城市道路交叉口車轍處置措施分析

史永翔

（蘇交科集團(tuán)股份有限公司 江蘇南京 210019）

在城市道路交叉口中，車轍是比較常見(jiàn)的病害問(wèn)題之一，如果交叉口出現(xiàn)深度較大的車轍，則會(huì)對(duì)行車安全性造成影響。為此，要分析該路段上車轍的成因，并采取行之有效的方法和措施加以處置。借此，下面就城市道路交叉口車轍處置措施展開(kāi)分析探討：

1 城市道路交叉口車轍的成因分析

車轍是城市道路瀝青混凝土路面中較為常見(jiàn)的一種病害，這種病害在交叉路口中出現(xiàn)的越來(lái)越多，具體的形成原因如下：

1.1 交叉口的特殊性

交叉口是城市道路中比較特殊的一個(gè)路段，所有平面交叉的路口，需要設(shè)置交通信號(hào)燈，以保證車輛的順暢通行及行車安全。當(dāng)車輛行駛至設(shè)有信號(hào)燈的道路交叉口時(shí)，通常都會(huì)減速慢行，并且還需要制動(dòng)停車，若是等待通過(guò)交叉口的車輛較多時(shí)，則一個(gè)信號(hào)燈很難全部通過(guò)，所以車輛會(huì)在交叉口頻繁啟停，這個(gè)過(guò)程會(huì)導(dǎo)致瀝青混凝土面層承受較大的荷載作用力，在反復(fù)作用下，便會(huì)在交叉口形成車轍。在城市道路中，小型轎車的占比例較大，中型和大型客車次之，這些車輛在正常行駛時(shí)，對(duì)車轍的影響微乎其微，而進(jìn)入交叉口后，因剎車和啟動(dòng)，會(huì)使軸載重新分布，輪胎與地面之間的接觸壓力會(huì)隨之發(fā)生改變，如果交叉口信號(hào)燈的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在長(zhǎng)時(shí)間的荷載作用下，會(huì)使瀝青混凝土路面出現(xiàn)無(wú)法恢復(fù)的變形，車轍也就隨之產(chǎn)生。

1.2 瀝青混凝土的性能

城市道路中，瀝青混凝土在路面工程中的應(yīng)用非常廣泛，這是一種混合料，由瀝青和集料按照一定的比例拌制而成，它的強(qiáng)度除了受膠結(jié)材料粘結(jié)力的影響之外，還與集料顆粒間的內(nèi)摩阻力和鎖結(jié)力有關(guān)。強(qiáng)度是瀝青混凝土路面性能的關(guān)鍵指標(biāo)，正常情況下，瀝青混凝土路面的強(qiáng)度越高，性能越好，車轍等病害的發(fā)生概率就越低。在瀝青混凝土中，瀝青作為膠結(jié)材料，它能夠?yàn)檎麄€(gè)路面結(jié)構(gòu)層提供40%左右的抗車轍性能，若是在瀝青中摻入高分子聚合物等材料對(duì)其進(jìn)行改性，則可以改善瀝青混合料的性能，由此可使瀝青路面的抗車轍性能得到大幅度提升。在瀝青混合料中，集料可以提供60%左右的抗車轍性能，集料的質(zhì)量越好，抗車轍的性能就高。但從城市道路交叉口瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況來(lái)看，大部分交叉口的上面層采用的是改性瀝青，而為了降低工程造價(jià)，中面層一般都是普通瀝青，從而增大了中面層車轍的發(fā)生概率，一旦中面層出現(xiàn)車轍，瀝青混凝土路面的結(jié)構(gòu)整體性便會(huì)遭到破壞，抗車轍的性能也會(huì)隨之降低。

2 城市道路交叉口車轍問(wèn)題的處置措施

為從根本上解決城市道路交叉口的車轍問(wèn)題，必須對(duì)設(shè)計(jì)工作予以高度重視，具體的優(yōu)化措施如下：

2.1 做好交叉口交通流量預(yù)測(cè)

由于受到行車荷載的影響，使得城市道路交叉口車轍病害的形成概率進(jìn)一步增大。行車荷載歸屬于外部影響因素的范疇，這個(gè)因素雖然無(wú)法通過(guò)相應(yīng)的設(shè)計(jì)措施進(jìn)行消除，但卻必須在設(shè)計(jì)過(guò)程中予以充分考慮。車輛荷載與交通流量之間的關(guān)系最為密切，相關(guān)研究結(jié)果表明，交通流量越大，荷載就越大，對(duì)路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的作用力就越強(qiáng)。若是交叉口的瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)沒(méi)有充分考慮荷載，僅按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，一旦交通流量激增，便會(huì)導(dǎo)致荷載增加，而路面由于無(wú)法承受如此之大的荷載，便會(huì)形成車轍。所以，在城市道路交叉口的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要對(duì)交通流量進(jìn)行調(diào)查，在正確分析的基礎(chǔ)上，對(duì)交通流量進(jìn)行合理預(yù)測(cè)，并在預(yù)測(cè)時(shí)，考慮重載車輛和超載車輛的影響，據(jù)此對(duì)彎沉值進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)城市道路交叉口交通流量的科學(xué)分析與合理預(yù)測(cè)，能夠有效預(yù)防早期車轍的產(chǎn)生，由此可進(jìn)一步延長(zhǎng)道路的使用壽命。

