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摘要：本文针对高速公路沥青路面车辙成因的试验进行分析，明确了高速公路沥青路面车辙成因的试验方法和具体的流程，并对结果进行了分析，可以为今后的试验提供借鉴。
关键词：高速公路；沥青路面；车辙成因；试验
前言
为了提高高速公路的沥青路面建设和运营效果，进行高速公路沥青路面车辙成因的试验是一个重要工作，也是为了给后期的高速公路运营管理提高参考，因此这是极为有必要的研究课题。
1、试验仪器及方法
1.1试验仪器
采用从美国引进的PMW汉堡车辙试验仪，从现场路面取得大量芯样进行车辙试验，以便深入地分析车辙成因。
为便于分析，引入车辙变形率指标来评价汉堡车辙试验结果。车辙变形率是平均每小时发生的车辙变形量，其值越大，高温抗车辙性能越差。
1.2试验计划与钻芯取样
（1）根据现场调查的路面车辙大小，按照车辙的严重程度，选取8个断面的芯样进行汉堡车辙试验，研究不同路段处混合料抗车辙性能。
（2）在每个断面，分别在停车道、超车道车辙处、行车道的车辙处和隆起处钻芯取样，以分析行车荷载作用对车辙试验结果的影响。
（3）在室内按层厚对试件进行锯切，分别进行汉堡车辙试验，研究各结构层对整体抗车辙能力的影响。
2、车辙成因分析
2.1气候环境
运营中的沥青路面暴露在大气环境中，其受到降水、气温及太阳辐射等因素影响，一旦环境温度过高则沥青混合料的劲度模量降低，尤其是连续高温导致路面内积聚的热量不能很快释放，混合料在持续高温环境下粘聚力降低，其抗剪强度降低则导致路面破损，最终导致车辙的形成。
2.2交通条件
运营中的路面在车轮竖向和水平荷载的作用下导致沥青层内产生剪应力，随着其接地压力的增大沥青路面的稳定度降低，最终导致沥青路面产生永久变形的可能性增大，而该不可恢复的变形不断累积则形成车辙，研究表明随着车辙试验的轮压增大，车辙次数降低，但轮压与车辙次数间并非简单的线形关系，而是随着轮压增大车辙次数下降速度加快，当轮压小于设计压强时其车辙次数则会大幅度提升。
2.3路面设计
混合料设计。沥青混合料的高温稳定性的形成机理源于结合料的粘接力和矿料级配的嵌挤作用，并且混合料的矿料级配的嵌挤作用的抗车辙能力远高于混合料的粘接性能，而针对于集料而言形状较为方正的破碎碎石则具有较好的抗车辙能力，同时沥青稠度和沥青用量对沥青混合料的抗车辙能力也有较大影响，稠度大的沥青较稠度小的沥青的高温稳定性较好。
路面厚度设计。当路面厚度小于某临界厚度时沥青层的增加不会使车辙无限的增加，研究表明，良好的沥青路面其厚度超过18cm时其车辙发生的几率会明显降低，因此在临界厚度内适当的增大沥青面层厚度可减少车辙的产生[2]。
2.4施工因素
大量数据表明，路面车辙并非在全地区、全路段发生，且在交通及外界环境相似的同一条高速公路上车辙发生也不均匀，车辙的严重程度相差较大，其原因与路面施工的变异性有关，导致车辙发生的路面施工变异性主要体现在油石比、矿料级配、路面空隙率的变异，尤其是矿料级配的变异对车辙的形成影响突出。
3、高速公路沥青路面车辙的防治措施
3.1常见车辙的治理措施
3.1.1压密性车辙的处理措施
压密性车辙一般辙槽较浅，对辙槽可采用微表处填补技术，填补后可彻底消除车辙内存水易产生水漂和结冰等的安全隐患。
3.1.2流动性车辙的处理措施
流动性车辙通常延续段落长、车辙深度大，因此维修处理起来困难较大。针对这种情况，从降低车辙深度和恢复路面性能出发，可采用将车辙隆起部分铣刨拉毛、降低车辙深度的方法恢复路面使用性能，达到安全行车的要求。
此外，銑刨拉毛的处理方法一般适用以下几种情况：其一，流动性车辙，有明显的隆起。其二，车辙主要产生在面层，基层以下仍是完整的。其三，车辙在15mm以上，并且基本稳定。其四，沥青混凝土面层上、中、下各层结合较好，经钻孔取样无松散现象，且车辙隆起部位无严重松散、开裂现象。
3.2路面车辙预防性养护
3.2.1采用微表处进行车辙处理
