瀝青路面車轍形成機理及防治措施

1、Value Engineering 0引言瀝青路面的主要破壞形式之一是路面產(chǎn)生車轍,在高溫季節(jié)里,一般情況下比較容易發(fā)生車轍現(xiàn)象。瀝青面層在行車荷載的反復作用下,進而在一定程度上被碾壓密實,瀝青面層經(jīng)過反復的擠壓,進而導致輪跡帶不斷下沉。在剪應力的作用下,路面的內部材料發(fā)生橫向的流動,在一定程度上使得中間和兩側出現(xiàn)凹陷和隆起,進而在路面層形成波峰和波谷。道路本身及道路的使用性能受到車轍的危害和影響。1車轍形成機理分析1.1初始階段的壓密過程碾壓混凝土路面前,瀝青混合料由瀝青、集料,以及空隙組成,因而混合料比較松散。通過壓路機對瀝青混合料進行碾壓,瀝青與礦粉組成的膠漿以及半流狀態(tài)的瀝青在高溫條件

2、下被擠進礦料的間隙內,在強力排擠的作用下,集料進一步形成骨架結構。經(jīng)壓路機碾壓成型后,松散混合物投入使用,在車輛荷載的作用下,瀝青混合料在初期階段被進一步壓實,進而在一定程度上形成微小的永久性變形。1.2瀝青混合料的流動在瀝青混合料中,瀝青與礦料形成的瀝青膠漿和自由瀝青,在車輛荷載和高溫的共同作用下首先發(fā)生流動,隨之發(fā)生瀝青混合料的流動性變形。1.3礦料骨架的重新排列及破壞自由瀝青和膠漿在荷載和高溫的共同作用下首先發(fā)生流動,這時,由于瀝青混合料依然處于半凝固狀態(tài),所以荷載通常情況下由混合料中粗、細骨料構成的骨架進行承擔。隨著溫度的升高,汽車荷載的增加,在荷載的直接作用下,沿著礦料間的接觸面硬度

3、較大的礦料顆粒發(fā)生相應的滑動,在一定程度上,導致瀝青和膠漿流向富集區(qū)域,進一步產(chǎn)生流動性變形。2瀝青路面車轍內因分析2.1路面結構的影響隨著瀝青路面厚度的增大(在一定的厚度范圍內,永久變形也會出現(xiàn)相應的而增加。對瀝青路面通過采用剛性基層或半剛性基層材料進行相應的處理,在抗剪切變形和高溫穩(wěn)定性方面,由于剛性基層或半剛性基層都具有很強的能力。因此,在路面面層容易發(fā)生瀝青路面的車轍現(xiàn)象,相對來說,其他層產(chǎn)生車轍的比例比較小。2.2集料性質的影響瀝青混合料的耐熱性在一定程度上受到集料性質的影響和制約,這種影響通常情況下,通過集料與瀝青相互作用進行顯示。由于集料與瀝青在一定程度上產(chǎn)生相應的吸附作用,進而

4、瀝青混合料抵抗變形能力大大提高。瀝青混合料的抵抗變形能力和強度隨著瀝青內聚力的增大而逐漸增強。2.3瀝青混合料塑性的影響通常情況下,路面的抗剪強度與混合料的塑性存在某種關系,通常情況下,塑性與抗剪強度成反比?？辜魪姸入S著塑性的減小而逐漸增大,同時,抗變形能力在高溫條件下就會增大。瀝青混合料的級配和種類影響和制約瀝青混合料的塑性。2.4瀝青混合料空隙率的影響經(jīng)過壓路機碾壓,路面成型后,在高溫條件下,瀝青混合料空隙率在一定程度上影響著路面的抗變形能力。瀝青混合料的空隙率越大,內摩擦阻力就成為路面抗剪強度的主要決定性因素,但是,對于溫度和加載速度來說,其變化通常情況下與內摩擦阻力沒有任何關系。2.5

5、級配的影響一般情況下,瀝青混合料的性能受到級配的影響和制約,同時混合料級配對高溫穩(wěn)定性也產(chǎn)生相應的影響。集料的級配通常決定著混合料的密實程度,以及礦料顆粒間嵌擠力的大小,進而在一定程度上影響瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。試驗研究表明,在常規(guī)條件下,除SMA 外,間斷級配瀝青混合料高溫穩(wěn)定性比有合理密級配的瀝青混合料的差。對于形成骨架結構的級配來說,溫度造成的影響比較小。3摻加抗車轍劑在我國,主要通過半剛性材料對基層進行處理。由于半剛性材料具有較強的板結性能和強度,所以,在基層和基層以下,只有極小的部位發(fā)生變形,通常情況下結構性車轍很少發(fā)生,磨損性車轍在我國的路面中很少出現(xiàn)。但是,流動性車轍在我國路面

6、中比較普遍。當前,還沒有有效作者簡介:李秀鳳(1977-,女,黑龍江哈爾濱人,高級工程師,研究方向為土木工程;景鐸(1980-,女,黑龍江哈爾濱人,講師,研究方向為土木工程。瀝青路面車轍形成機理及防治措施Rut Formation Mechanism of Asphalt Pavement and Prevention Measures李秀鳳LI Xiu-feng ;景鐸JING Duo(黑龍江職業(yè)學院,哈爾濱150080(Heilongjiang Polytechnic ,Harbin 150080,China 摘要:瀝青路面使用期內車轍是主要破壞形式之一。本文闡述了車轍的形成過程的三個階段

