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摘要：沥青混凝土路面以其优良的平顺性和行车舒适而广泛用于高等级公路和城市道路。目前，国省道干线沥青混凝土路面车辙病害日益加重，严重影响了行车舒适和行车安全。本文结合现实情况，分析了车辙的形成原因以及如何预防的一些措施。
关键词：路面车辙形成原因预防措施
Abstract: The asphalt concrete pavement with its excellent ride comfort and driving comfort and widely used in high grade highway and city road. At present, rutting of asphalt concrete pavement of provincial highway is increasing, seriously affecting the driving comfort and safety. In this paper, combined with the reality, analyzes the causes of rutting and some measures to prevent.
Keywords: pavement rutting, causes, preventive measures
中圖分类号：U418.6
随着城市的发展，车辆的增多，荷载的增重，公路的压力越来越大，各种路面病害不断出现，其中又以路面车辙病害较为普遍和严重。沥青路面严重车辙损坏，因无有效且经济的维修方法，唯一方法是对车辙部位进行铣刨，用新混合料重新铺筑，大面积的铣刨修补，维修成本高，造成了极大的资源浪费。因而路面车辙病害逐渐成为了沥青路面的“第一杀手”。那么路面车辙是怎样形成的呢？我们又能采取哪些措施来提高沥青路面的抗车辙能力呢？下面简要陈述一下：
一、什么是车辙？
简单来说车辙就是车辆长时间在路面上行驶后留下的车轮永久压痕。路面车辙是路面周期性评价及路面养护中的一个重要指标。路面车辙深度直接反映了车辆行驶的舒适度及路面的安全性和使用期限。
二、车辙形成的影响因素
1、外部因素影响
荷载和温度是路面产生车辙的两个重要因素，路面车辙的发展过程实际上是沥青混合料在高温下的蠕变过程。温度越高，沥青混合料的劲度模量越低，抗车辙能力越小。公路车辙的产生一般发生在每年的高温季节，尤其是连续两三天内出现高温天气时，车辙很容易出现。一般连续的高温使得路面积聚的热量不能很快的释放出去，沥青混合料在持续高温环境下，粘聚力降低，抗剪强度降低导致了路面的破损。还有就是在高速公路的进、出口，收费站或一般公路的交叉路口等减速或缓行区，坡度较大，上坡坡道较长的路段，车辙的破坏程度往往远远大于平坦、连续、高速路段，而且产生破坏的时间也更早，这都是由于目前实际的交通荷载严重超过了道路设计的设计值，重型货车交通量增加过快、超载现象加剧、车速过低等原因造成的。
2、内部因素影响
（1）原材料
矿料石子方面，因为本地石灰岩较多，运输方便，可选择性大，成本较低，所以国省干线沥青路面选用石灰岩为原材的较多。但是，石灰岩质地相对较软，耐磨性能较差，压碎值较大，在采石破碎过程中很容易产生针片状石子，当用于沥青路面铺筑时，很容易在荷载作用下破碎、断裂，使沥青面层混合料稳定性下降，从而导致车辙的出现。虽然后来提高了质量要求，规定必须用反击式碎石，以此提高碎石的规则度，提高混合料的抗变形能力，但就目前来看，效果并不是很明显。
沥青方面，前些年徐州大部分路面使用的是普通石油重交沥青且大多是70号和90号沥青，其软化点大约在45℃和48℃。而在夏季的中午，路表温度最高能够达到60℃~70℃，且持续时间较长，这远远大于重交沥青的软化点，其抗高温性能明显不足，从而很容易使路面产生车辙。
（2）混合料配合比
主要涉及到两个方面—矿料级配和混合料的油石比。级配是沥青混合料中矿料的最重要特性，几乎影响到沥青混合料的所有重要特性。另外沥青路面上面层为了提高防渗水能力，防止开裂，混合料油石比往往会比正常值控制的稍大一些，这就使的混合料的空隙率偏低，导致级配形成悬浮密实结构，这一点我们可以从现场取回的芯样表面很直观的看出来。这种结构内摩阻力小，抗高温车辙性能差，在高温情况下自由沥青膨胀之后无处可去，就会加剧高温形变。从而促使了车辙的形成。
3、施工质量控制及路面均匀性的原因：
