《超载车辆对高速公路沥青路面破坏原因的分析及对策》由会员分享，可在线阅读，更多相关《超载车辆对高速公路沥青路面破坏原因的分析及对策（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、超载车辆对高速公路沥青路面破坏因素的分析及对策文章来源：pp- 文章作者：yanghuan 点击： 22 发布时间：-04-19大 量 电 子 书，毕 业 免 费 论 文，更 多 资 源 请 到 论 坛 查 询！在百度上寻找“超载车辆对高速公路沥青路面破坏因素的分析及对策”核心词：超载；高速公路；路面；损坏；分析厦漳高速公路于1997年12月建成通车，使用一年后部分路段发现路面浮现开裂现象，为此，1999年5月至4月对损坏的状况进行了全面的检查、钻芯取样观测、弯沉测定、理论分析计算和修补措施的摸索。觉得导致路面局部开裂、凹陷、唧泥的因素重要来源于运送煤炭、水泥的车辆过量超载（载重5t车装运13
2、t18t），使沥青路面所承受的剪应力过大而破坏。1厦漳高速公路路面设计状况厦漳高速公路路面设计交通量，根据1993年OD调查成果推算，竣工第一年的原则轴载BZZ100型日平均当量轴次为1300次?日，交通量增长率为98，使用年限，一种车道合计当量轴次为742万轴次，设计容许弯沉值Lr0359mm。路面设计以交通部JTJ01486公路柔性路面设计规范的有关规定为根据。沥青路面构造从下到上为：20cm厚水泥石灰综合稳定土基层，33cm厚5水泥稳定碎石基层，1cm沥青表处下封层，6cmAC25下面层，4cmAC16中面层，4cm多碎石SAC16抗滑表面。2路况调查成果厦门至漳州（称下行线）通车一年半
3、来，路况基本保持完好，裂缝很少。而漳州至厦门（称上行线）部分路段浮现横向裂缝、网状裂缝、局部浮现车辙和凹陷、唧泥。病害的重要特性：横向裂缝集中在行车道，一般没有伸入超车道；纵向裂缝重要集中在行车道，以及超车道右侧附近；网状裂缝重要集中在行车道及超车道右划线附近区域，呈现细小分布较广；主车道局部路段有较明显车辙和凹陷。主车道这种车辙是由于行车荷载作用、路表开裂后的渗水引起的不可恢复的永久变形，而不是常用的高温引起的车辙。凹陷、唧泥是在车辙的位置，经荷载反复作用，雨水浸入导致。从路况调查表白：因上行线和下行线车辆载重的差别，行车一年半后的路况不同，病害状况也不同。从而同一断面或同一地段下行线没有横
4、向、纵向裂缝，上行线有横向、纵向裂缝的状况分析，可以排除因路基不均匀沉陷，半刚性基层裂缝往上反射的也许性。3钻芯取样实验成果厦门高速公路有限公司委托长沙交通学院交通设计研究所（如下称长沙交研所）对浮现病害的路段进行钻芯取样观测和芯样实验。长沙交研所对上行线网裂和凹陷部位的钻芯试样10个，停车道和路面完好部位的钻芯样4个，开裂处钻芯样2个，并同步对严重凹陷的挖孔进行了观测。31对芯样和挖孔观测（1）网裂和凹陷的部位钻取的芯样，表面层和中面层层间粘接良好，中面层与底面层易分开；底面层AC25混合料水损害严重，中面层与底面层之间几乎已没有沥青；半刚性基层表层的1cm2cm有软化现象；（2）凹陷严重部
5、位挖开观测，33cm分二次摊铺的半刚性基层，上层16cm已完全松散，下层17cm完好。这是面层开裂后地表水渗入半刚性基层表面并在行车冲击作用下引起的；（3）紧急停车道和路面完好部位钻孔表白半刚性基层板结良好。32芯样实测孔隙率及抽提筛分实验（1）表面层混合料在紧急停车道上钻孔试件孔隙率明显比行车道上大；（2）中面层混合料空隙率对比表白，紧急停车道和行车道混合料差别不太明显，但有明显追密趋势；（3）抽提筛分实验表白，混合料级配均未发现任何异常，而其中一组油石比较低，是由于面层开裂，地表水渗入、冲刷及车载冲击作用，使部分集料表面的沥青被水剥落，唧泥时带走，使得下面层AC25混合料油石比偏底。在停车
6、道和完好路面钻芯样实验，证明油石比正常，未发现明显异常。从上述取芯实验调查分析，各面层混合料配合比设计、施工配合比控制及现场压实状况基本正常，可以排除因施工质量导致路面损坏的疑问。4原则轴载计算及分析41交通量调查和分析根据收费车辆流量分析。4月和5月二个月通过该路段日平均交通量一类车（载重2500kg如下）4875辆次；二类车（载重2500kg7000kg）5940辆次；三类车（载重7000kg15000kg）1248辆次；四类车（载重15000kg0kg）615辆次。经现场对超载车辆调查，超载的重要是二类车，且二类车以东风牌超载居多，核定载重5000kg，一般都载重10000kg至1500
7、0kg，甚至18000kg。夜间超载比率高，上行线占重载车80，下行线占重载车10。本文分析时，设定三类车按黄河JN150原则载重换算，四类车按日野ZM440原则载重换算，二类车按东风EQ140换算，按上行线60重载，40空载，其中重载车30按原则载荷，40载荷10000kg，20载荷13000kg，10载荷15000kg，一般状况下80行驶在行车道，20行驶在超车道；下行线空载60，重载40，超载10按载重10000kg计算。42轴载当量作用次数换算按现行公路沥青路面设计规范推荐的各级轴载换算成原则轴载的公式，将各类车辆轴载换算为原则轴载当量作用次数。作为探讨，对不小于130kN轴载仍按规范