2.2 保證路基強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求

當(dāng)城市道路交叉口的路基和底部基層出現(xiàn)變形時(shí)，會(huì)進(jìn)一步增大車轍的形成概率，并且這種原因造成的車轍，修復(fù)難度大、費(fèi)用高。為避免這一問(wèn)題的發(fā)生，必須保證路基和底部基層的強(qiáng)度符合相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求。

2.2.1 路基

為最大限度地減小道路交叉口的路基變形，在具體設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)親臨現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)地基基礎(chǔ)的性質(zhì)進(jìn)行全面調(diào)查分析，通過(guò)計(jì)算對(duì)地基的回彈模量進(jìn)行確定，以此來(lái)確?；貜椖Ａ恐档臏?zhǔn)確性。同時(shí)，要確保路基處于干燥狀態(tài)，這樣能夠使輕、中等級(jí)的道路路基強(qiáng)度達(dá)到30MPa以上，重、特等級(jí)的道路路基強(qiáng)度達(dá)到40MPa 以上。如果為軟土地基，則應(yīng)當(dāng)采取行之有效的方法和措施進(jìn)行處理，如換填、強(qiáng)夯等，以此來(lái)確保交叉口的路基達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求。

2.2.2 底部基層

在城市道路交叉口中，底基層和基層是路基和路面結(jié)構(gòu)的承載體，如果它們的強(qiáng)度不夠，則會(huì)增大該路段上車轍的產(chǎn)生概率。根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，底基層和基層應(yīng)當(dāng)以半剛性基層作為首選，水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度較高、穩(wěn)定性好，可在設(shè)計(jì)中進(jìn)行應(yīng)用。要保證底基層和基層的厚度達(dá)標(biāo)，如果是單層的底基層其厚度應(yīng)當(dāng)不低于20cm，雙層的厚度以30～40cm為宜。

2.3 強(qiáng)化瀝青混凝土面層的設(shè)計(jì)

在城市道路交叉口中，所有的交通荷載全都直接作用在瀝青混凝土面層上，并通過(guò)面層將荷載傳遞到基層當(dāng)中，如果面層本身的強(qiáng)度和穩(wěn)定性不足，則無(wú)法承受長(zhǎng)時(shí)間的荷載作用，由此會(huì)增大車轍的產(chǎn)生概率。所以，對(duì)瀝青混凝土路面的面層進(jìn)行強(qiáng)化設(shè)計(jì)顯得尤為必要，這是預(yù)防交叉口車轍病害的有效途徑之一。相關(guān)研究結(jié)果顯示，瀝青混凝土面層產(chǎn)生的車轍深度占總車轍深度的90%以上，這與面層的性能有著密切關(guān)聯(lián)。故此，在面層設(shè)計(jì)中，要進(jìn)一步增強(qiáng)其高溫抗車轍能力，具體可從瀝青混合料及面層的厚度兩個(gè)方面著手：

2.3.1 瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性

對(duì)于瀝青混合料而言，它的高溫穩(wěn)定性主要取決與礦料，其中粗集料的嵌擠作用越好，高溫穩(wěn)定性就越好，而瀝青粘結(jié)料對(duì)剪切變形具有一定的牽制作用。因此，在混合料設(shè)計(jì)時(shí)，要先進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，根據(jù)工程所在地的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出密實(shí)型的瀝青混合料，然后進(jìn)行車轍試驗(yàn)，對(duì)瀝青與集料的最佳配合比進(jìn)行確定。同時(shí)，要選擇質(zhì)量好的集料，碎石的質(zhì)地要堅(jiān)硬，且具有良好的耐磨性和抗沖擊性，瀝青以改性瀝青為主。此外，可在道路交叉口兩側(cè)頻繁制動(dòng)和啟動(dòng)的路段面層中，加入適量的纖維材料，借此來(lái)增強(qiáng)面層的動(dòng)穩(wěn)定度，以此來(lái)預(yù)防車轍的產(chǎn)生。

2.3.2 合理設(shè)計(jì)面層厚度

在對(duì)道路交叉口的面層厚度進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，如果面層采用的是AC-13，則厚度應(yīng)當(dāng)不低于4.0cm；采用AC-16，面層厚度應(yīng)當(dāng)不低于5.0cm。當(dāng)中面層采用的是AC-20 時(shí)，厚度應(yīng)當(dāng)不低于6.0cm。下面層采用AC-25 時(shí)，厚度應(yīng)當(dāng)達(dá)到7.0cm。面層的總體厚度以16～18cm 左右為宜。

3 結(jié)論

綜上所述，城市道路交叉口的車轍問(wèn)題非常普遍，為避免車轍對(duì)行車安全性的影響，可以從設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，通過(guò)交通流量預(yù)測(cè)、提高路基的強(qiáng)度以及強(qiáng)化瀝青混凝土面層設(shè)計(jì)等措施，降低車轍的產(chǎn)生概率，確保交叉口的行車安全。