目前施工质量也是造成路面车辙病害的主要原因之一，施工中存在的问题主要有：①混合料在摊铺过程中离析比较严重，造成级配不均匀，和试验室的生产配合比偏差较大，产生软弱的混合料，无法满足压实的密度要求，使路面在日后使用过程中容易出现车辙；②注重平整度，降低了对压实度的要求；③现场施工组织差，碾压不及时，碾压温度得不到保障，导致无法压实。漏压，导致局部出现呈线性的非压实面；④施工过程中层间结合差，从现场取芯发现，基层与面层间没有发现透层油渗入的痕迹，且在取芯过程中，很难取出基层和面层连在一起的整体芯，而是两者分开的，这反映了基层与面层的粘结强度很低，造成沥青路面层间滑动，故在陡坡地段发生车辙现象是必然的。
三、车辙的预防措施
如何才能减少路面车辙，应该采取哪些措施呢？下面从三个方面进行简要阐述：
1、降低外在因素的影响
加强对车辆超载，超限的查处力度，加强公路建设，引导车辆分流，减轻道路的压力。另外在设计过程中要充分考虑车辙的因素，提高路面的抗车辙能力。
2、加强对原材料的管理
使用无粘土的清洁集料，使用纹理粗糙、棱角(或破碎面)多的集料，而不使用圆形的细集料和针片状含量较大的集料，从而增加集料之间的摩擦面，提高摩擦力，使之用于混合料拌和时能够更好的形成嵌挤结构，避免或者延缓车辙的产生。沥青方面，我们要选用软化点相对较高的重交沥青，或者采用SBS等改性沥青，这类沥青软化点普遍较普通沥青高，延度较低，能够很好的提高沥青混合料的抗车辙能力，通过近几年的使用情况看，取得了不错的实际效果。
3、做好面层的混合料配合比控制
（1）优化矿料联合级配。
实践证明车辙较轻的路面，对其现场取芯进行抽提筛分试验，发现其混合料的级配中4.75mm筛孔以上较设计级配普遍偏细，2.36mm筛孔以下较设计级配普遍偏粗，符合优化级配的走向原则，优化级配为S型的紧密嵌挤型矿料级配，S型级配由于减少了最粗部分和最细部分的集料，中间档次的粗集料4.75mm、9.5mm以上部分用量增加，使级配的嵌挤能力大大提高，明显改善了沥青混合料的高温稳定性。从试验可以得出，为了提高沥青混合料的高温性能，应该采用粗型级配，并应使矿料级配接近骨架密实结构。另外建议中、上面层不采用天然砂，而采用机制砂，同时控制机制砂的粉尘含量不超过10％。对下面层可采用天然砂，但其含量不应超过混合料总重量的10％。
（2）控制沥青用量，适当增大粉胶比。
在沥青数量一定时，矿粉用量对矿料的比表面影响最大，因而直接影响沥青膜厚度，矿料之间的滑动变形将因粉胶比增大而减小。所以为使混合料有好的高温稳定性，必须使矿料有足够的数量，以减少其润滑作用的游离沥青的比例，以较薄的沥青膜使混合料结成一坚实的整体。一般认为，粉胶比不宜小于1～1.2。另一方面，适当增加矿料在混合料中的体积百分比，减少沥青用量，沥青用量过多，超过最佳用量的0.3%～0.5%以上，对车辙将会有很大的影响，所以施工时必须控制在范围允许的限度以内。另外应保证最小矿物集料间隙率(VMA)为14～15％，试验证明此更有利于提高混合料的抗车辙能力。
4、加强施工过程控制
为了保证混合料均匀不离析，首先要保证拌和料的级配均匀，为此要严格控制拌和楼的震动筛筛孔尺寸，拌和机向运料车放料时，汽车应前后移动，分几堆装料，以减少粗集料的分离现象。另外要保证拌合、运输、摊铺能力的匹配，避免摊铺中途间断，摊铺过程中尽量减少摊铺机料斗合斗次数，降低离析现象的发生。确保现场摊铺的混合料与试验室配合比保持大体一致，达到理想效果。
综上所述，车辙是公路沥青路面早期破损最经典的一个病害，尽管国内外许多学对其进行了较深人的研究，取得了一定的研究成果和实践经验，但是由于理论上没有完全跳出半刚性基层沥青路面这一框框的约束，也没有解决车辆超载问题，使得这一病害还在各条公路上不同程度的存在。我们一方面要进一步加深对其研究，另一方面要采取新思路，新的研究方法，以解决这个问题。
关键词：路面车辙形成原因预防措施
Abstract: The asphalt concrete pavement with its excellent ride comfort and driving comfort and widely used in high grade highway and city road. At present, rutting of asphalt concrete pavement of provincial highway is increasing, seriously affecting the driving comfort and safety. In this paper, combined with the reality, analyzes the causes of rutting and some measures to prevent.
