道路交叉口路面面層材料組成調(diào)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(zhuǎn)向等行為對交叉口路面施加應(yīng)力；交叉口處交通渠化嚴(yán)重。以上因素使得交叉口路面出現(xiàn)不同程度的病害。故針對交叉口路面的特點，進(jìn)行城市交叉口路面面層材料組成的調(diào)查，以期為道路交叉口車轍防治提供指導(dǎo)。

關(guān)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(jīng)濟的發(fā)展和綜合國力的提高，我國的城市建設(shè)迎來了發(fā)展最快、建設(shè)規(guī)模最大、最具活力的時期，城市道路無論從數(shù)量上和質(zhì)量上都有了飛速的發(fā)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(jié)構(gòu)、材料設(shè)計不合理，施工不規(guī)范導(dǎo)致早期破壞現(xiàn)象嚴(yán)重。在城市道路瀝青路面的各種破壞現(xiàn)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(diào)查，對材料的性能及特征進(jìn)行判別[2]。進(jìn)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(xiàn)場測試規(guī)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(jìn)行現(xiàn)場取樣。

根據(jù)交叉口路面破損狀況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，道路交叉口路面的主要破損型式是車轍，現(xiàn)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(diào)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(jìn)行馬歇爾試驗和抽提篩分試驗，以測定其物理力學(xué)指標(biāo)并獲得級配數(shù)據(jù)。

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(nèi)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(jìn)行馬歇爾試驗時，由試驗實測穩(wěn)定度乘以試件高度修正系數(shù)K[4]，得到試件的穩(wěn)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(biāo)。

芯樣混合料的抽提采用LX-LCⅢ型全自動瀝青抽提儀，該設(shè)備采用高速離心分離技術(shù)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(jìn)行篩分，得到芯樣各層的篩分級配。

芯樣進(jìn)行抽提及篩分試驗，試驗結(jié)果如表1～2所示。

3 試驗結(jié)果分析

從芯樣馬歇爾試驗和抽提篩分試驗結(jié)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(chǎn)生的永久變形導(dǎo)致瀝青混合料過分密實。（2）由篩分抽提結(jié)果可以看出，芯樣的油石比普遍偏大，這成為可能導(dǎo)致車轍產(chǎn)生的原因。（3）由上面層級配結(jié)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(xì)集料隨瀝青流動到兩邊。（4）從芯樣的馬歇爾穩(wěn)定度試驗結(jié)果可以看出，各芯樣的穩(wěn)定度都滿足規(guī)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(chǎn)生不可恢復(fù)的永久變形。（5）結(jié)合對芯樣的研究結(jié)果，應(yīng)控制混合料的油石比，且應(yīng)用較粗級配。

參考文獻(xiàn)

[1]孫凌，楊揚.瀝青路面車轍產(chǎn)生的原因及防治措施[J].交通科技與經(jīng)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(diào)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(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程（JTGE60-2008）.北京：人民交通出版社，2008.

[4]中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)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(xué)院路橋系。2009年東南大學(xué)工學(xué)碩士畢業(yè)，道路與鐵道工程專業(yè)；助講；研究方向：道路建筑材料。