“雁过留影，车过留辙”——细数公路沥青路面车辙的成因及危害

导读

雁过留影，人过留名，车过沥青路面留车辙。道路沥青路面车辙正是沥青路面在较高温度时，经行车荷载作用，沿竖向发生永久变形，行车荷载反复作用，永久变形累积达到一定量级而对路面行车产生影响的现象。车辙是沥青路面常见病害之一，对道路服役水平影响很大。本文将对沥青路面车辙的成因及危害进行阐述。

01

什么是沥青路面车辙

在泥泞的道路上，车子行驶之后，会留下车轮压过的痕迹。同样的，在沥青路面上行驶的汽车，车轮也会留下痕迹，因为沥青路面刚度较大，我们并不能马上看到。沥青是粘弹性材料，其力学性能会随着温度的变化而变化，当路面温度达到一定高度，其刚度会迅速减小，也就是路面会“变软”。这个时候车轮荷载反复作用，就会出现较为明显的“痕迹”——车辙。

图 1  沥青路面车辙

车辙一般发生在高温季节，尤其是渠化交通以后，在行车荷载的作用下，沥青面层进一步被压密、挤压使轮迹带下沉，其内部材料也可能在剪应力的作用下横向流动，在两侧隆起，形成波峰和波谷状。我国目前广泛采用半刚性基层沥青路面，车辙主要发生在沥青面层。

图2 沥青路面车辙

02

沥青路面车辙病害类型

沥青路面的车辙成因有如下几种，我们将根据成因的不同对沥青路面车辙病害进行论述：

（1）失稳型车辙

沥青路面处于高温状态时，在行车荷载作用下其内部材料发生横向流动变形而产生的车辙，通常发生在轮迹处，两侧有隆起，呈W型，主要由于沥青混合料的高温稳定性不足造成的，这类车辙是目前研究的主要对象。

图3 失稳型车辙

（2）结构型车辙

这类车辙是由于路面结构在交通荷载作用下产生整体永久变形而形成。这类车辙主要由于路基强度不足而引起的，一般宽度较大，两侧没有隆起现象，横断面成浅盆状的U字形。由于我国采用半刚性基层较多，因此这类车辙产生较少。

图4 结构型车辙

（3）磨耗型车辙。

由于沥青路面结构顶层的材料在车轮磨耗和自然环境因素作用下持续不断的损失形成，汽车使用了防滑链和突钉轮胎后，这种车辙更容易产生。这种车辙类型在允许使用埋钉轮胎的国家比较常见，而在我国基本没有。

（4）压密型车辙。

在沥青路面铺筑过程中可能由于没有充分压实或为了片面追求平整度而在温度较低的情况下碾压造成压实度不足引起的，也可能由于混合料设计不当引起的。开放交通后轮迹带下的面层继续受到压实，产生压密变形。这种车辙在国外较少，但在我国却常常发生，属于非正常的车辙。

03

沥青路面车辙形成过程

车辙的形成过程可简单地分为以下三个阶段：

图5 车辙形成过程

（1）开始阶段的压密过程

沥青混合料是由矿料、沥青胶浆和空气组成的松散混合物，在碾压过程中高温下处于半流动状态的沥青胶浆被挤进矿料间隙中，同时集料被强力作用排列成具有一定骨架的结构。沥青路面投入使用后，在行车荷载作用下这种密实过程还会进一步发展。

（2）沥青混合料的流动

高温下的沥青混合料处于以粘性为主的半固体，在荷载作用下，沥青胶浆便产生流动，从而使混合料的网络骨架结构失稳。这部分半固态物质除部分填充混合料空隙外，还将随沥青混合料自由流动，从而使路面受载处被压缩变形。

（3）矿质骨料的重排及矿质骨架的破坏

高温下处于半固态的沥青混合料，由于沥青胶浆在荷载作用下首先流动，混合料中粗、细集料组成的骨架逐渐破坏，在荷载直接作用下会沿矿料间接触面滑动，促使沥青胶浆向富集区流动，以至流向混合料自由面，特别是当个别集料间沥青胶浆过多时，这一过程会更加明显。

04

沥青路面车辙危害

与开裂、水损坏相比，车辙的危害性更大，直接威胁交通安全。同时，车辙损坏的维修最为困难，因为车辙不仅发生在表面，也经常危及中下面层。车辙的出现会使路面使用性能大大降低，严重影响路面的使用质量和服务寿命，具体表现为：

①影响了路面的平整度，导致行车舒适性降低；

②使轮迹带沥青层厚度减薄，降低了面层以及路面结构的整体强度，也由此进一步引起裂缝、坑槽等其它路面破坏；

③存在较大辙槽的路段，车辆变向难以控制；

④雨天时路表排水不畅，行驶车辆易发生漂滑而影响高速行车的安全

结语

本文主要对沥青路面车辙病害及其成因，沥青路面车辙形成过程及沥青路面车辙病害的危害进行了简要分析和论述。以便读者对沥青路面车辙有一个全面的了解，为接下来沥青路面车辙病害的修复手段及效果介绍作铺垫。

参考文献

[1]李洪华. 沥青路面车辙成因分析及车辙试验研究[D].长安大学.

来源：绿色铺面专家