Keywords: pavement rutting, causes, preventive measures
中圖分类号：U418.6
随着城市的发展，车辆的增多，荷载的增重，公路的压力越来越大，各种路面病害不断出现，其中又以路面车辙病害较为普遍和严重。沥青路面严重车辙损坏，因无有效且经济的维修方法，唯一方法是对车辙部位进行铣刨，用新混合料重新铺筑，大面积的铣刨修补，维修成本高，造成了极大的资源浪费。因而路面车辙病害逐渐成为了沥青路面的“第一杀手”。那么路面车辙是怎样形成的呢？我们又能采取哪些措施来提高沥青路面的抗车辙能力呢？下面简要陈述一下：
一、什么是车辙？
简单来说车辙就是车辆长时间在路面上行驶后留下的车轮永久压痕。路面车辙是路面周期性评价及路面养护中的一个重要指标。路面车辙深度直接反映了车辆行驶的舒适度及路面的安全性和使用期限。
二、车辙形成的影响因素
1、外部因素影响
荷载和温度是路面产生车辙的两个重要因素，路面车辙的发展过程实际上是沥青混合料在高温下的蠕变过程。温度越高，沥青混合料的劲度模量越低，抗车辙能力越小。公路车辙的产生一般发生在每年的高温季节，尤其是连续两三天内出现高温天气时，车辙很容易出现。一般连续的高温使得路面积聚的热量不能很快的释放出去，沥青混合料在持续高温环境下，粘聚力降低，抗剪强度降低导致了路面的破损。还有就是在高速公路的进、出口，收费站或一般公路的交叉路口等减速或缓行区，坡度较大，上坡坡道较长的路段，车辙的破坏程度往往远远大于平坦、连续、高速路段，而且产生破坏的时间也更早，这都是由于目前实际的交通荷载严重超过了道路设计的设计值，重型货车交通量增加过快、超载现象加剧、车速过低等原因造成的。
2、内部因素影响
（1）原材料
矿料石子方面，因为本地石灰岩较多，运输方便，可选择性大，成本较低，所以国省干线沥青路面选用石灰岩为原材的较多。但是，石灰岩质地相对较软，耐磨性能较差，压碎值较大，在采石破碎过程中很容易产生针片状石子，当用于沥青路面铺筑时，很容易在荷载作用下破碎、断裂，使沥青面层混合料稳定性下降，从而导致车辙的出现。虽然后来提高了质量要求，规定必须用反击式碎石，以此提高碎石的规则度，提高混合料的抗变形能力，但就目前来看，效果并不是很明显。
沥青方面，前些年徐州大部分路面使用的是普通石油重交沥青且大多是70号和90号沥青，其软化点大约在45℃和48℃。而在夏季的中午，路表温度最高能够达到60℃~70℃，且持续时间较长，这远远大于重交沥青的软化点，其抗高温性能明显不足，从而很容易使路面产生车辙。
（2）混合料配合比
主要涉及到两个方面—矿料级配和混合料的油石比。级配是沥青混合料中矿料的最重要特性，几乎影响到沥青混合料的所有重要特性。另外沥青路面上面层为了提高防渗水能力，防止开裂，混合料油石比往往会比正常值控制的稍大一些，这就使的混合料的空隙率偏低，导致级配形成悬浮密实结构，这一点我们可以从现场取回的芯样表面很直观的看出来。这种结构内摩阻力小，抗高温车辙性能差，在高温情况下自由沥青膨胀之后无处可去，就会加剧高温形变。从而促使了车辙的形成。
3、施工质量控制及路面均匀性的原因：
目前施工质量也是造成路面车辙病害的主要原因之一，施工中存在的问题主要有：①混合料在摊铺过程中离析比较严重，造成级配不均匀，和试验室的生产配合比偏差较大，产生软弱的混合料，无法满足压实的密度要求，使路面在日后使用过程中容易出现车辙；②注重平整度，降低了对压实度的要求；③现场施工组织差，碾压不及时，碾压温度得不到保障，导致无法压实。漏压，导致局部出现呈线性的非压实面；④施工过程中层间结合差，从现场取芯发现，基层与面层间没有发现透层油渗入的痕迹，且在取芯过程中，很难取出基层和面层连在一起的整体芯，而是两者分开的，这反映了基层与面层的粘结强度很低，造成沥青路面层间滑动，故在陡坡地段发生车辙现象是必然的。
