道路交叉口路面面層材料組成調查

王燕芳 葉青

摘 要：城市道路交叉口瀝青路面最常見的問題是車轍、擁包等永久變形病害。交叉口處車速低，瀝青混合料性能下降；車輛加速減速轉向等行為對交叉口路面施加應力；交叉口處交通渠化嚴重。以上因素使得交叉口路面出現不同程度的病害。故針對交叉口路面的特點，進行城市交叉口路面面層材料組成的調查，以期為道路交叉口車轍防治提供指導。

關鍵詞：城市交叉口；車轍病害；面層材料；車轍防治

引言

改革開放以來，隨著我國國民經濟的發展和綜合國力的提高，我國的城市建設迎來了發展最快、建設規模最大、最具活力的時期，城市道路無論從數量上和質量上都有了飛速的發展。與此同時，隨著市民生活水平的不斷提高，城市道路的交通量也越來越大，因此對城市道路的路用性能的要求也就越來越高。然而，許多城市道路瀝青路面由于結構、材料設計不合理，施工不規范導致早期破壞現象嚴重。在城市道路瀝青路面的各種破壞現象中，車轍問題尤其重要[1]，它不僅影響行車舒適性，還直接影響交通安全，特別是城市道路交叉口的車轍病害顯得尤為突出。

本文通過對道路交叉口的路面面層材料組成調查，對材料的性能及特征進行判別[2]。進行芯樣的馬歇爾試驗及抽提試驗，分析混合料級配及油石比對路面性能的影響。

1 路面鉆芯取樣

按照《公路路基路面現場測試規程》（JTJ060-2008）[3]中的“路面取樣方法”，采用鉆頭直徑為Φ100mm的路面取芯鉆機進行現場取樣。

根據交叉口路面破損狀況調查發現，道路交叉口路面的主要破損型式是車轍，現場鉆芯取樣的具體位置就按照車轍轍槽的位置來確定，分別在所調查交叉口的各路口路面車轍轍槽深度較大處及表面正常處及過渡點處鉆取芯樣，即交叉口的每個路口各取3個芯樣。

在兩個交叉口分別鉆取3個直徑為100mm的馬歇爾芯樣，其芯樣描述見圖1～2，圖中左至右依次為車轍點、過渡點、正常點。

2 芯樣試驗分析

本次使用HZ-20型路面取芯機鉆取芯樣，芯樣直徑為100mm。對鉆取的芯樣分別進行馬歇爾試驗和抽提篩分試驗，以測定其物理力學指標并獲得級配數據。

用水中重法測定試件的密度。由于瀝青路面鉆取的芯樣與室內成型制作的試樣不同，高度不可能符合63.5mm±1.3mm的要求，故對其進行馬歇爾試驗時，由試驗實測穩定度乘以試件高度修正系數K[4]，得到試件的穩定度。

試樣的最大理論密度是由真空法測得，之后可計算得到空隙率等體積指標。

芯樣混合料的抽提采用LX-LCⅢ型全自動瀝青抽提儀，該設備采用高速離心分離技術提取瀝青混合料中的瀝青組分，可以快速測定芯樣各層混合料的油石比，之后對抽提后得到的礦料進行篩分，得到芯樣各層的篩分級配。

芯樣進行抽提及篩分試驗，試驗結果如表1～2所示。

3 試驗結果分析

從芯樣馬歇爾試驗和抽提篩分試驗結果可以看出：（1）車轍點處的芯樣的空隙率普遍比正常點處的小，這表明，交叉口處在啟動/制動交通下產生的永久變形導致瀝青混合料過分密實。（2）由篩分抽提結果可以看出，芯樣的油石比普遍偏大，這成為可能導致車轍產生的原因。（3）由上面層級配結果看出，同一斷面上，車轍點處比正常點處級配偏粗，表明高溫條件下，車輪通過時細集料隨瀝青流動到兩邊。（4）從芯樣的馬歇爾穩定度試驗結果可以看出，各芯樣的穩定度都滿足規范要求，強度較高，但流值偏大，而瀝青混合料的流值偏大，在高溫下容易產生不可恢復的永久變形。（5）結合對芯樣的研究結果，應控制混合料的油石比，且應用較粗級配。

參考文獻

[1]孫凌，楊揚.瀝青路面車轍產生的原因及防治措施[J].交通科技與經濟，2003，（1）.

[2]郭詠梅，劉斌，倪富健，等.南京市道路交叉口路面病害調查及原因分析[J].中國市政工程，2002（3）：6-9.

[3]中華人民共和國行業標準.公路路基路面現場測試規程（JTGE60-2008）.北京：人民交通出版社，2008.

[4]中華人民共和國行業標準.公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程（JTGE20-2011）北京：人民交通出版社，2011.

作者簡介：王燕芳（1985-），女，漢族，江蘇連云港人，江蘇省交通技師學院路橋系。2009年東南大學工學碩士畢業，道路與鐵道工程專業；助講；研究方向：道路建筑材料。