微表处一般适用于以下三种路面车辙的养护，其一，整体稳定性与强度较好的高速公路沥青路面，以及路面车辙深度不超过2厘米，病害不多且未有明显裂缝的高速公路（若路面出现明显裂缝，则施工人员应当事先将裂缝处理好，否则在进行微表处施工时，其水分将容易渗出）。其二，当高速公路沥青路面的基层承载力不足时，将会使用水泥稳定碎石来提高基层的承载力，然后根据沥青路面的实际情况来选择是否采取微表处，也可以直接通过重新罩面的方式来进行车辙的预防养护。其三，若高速公路路面的基层与底基层未有损坏，只是沥青路面存在轻微损坏，则可以先处理好沥青层，洒布粘层油后便可采取微表处。
微表处现已成为世界上很多国家和地区高等级公路预防性养护的常用方法。它是一种由聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和外加剂按合理配比拌和并摊铺到原路面上，达到迅速开放交通要求的薄层结构。
3.2.2采用多功能改良超薄磨耗层
多功能改良超薄磨耗层是一种开级配沥青混合料，用于路面维修养护时，应采用专门的摊铺设备，先在洁净的路表面洒布一层改性乳化沥青，紧接着摊铺多功能改良超薄磨耗层沥青混合料，二者几乎同时进行，利用热沥青混合料的高温促使乳化沥青中的水分蒸发，并且改性乳化沥青在高温下均匀分布在路表面，填补细小空隙，达到封水的目的。它具有良好的抗磨耗和抗车辙性能；并且因为其属于超薄路面，对原路面设计标高影响较小；原路面不需要铣刨；路面能够做到迅速排水，确保雨天行车安全。对于高速公路通车不久就会出现的车辙病害，应该以预防为主，树立预防性养护的理念；早发现、早治理，才能既节省资金又达到路面维修的最终目的。
4、结束语
综上所述，在高速公路沥青路面车辙成因的研究过程中，本文总结了高速公路沥青路面车辙成因的试验方法，并对试验的流程进行了总结，明确了试验应该如何开展，可以为今后的试验工作提供一个比较可靠的参考。
参考文献：
[1]沙庆椿.高速公路沥青路面早期破坏现象及防治[M].北京：人民交通出版祉，2017.20
[2]沈金安.高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策[M].北京：人民交通出版社，2016.48
关键词：高速公路；沥青路面；车辙成因；试验
前言
为了提高高速公路的沥青路面建设和运营效果，进行高速公路沥青路面车辙成因的试验是一个重要工作，也是为了给后期的高速公路运营管理提高参考，因此这是极为有必要的研究课题。
1、试验仪器及方法
1.1试验仪器
采用从美国引进的PMW汉堡车辙试验仪，从现场路面取得大量芯样进行车辙试验，以便深入地分析车辙成因。
为便于分析，引入车辙变形率指标来评价汉堡车辙试验结果。车辙变形率是平均每小时发生的车辙变形量，其值越大，高温抗车辙性能越差。
1.2试验计划与钻芯取样
（1）根据现场调查的路面车辙大小，按照车辙的严重程度，选取8个断面的芯样进行汉堡车辙试验，研究不同路段处混合料抗车辙性能。
（2）在每个断面，分别在停车道、超车道车辙处、行车道的车辙处和隆起处钻芯取样，以分析行车荷载作用对车辙试验结果的影响。
（3）在室内按层厚对试件进行锯切，分别进行汉堡车辙试验，研究各结构层对整体抗车辙能力的影响。
2、车辙成因分析
2.1气候环境
运营中的沥青路面暴露在大气环境中，其受到降水、气温及太阳辐射等因素影响，一旦环境温度过高则沥青混合料的劲度模量降低，尤其是连续高温导致路面内积聚的热量不能很快释放，混合料在持续高温环境下粘聚力降低，其抗剪强度降低则导致路面破损，最终导致车辙的形成。
2.2交通条件
运营中的路面在车轮竖向和水平荷载的作用下导致沥青层内产生剪应力，随着其接地压力的增大沥青路面的稳定度降低，最终导致沥青路面产生永久变形的可能性增大，而该不可恢复的变形不断累积则形成车辙，研究表明随着车辙试验的轮压增大，车辙次数降低，但轮压与车辙次数间并非简单的线形关系，而是随着轮压增大车辙次数下降速度加快，当轮压小于设计压强时其车辙次数则会大幅度提升。
2.3路面设计