三、车辙的预防措施
如何才能减少路面车辙，应该采取哪些措施呢？下面从三个方面进行简要阐述：
1、降低外在因素的影响
加强对车辆超载，超限的查处力度，加强公路建设，引导车辆分流，减轻道路的压力。另外在设计过程中要充分考虑车辙的因素，提高路面的抗车辙能力。
2、加强对原材料的管理
使用无粘土的清洁集料，使用纹理粗糙、棱角(或破碎面)多的集料，而不使用圆形的细集料和针片状含量较大的集料，从而增加集料之间的摩擦面，提高摩擦力，使之用于混合料拌和时能够更好的形成嵌挤结构，避免或者延缓车辙的产生。沥青方面，我们要选用软化点相对较高的重交沥青，或者采用SBS等改性沥青，这类沥青软化点普遍较普通沥青高，延度较低，能够很好的提高沥青混合料的抗车辙能力，通过近几年的使用情况看，取得了不错的实际效果。
3、做好面层的混合料配合比控制
（1）优化矿料联合级配。
实践证明车辙较轻的路面，对其现场取芯进行抽提筛分试验，发现其混合料的级配中4.75mm筛孔以上较设计级配普遍偏细，2.36mm筛孔以下较设计级配普遍偏粗，符合优化级配的走向原则，优化级配为S型的紧密嵌挤型矿料级配，S型级配由于减少了最粗部分和最细部分的集料，中间档次的粗集料4.75mm、9.5mm以上部分用量增加，使级配的嵌挤能力大大提高，明显改善了沥青混合料的高温稳定性。从试验可以得出，为了提高沥青混合料的高温性能，应该采用粗型级配，并应使矿料级配接近骨架密实结构。另外建议中、上面层不采用天然砂，而采用机制砂，同时控制机制砂的粉尘含量不超过10％。对下面层可采用天然砂，但其含量不应超过混合料总重量的10％。
（2）控制沥青用量，适当增大粉胶比。
在沥青数量一定时，矿粉用量对矿料的比表面影响最大，因而直接影响沥青膜厚度，矿料之间的滑动变形将因粉胶比增大而减小。所以为使混合料有好的高温稳定性，必须使矿料有足够的数量，以减少其润滑作用的游离沥青的比例，以较薄的沥青膜使混合料结成一坚实的整体。一般认为，粉胶比不宜小于1～1.2。另一方面，适当增加矿料在混合料中的体积百分比，减少沥青用量，沥青用量过多，超过最佳用量的0.3%～0.5%以上，对车辙将会有很大的影响，所以施工时必须控制在范围允许的限度以内。另外应保证最小矿物集料间隙率(VMA)为14～15％，试验证明此更有利于提高混合料的抗车辙能力。
4、加强施工过程控制
为了保证混合料均匀不离析，首先要保证拌和料的级配均匀，为此要严格控制拌和楼的震动筛筛孔尺寸，拌和机向运料车放料时，汽车应前后移动，分几堆装料，以减少粗集料的分离现象。另外要保证拌合、运输、摊铺能力的匹配，避免摊铺中途间断，摊铺过程中尽量减少摊铺机料斗合斗次数，降低离析现象的发生。确保现场摊铺的混合料与试验室配合比保持大体一致，达到理想效果。
综上所述，车辙是公路沥青路面早期破损最经典的一个病害，尽管国内外许多学对其进行了较深人的研究，取得了一定的研究成果和实践经验，但是由于理论上没有完全跳出半刚性基层沥青路面这一框框的约束，也没有解决车辆超载问题，使得这一病害还在各条公路上不同程度的存在。我们一方面要进一步加深对其研究，另一方面要采取新思路，新的研究方法，以解决这个问题。