超载车辆沥青路面破坏原因与对策研究
摘要:随着我国经济的快速发展,交通运输事业日新月异,超载车辆比重不断增多,对沥青路面损害日益加重。超载是导致沥青路面开裂、凹陷、寿命急剧下降的重要因素。对此,本文对某路段沥青路面损坏情况加以分析,从路面开裂和塌陷、路政管理等方面给出了修复方案和预防破坏的方法。
关键词:车辆超载;沥青路面;对策
引言:在我国经济快速发展的今天,物流、交通等行业发展迅速。同时,我国的高速公路建设也在飞速发展。但是,我们必须认识到,物流行业的迅猛发展,给我国的高速公路带来了巨大的挑战。特别是汽车超载对高速公路造成的损害尤为严重。超重是指在装货时,超出了其允许的载重,也就是说,超出了车辆通行证上的核定载重(标志吨位),是汽车自身所能承受的限制。超重的汽车的总重量过大,对路面、桥梁的压力、摩擦力也相应增大,导致对路面、桥梁的摩擦和碾压造成的破坏的增大。沥青因其诸多优势,在国内的高速公路上使用得愈来愈多。而车辆超载对沥青路面的损伤也比较大。如何提高公路沥青路面的防护水平,已成为当前研究的热点。
一、车辆超载对高速公路沥青路面的破坏简介
车辆超载是指运输车辆在装载货物时超过其核定的载质量,即超过行驶证上核定的载货质量(标记吨位),是车辆本身对其装载的限制。汽车超载造成的道路损坏主要包括两个方面:一是车辆行驶速度较低,在道路上停留的时间较长(>0.01~0.1秒);二是对由邻近颗粒进行应力传递的道路结构而言,如果承重层较薄,强度不够,路基会产生过大的垂直压应变,整个路面结构层形成了一个很大的弯曲凹槽,承重层处于最不利的弯曲条件,半刚性基础的刚度使其不能发生较大的变形,很容易被扯断。超重的汽车,因其总重量太大,由此对沥青路面产生的压力和摩擦也会增加,因此,路面摩擦、碾压破坏的严重程度都会增大。相关的实验和研究结果显示:当超过100%的车辆经过沥青路面时,等于标准的汽车通行256次。载重10t的货车超载1倍,其对道路的破坏能力是普通载荷下的16倍;超载2倍,使高速公路的破坏能力提高80倍。1条道路,其设计寿命若为15年,若驾驶汽车超过一倍,它的寿命将减少90%,只能使用一年半的时间。另外,根据一项科学研究,当车辆重量增加到路面设计的两倍时,它对道路造成的破坏将增加约20倍,超负荷运输对道路造成的损害是成倍增长的。近几年,全国各地的等级公路特别是高速公路的破坏情况就很好地说明了这一问题。
二、改善高速公路沥青路面的对策
(一)沥青路面病害处理策略
随着公路运输的发展,运输车辆超载已成为十分普遍的现象,超载是导致沥青路面早期破坏的主要成因。车辆超载造成的沥青路面损伤以开裂、塌陷为主。按种类不同,维护方式也各有不同。对于没有凹坑的地方,用针筒灌注乳化沥青 2~3遍。在高温的时候,要尽可能地多灌些。防止雨水渗透到水泥软化的碎石基础上,加快了沥青路面的疲劳失效。修复凹陷部分,用切割器切割沥青路面,为了避免雨水在修补后顺着切口的裂缝渗入,表层的厚度应该比中间层的厚度要大5-10厘米,可用于防水卷材的铺设。用风镐把下陷的沥青路面和破损的基础清理干净。采用C25型干硬质水泥砼进行现场拌和,用垂直振动夯锤夯实。2小时后,用乳化沥青作黏性油,首先铺设沥青底层和中间底层,将防水卷材铺在中面层的新旧沥青交界处,然后铺上面层混合料,压缩后开放交通。
高速公路过路费标准
(二)修补方法
路面破坏的特点有两种:开裂和塌陷。按种类不同,维护方式也各有不同。对于有裂缝而
没有凹坑的地方,将乳化沥青用注射器注入2~3次,尤其是在炎热的天气里更应加量,防止雨水渗透到水泥软化的碎石基础上,加快了沥青路面的疲劳失效。另外在修复凹陷部分时,用切割器切割沥青路面,为了避免雨水在修补后顺着切口的裂缝渗入,表层的厚度应该比中间层的厚度要大5-10厘米,可用于防水卷材的铺设。用风镐把下陷的沥青路面和破损的基础清理干净。采用C25干固型水泥混凝土的现场拌和填充,采用垂直振动夯击,2小时后,在上面撒上一层乳化的沥青油,首先铺设沥青底层和中间底层,将防水卷材铺在中面层的新旧沥青交界处,然后铺上面层混合料,压缩后开放交通。这样的处理效果更好,在施工后,没有发现二次修复的坑道,其不利之处在于,建造起来比较烦琐[1]
(三)积极加强路政管理
高速公路路面维修难度大、费用高、影响行车安全等特点,过量超载会使道路快速受损,只收取一点过路费是不值得的。要积极强化公路行政管理,健全各种交通法规,在管理方面,实行严格的入口处检查方法,严厉打击各种超限车辆,是最有效地预防路面过早损坏的方法。同时,适当地减少各种交通费用,并增加了对超载的惩罚力度。
(四)设计高速公路时要充分考虑未来的发展
随着我国交通运输业的快速发展,因此,在高速公路规划中应充分考虑今后的发展趋势。例如,在分析车辆流量的时候,在运输过程中应充分考虑运输能力和超负荷能力,应该将所有的载重转换为当量轴次,由此计算出可允许的弯沉量,在进行设计时要留有一定的空间。在修建高速公路的时候,沥青中面层和上面层要尽可能地选用改性沥青或 SMA混合料,具有良好的抗车辙和抗渗水能力。要主动地改造道路的构造,在提高沥青路面厚度、提高基层的弹性模量、增加基层厚度、提高基层厚度的同时,可以提高基层的厚度。在技术上,新材料、新工艺、新结构的开发,改善公路结构的总承载能力,以满足中、大流量的道路运输需求。
(五)设计留有余地
超载对于沥青路面的影响较大,无论是在设计阶段,还是在运营阶段,在设计中充分考虑超载的影响,对于提高公路沥青路面的耐久性与运营使用性能是行之有效的方法之一。
1) 分析交通量时,要充分考虑转移交通量和过载的因素,在此基础上计算允许的弯沉量,在设计时要留足空间;
2) 沥青中面层和上层面层的改性沥青,具有良好的抗车辙、抗水能力。
SMA混合料路面[2]
三、结束语:
目前,汽车超载是一种常见的现象,这一现象给我国物流业、交通运输和基建造成了巨大的损害。因此,务必加强对超载所引起的沥青路面的破坏的研究与改进措施。 要解决这个问题,首先要从政策、法规等方面入手。如果对超重的货物进行,实施限制货物运输等。高速公路沥青路面在重载作用下,在靠近车轮的地方会有更大的剪切应力,这是导致路面疲劳断裂、车辙破坏的重要因素。所以,必须加强对因超载而造成的沥青路面损坏的研究与改善措施。
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