混合料设计。沥青混合料的高温稳定性的形成机理源于结合料的粘接力和矿料级配的嵌挤作用，并且混合料的矿料级配的嵌挤作用的抗车辙能力远高于混合料的粘接性能，而针对于集料而言形状较为方正的破碎碎石则具有较好的抗车辙能力，同时沥青稠度和沥青用量对沥青混合料的抗车辙能力也有较大影响，稠度大的沥青较稠度小的沥青的高温稳定性较好。
路面厚度设计。当路面厚度小于某临界厚度时沥青层的增加不会使车辙无限的增加，研究表明，良好的沥青路面其厚度超过18cm时其车辙发生的几率会明显降低，因此在临界厚度内适当的增大沥青面层厚度可减少车辙的产生[2]。
2.4施工因素
大量数据表明，路面车辙并非在全地区、全路段发生，且在交通及外界环境相似的同一条高速公路上车辙发生也不均匀，车辙的严重程度相差较大，其原因与路面施工的变异性有关，导致车辙发生的路面施工变异性主要体现在油石比、矿料级配、路面空隙率的变异，尤其是矿料级配的变异对车辙的形成影响突出。
3、高速公路沥青路面车辙的防治措施
3.1常见车辙的治理措施
3.1.1压密性车辙的处理措施
压密性车辙一般辙槽较浅，对辙槽可采用微表处填补技术，填补后可彻底消除车辙内存水易产生水漂和结冰等的安全隐患。
3.1.2流动性车辙的处理措施
流动性车辙通常延续段落长、车辙深度大，因此维修处理起来困难较大。针对这种情况，从降低车辙深度和恢复路面性能出发，可采用将车辙隆起部分铣刨拉毛、降低车辙深度的方法恢复路面使用性能，达到安全行车的要求。
此外，銑刨拉毛的处理方法一般适用以下几种情况：其一，流动性车辙，有明显的隆起。其二，车辙主要产生在面层，基层以下仍是完整的。其三，车辙在15mm以上，并且基本稳定。其四，沥青混凝土面层上、中、下各层结合较好，经钻孔取样无松散现象，且车辙隆起部位无严重松散、开裂现象。
3.2路面车辙预防性养护
3.2.1采用微表处进行车辙处理
微表处一般适用于以下三种路面车辙的养护，其一，整体稳定性与强度较好的高速公路沥青路面，以及路面车辙深度不超过2厘米，病害不多且未有明显裂缝的高速公路（若路面出现明显裂缝，则施工人员应当事先将裂缝处理好，否则在进行微表处施工时，其水分将容易渗出）。其二，当高速公路沥青路面的基层承载力不足时，将会使用水泥稳定碎石来提高基层的承载力，然后根据沥青路面的实际情况来选择是否采取微表处，也可以直接通过重新罩面的方式来进行车辙的预防养护。其三，若高速公路路面的基层与底基层未有损坏，只是沥青路面存在轻微损坏，则可以先处理好沥青层，洒布粘层油后便可采取微表处。
微表处现已成为世界上很多国家和地区高等级公路预防性养护的常用方法。它是一种由聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和外加剂按合理配比拌和并摊铺到原路面上，达到迅速开放交通要求的薄层结构。
3.2.2采用多功能改良超薄磨耗层
多功能改良超薄磨耗层是一种开级配沥青混合料，用于路面维修养护时，应采用专门的摊铺设备，先在洁净的路表面洒布一层改性乳化沥青，紧接着摊铺多功能改良超薄磨耗层沥青混合料，二者几乎同时进行，利用热沥青混合料的高温促使乳化沥青中的水分蒸发，并且改性乳化沥青在高温下均匀分布在路表面，填补细小空隙，达到封水的目的。它具有良好的抗磨耗和抗车辙性能；并且因为其属于超薄路面，对原路面设计标高影响较小；原路面不需要铣刨；路面能够做到迅速排水，确保雨天行车安全。对于高速公路通车不久就会出现的车辙病害，应该以预防为主，树立预防性养护的理念；早发现、早治理，才能既节省资金又达到路面维修的最终目的。
4、结束语
综上所述，在高速公路沥青路面车辙成因的研究过程中，本文总结了高速公路沥青路面车辙成因的试验方法，并对试验的流程进行了总结，明确了试验应该如何开展，可以为今后的试验工作提供一个比较可靠的参考。
参考文献：
[1]沙庆椿.高速公路沥青路面早期破坏现象及防治[M].北京：人民交通出版祉，2017.20
[2]沈金安.高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策[M].北京：人民交通出版社，2016.48