8、推荐的公式进行换算。经换算各类车型的换算系数作用轴次和当量作用次数如表1。按以上措施计算，上行线行车道BZZ100原则日平均当量轴次3931次，是原设计日平均当量轴次1300?2650次?日的605倍；下行线行车道BZZ100原则日当量轴次1941次，是原设计日平均当量轴次的299倍。如交通量年增长率98，则上行线设计年限内合计当量轴次为3551万次，下行线设计年限内合计当量轴次为1753万次，分别为原设计行车道合计当量轴次742的479倍和236倍。由此可见，原OD调查对转移送通量和车辆超载因素考虑局限性，路面浮现初期破坏则在所难免。5路面设计容许弯沉值剪切应力分析51路面设计弯沉值原设计容
9、许弯沉值0359mm；现考虑车辆超载因素之后，上行线行车道设计容许弯沉值0177mm，这与原设计相差甚大。1999年1月（通车13个月）委托交通部公路工程检测中心对厦门段k236320k248170（1185km）进行了路面工程质量的检测评价。弯沉：测试里程为双向4车道共474km，数据个数13500，满足弯沉值0359mm的占971，代表弯沉平均值02mm。1999年11月30日对已使用二年的路面进行第二次弯沉测定。上行线行车道共测定1176个点，弯沉值不不小于或等于0177mm的有818个点，占696，平均代表弯沉值0278mm；超车道测定242个点，弯沉值不不小于或等于0177mm的有2
10、16个点，占893。两次弯沉测定表白：超载车行驶较少的超车道和下行线行车道的实测弯沉值均较小，整体强度高；上行线的行车道弯沉值明显不小于超车道，也就是行车道的路面构造在过量超载车辆的作用下，整体强度下降，不能满足考虑超载因素之后的容许弯沉值，应采用措施恢复其整体强度。52剪切应力分析长沙交研所参照弯拉强度验算措施，对剪切强度进行了验算，从计算结果分析表白：在超载车的作用下产生的最大剪应力是容许弯拉强度R的2倍3倍，瞬时最大剪应力接近各层沥青混合料临界开裂弯拉强度值。双轮静态时，当量圆四周均会浮现较大的剪切应力，车辆行进时，双轮边沿以外某一纵向区域内形成高剪切应力的疲劳作用，因此产生纵向裂缝。有
11、关网状裂缝，由于轮载作用时并不完全带有方向性，很大限度上都是随机的，高剪应力区为双轮作用区域，并非作用线，因此网裂自然形成。地表水的渗漏，导致中、下面层深度疲劳作用加速破坏，必然引起凹陷、唧泥的成果。因此，厦漳高速公路由于过量超载车辆产生的剪应力，是导致沥青路面纵横向裂缝、凹陷的重要因素。6路面病害解决方案61修补措施路面损坏的特性重要是裂缝和凹陷这二种类型。维修应根据类型采用不同的措施。对有裂缝而没有凹陷的地段，用针筒灌注乳化沥青2遍3遍，特别是气温高的状况下尽量多灌某些，避免雨水浸入软化水泥稳定碎石基层，加速面层疲劳破坏。对凹陷的地段修补，用切割机切开沥青面层，为避免修复后雨水沿着切割缝隙
12、下浸，表面层切割范畴应宽于中面层5cm10cm，以便铺设防水卷材。用风镐整洁挖去凹陷的沥青面层和已损坏的基层。用C25干硬性水泥混凝土现场拌制弥补基层，用垂直振动夯锤夯实，待2h后，洒上一层乳化沥青作为粘层油，先铺沥青下面层和中面层夯实，在中面层表面新旧沥青的接缝处铺设防水卷材再铺上面层混合料，压实后开放交通。这种解决措施的效果较好，通车后未发现修补坑槽的二次损坏。缺陷是施工较麻烦。62路面补强方案对上行线行车道弯沉局限性且损坏较严重的路段，铣刨8cm，分二层采用7PE改性的AC16型混合料铺筑至原路面标高；对上行线行车道其她路段，均铣刨4cm，用改性的AC16型混合料铺筑至原路面标高。全路段
13、用4cm7PE改性AK13A型加上3cm5SBS改性SMA10型混合料进行全幅罩面；对下行线除浮现裂缝或网裂的地段进行特殊修补解决外，不作铣刨处理，用4cm5SBS改性SMA10型混合料进行全幅罩面；在全幅罩面之前，对铣刨的边沿均用20cm25cm宽的防水卷材粘贴在沥青层接缝上。7避免超载车辆损坏高速公路路面的措施71路政管理由于高速公路路面维修困难、费用高、影响行车安全等特性，过量超载导致路面迅速损坏，仅收点通行费得不偿失。考虑到高速公路收费还贷问题，以免交通量骤减影响收费，对数量最大的二类车来说，在管理的措施上，采用入口严格稽查的措施，不容许载货量超过交通部2号令第三条第五款规定的车辆进入高速公路，是避免路面过早破坏的最有效措施。72设计留有余地分析交通量时，充足考虑转移送通量和超载的因素，应把超载车辆的荷载都换算成当量轴次，据此算出容许弯沉值，设计时应留有余地；沥青中面层、上面层应采用抗车辙、抗浸水性能较好的改性沥青、SMA混合料路面。参照文献1李德月超重车运送中桥梁承载能力的评估，华东公路，22中华人民共和国行业原则：公路沥青路面设计规范，北京：人民交通出版社
