城市道路沥青路面抗车辙措施及结构层设计

吴鹏阁 1， 2 邵迪 1， 2

天津市市政工程设计研究院 ， 300392

1. ；2. 天津市市政工程设计研究院郑州分院 ，450000）

摘要：城市主干路车流量大，道路主要参与者为小客车大型公交车，城市道路在交叉口范围内需要渠化设计，在交叉口处需要减速行驶，容易在在交叉口范围、公交停靠站、公交车道等位置处出现失稳型车辙及磨耗型车辙。城市主干路往往是人民生产生活的重要道路，一旦出现相关病害，除了影响车辆行驶的舒适性，养护时时常需要封闭交通，从而造成市民生活不便，，同时造成经济损失。为减少相关病害的发生，应采取相关措施提高沥青路面抗车辙的性能。

关键词：城市道路、沥青路面、车辙、结构层设计

1.城市道路的等级与城市道路交通的主要参与者

城市道路按照道路在城市路网中的地位、交通功能以及对沿线的服务功能等要素分为快速路、主干路、次干路和支路四个等级。不同等级的道路在城市路网中的作用也不一样。快速路、主干路连接城市各分区的干路，以交通功能为主，次干路承担主干路与各分区间的交通集散作用，兼有服务功能。支路与街坊路(小区路)的连接线，以服务功能为主。由于城市道路禁货的原因，城市快速路交通参与者主要为大量的小客车和少量小型载货汽车，主干路交通参与者是大量的小客车和公交车同时兼有少量小型载货汽车，对于次干路与支路而言，参与值是小客车与少量的公交车。

2.城市道路沥青路面病害类型

通过对某城市主干路路面病害调查发现，城市道路沥青路面病害的主要类型包括：车辙、市政管线井盖位置处路面沉降、坑槽、松散、裂缝等。尤其是车辙病害相对严重，车辙病害主要发生在城市道路交叉口渠化交通位置、公交车停靠站位置等，且相关位置处车辙病害往往相对比较严重，长期的重复荷载造成的车辙病害逐渐发展，造成沥青路面的网状破坏，甚至结构失稳。

车辙病害主要是路面沥青混合料被压密和剪切变形导致。车辙是沥青路面在汽车荷载作用下产生竖直方向上永久变形的积累，尤其在高温季节渠化交通情况下更容易出现车辙病害。车辙病害的类型有四种情况：失稳型车辙、结构型车辙、磨耗型车辙、压密型车辙。分析城市道路尤其是城市主干道，车辆荷载反复作用，在路口范围形成渠化交通，车辆行驶过程中

多出现刹车减速等制动措施，车辆轮胎与沥青路面之间形成反复的剪切力，在高温季节及重复的车辆荷载作用下，尤其是公交车道及公交停靠站位置处，在荷载的反复作用下更容易产生车辙病害。城市主干路车流量大，一旦出现相关病害，除了影响车辆行驶的舒适性，养护起来需要封闭交通，从而造成市民生活的不便，同时造成经济损失。

失稳型车辙

磨耗型车辙

3.沥青路面设计抗车辙措施

相关资料研究表明，目前国内采取的抗车辙主要包括两种类型：（1）改善沥青混合料结合料的性质，如采用高温稳定性好的沥青，对沥青采取SBS改性，混合料中掺加新型橡胶粉材料、抗车辙剂等；（2）改善沥青混合料的粗集料的比例，合理优化粒料配合比，研究表明粒径较小时，改善粒料的级配可以显著提高沥青路面的抗车辙能力，当粗集料粒径较大时，通过改善级配，对沥青混合料的抗车辙能力改善一般。

根据城市道路尤其是城市主干路荷载作用类型，交叉路口处车辆减速等造成的沥青路面车辙病害，结合沥青路面抗车辙沥青路面研究，在城市道路沥青路面设计时，应当采取以下措施。

（1）对沥青路面的上面层、中面层等面层处掺加改性材料或者抗车辙材料，例如上面层采用细粒式改性沥青混凝土(AC-13, SBS改性)，中面层采用掺加抗车辙剂的中粒式沥青混凝土(AC-16/ AC-20)，在沥青路面抗车辙设计中，适当提高路基回弹模量，提高基层的强度等，减少结构性车辙的发生。

结论:本文通过对某城市主干路的沥青路面病害的现场调研，发现城市主干路主要的路面病害主要为失稳型车辙及磨耗型车辙，针对沥青路面这两种类型的车辙病害，在沥青路面设计时采用细粒式改性沥青混凝土(AC-13, SBS改性)，中面层采用掺加抗车辙剂的中粒式沥青混凝土(AC-16/ AC-20)等措施以减少失稳型车辙及磨耗型车辙。

参考文献

[1]金浩. 抗车辙剂/新型橡胶粉复合改性沥青混合料技术性能研究[D].长安大学,2015.

[2]刘贞鹏. SBS/橡胶复合改性沥青混合料高温性能研究[D].重庆交通大学,2014.

[3]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,2008.

[4]张敏. 沥青路面车辙损坏成因及防治对策研究[D].华南理工大学,2012.

Anti-rutting Measures and Structural Layer Design of Urban Asphalt Pavement

WU Pengge，SHAO Di

（Tianjin municipal engineering design and research institute，Tianjin，300392，China, Tianjin municipal engineering design and research institute Zhengzhou branch, Zhengzhou，45000，China）

Abstract：The traffic flow of the city's main road is large, and the main participants of the road include small buses and large buses. The city road needs channelization design within the intersection, and the vehicles need to slow down at the intersection to ensure safety, resulting in unstable ruts and worn ruts at the bus lanes at the bus stops within the intersection. City distance is often important way of the people's production and living, once appear related diseases, in addition to the influence of vehicle comfort, maintenance up most need closed transportation cause life inconvenience, cause economic losses, at the same time to reduce the number of related disease occurs, take relevant measures to improve the performance of asphalt pavement rutting resistance.

Keywords:  Urban Road；Asphalt Pavement；Rut ；Pavement Structure Layer Design

收稿日期:

作者简介: 吴鹏阁（1990—），男，河南汝州人，硕士研究生，天津市市政工程设计研究院助理工程师，从事公路与城市道路工程设计；邵迪（1994—），男，河南郏县，硕士研究生，天津市市政工程设计研究院助理工程师，从事公路与城市道路工程设计。