7、。從內因方面進行分了析車轍成因,通過采用抗車轍劑的方式,進而在一定程度上解決克服車轍的病害。Abstract:Rut is one of the main damage forms in the use process of asphalt pavement rutting.This paper describes the three stages of the formation of ruts,analyzes the rut causes from the internal aspect,thereby solves the rut diseases by using anti-rutt

8、ing agent.關鍵詞:抗車轍劑;路面變形;車轍Key words:anti-rut agent ;pavement deformation ;rut 中圖分類號:U418.6文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(201405-0081-02·81·價值工程1水庫防洪分類預報調度設計方法1.1水庫防洪分類預報調度方式基本理念和假定基本理念是利用有限歷史樣本資料中的氣象監(jiān)測、降雨、暴雨洪水預報信息等所有可以利用的信息,并且將歷史洪水過程進行分類,然后根據(jù)不同的類型的具體情況制定相關的調度規(guī)則?；炯俣ㄊ?一類暴雨天氣系統(tǒng)對應一類的洪水過程。如果某一類的暴雨天氣系統(tǒng)

9、再次出現(xiàn),則可以依據(jù)其對應的洪水過程的調度規(guī)則進行洪水的調節(jié)。1.2水庫防洪分類預報調度規(guī)則優(yōu)化設計第一,針對已經(jīng)建造并且運行多年的水庫。在此種情況之下,可以根據(jù)不同類型的天氣系統(tǒng)的暴雨洪水典型,并且保證在達到安全要求的原則之下,推求相應的類型的防洪預報調度規(guī)則。第二,對于剛剛建立不久的水庫,除了必須根據(jù)不同的類型且滿足安全原則之外,每一類的規(guī)則可以用實際的進入水庫的水的流量或者水庫水位作指標,在設計的過程作者簡介:龍春改(1981-,女,河南平頂山人,助理工程師,研究方向為洪水預報與調度,工程管理。水庫防洪分類預報調度方式及風險淺析Flood Control with Reservoir C

10、lassification Forecast Scheduling Method and Risk Analysis龍春改LONG Chun-gai ;魏改琴WEI Gai-qin(河南省平頂山市昭平臺水庫管理局,平頂山467337(Zhaopingtai Reservoir Administration Authority of Pingdingshan ,Henan ,Pingdingshan 467337,China 摘要:本文主要是通過對水庫防洪分類預報調度方式的設計出發(fā),詳細介紹了設計的規(guī)則、指標的選擇等方面,并設計時可能會對水庫和上下游的防洪帶來的風險進行了分析。Abstract:

11、This article starts from the design of flood control with reservoir classification forecast scheduling method,analyzes the rules of design,selection of indicators and other aspects,as well as analyzes the risks that design might bring to flood control with reservoirs,upstream and downstream.關鍵詞:水庫防洪

12、;預報調度方式;風險分析Key words:flood control with reservoir ;forecast scheduling method ;risk analysis 中圖分類號:TV122;X820.4文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(201405-0082-02的方法維修流動性車轍,辦法只有再生改造原有材料后更換發(fā)生車轍的結構層,或是銑刨車轍部位后,采用新的瀝青混合料修補。然而使用抗車轍劑是行之有效的解決方法,在瀝青拌和過程中將抗車轍劑顆粒直接投入瀝青混合料攪拌缸中。這種方法屬于對瀝青混合料的改性,它與瀝青的改性不同?？管囖H劑的摻量不同能獲得抗車轍性能也會存

13、在一定的差異。集料改性的作用。在拌和抗車轍劑的過程中,將抗車轍劑與集料進行干拌,通過抗車轍劑將集料的表面進行部分覆蓋,進而提高集料的粘結性。瀝青增粘的作用。在對瀝青進行濕拌和運輸?shù)倪^程中,部分抗車轍劑發(fā)生溶脹或者溶解在瀝青中,進而形成膠結,進而在一定程度上增加了瀝青混合料的粘度。纖維加筋的作用。形成微結晶區(qū)的聚合物,由于具有一定的勁度,部分拉絲在集料骨架內發(fā)生搭橋交聯(lián),進而在一定程度上發(fā)揮纖維加筋的作用。細集料骨架的作用。在施工過程中,將抗車轍劑添加在瀝青混合料中,在碾壓過程中抗車轍劑顆粒受熱成型,一方面降低了成型路面的滲透性,另一方面增加了瀝青混合料結構的骨架作用。變形恢復的作用。抗車轍劑的

14、彈性成分在高溫環(huán)境下,能夠恢復路面變形部分的彈性,進而在一定程度上降低成型瀝青路面的永久變形。4結語在山區(qū)公路較長的上坡路段瀝青路面的車轍病害尤為嚴重,目前已經(jīng)成為山區(qū)公路眾多的典型病害之一,路面的使用壽命和行車的安全性受到了嚴重影響。通過對路面車轍的形成機理的詳細分析,并且針對不利的氣候和交通條件,可以從瀝青混合料的配合比設計、選擇原材料、施工質量控制、控制路面結構組合設計等方面,制定相應的措施,進而防治瀝青路面車轍病害的發(fā)生,進而在一定程度上提高瀝青路面的抗車轍性能。提高瀝青路面抗車轍能力的主要措施有:對集料的質量加強控制,使用合格的集料。擇優(yōu)選用瀝青結合料,采用提高瀝青結合料的高溫穩(wěn)定性的方法,例如采用添加抗車轍劑或改性瀝青。優(yōu)化瀝青面層的級配和結構,選擇抗車轍性能好的瀝青混合料,例如SMA 等。