路面结构,主要包括配合比、矿质集料特性、级配、沥青胶结料性能、沥青与矿料之间的相互作用及路面结构等,外在因素则包括气候条件及交通条件等。银川公路沥青混凝土级配的影响,沥青混凝土是一种主要由沥青、粗骨料、细骨料以及填充料组成的粘弹性复合材料,其强度主要表现在两个方面:①沥青与填充料形成胶结料的粘结力;②集料颗粒间的内摩阻力和锁结力。相互之间的作用力、沥青混凝土级配的选择与设计息息相关,即级配通过改变沥青用量、变换结构组合以及增减蠕变变形等影响沥青混凝土的结构及其使用性能。
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