摘要:在已建和新建的道路中,不可避免的存在着大量的长大纵坡路段,尤其是在一些自然环境比较恶劣、交通量大、超载超限车辆多的长大纵坡上,路面长期处在极为不利的受力状态下,大大加快了道路的损坏速度,严重的影响了道路的使用寿命。长大纵坡路段出现的这些病害不仅严重影响了道路的通行能力,而且对这一特殊路段的行车安全也产生了巨大的威胁,阻碍了相关区域的经济交流和发展。本文在进行典型路段实地调研的基础上提出了旧路长大纵坡抗推移路面的结构与材料方案。
由牛顿第三定律可知,机动车在行驶的过程中,会对路面产生力的作用。沥青路面的纵断面剪应力,横断面正应力和层间剪应力受机动车质量的影响较大。不论是在上坡路段还是下坡路段,机动车的驱动轮都对沥青路面产生一个与行车方向相反的水平推力,而从动轮则会对路面产生一个与行车方向一致的水平推力。在上坡路段,驱动轮对路面的推力大于从动轮。而在下坡路段,由于重力在坡道方向上的分力与行车方向一致,且机动车有制动等行为,因而驱动轮对路面的推力会减小,甚至该力的作用方向也发生变化。
随着纵坡坡度的增大,机动车的重力在道路方向上的分力也随之增大。在上坡路段,这个分力就是坡道阻力。由于该力的作用,机动车对路面的水平推力增大。再加上变速阻力的作用,机动车对路面的作用力进一步增加。因此,在长大纵坡上坡处,沥青路面受到的横断面正应力、层间剪应力和纵断面剪应力远远大于水平路段。而机动车下坡时的受力情况与上坡时的基本相同,但是重力的分力已经不再是一种阻力,而是变成了助力,由于该力的作用,机动车驾驶员在下坡时,会进行频繁的制动来控制车速。机动车的制动作用,会使沥青路面所受的正应力和剪应力剧增大。
由于长大纵坡路段一般均处于最不利的工作条件和环境当中,同样一条道路,其他路段的工作条件好于长大纵坡路段,于是出现了使用寿命大不相同的局面;而长大纵坡损坏的表现,主要是沥青面层出现车辙、推移和开裂等病害,路基和基层并无损坏现象,对此一般应作路面补强的中修工程处理,针对主要矛盾沥青混合料推移,路面结构设计理论,应主要以累计标准轴载作用下的车辙、沥青混合料上中下面层之间或沥青混合料柔性面层与半刚性基之间层间剪切应力作为控制指标。
通过方案比选,最终确定采用.()#沥青玛蹄脂碎石+.橡胶沥青改性沥青碎石封层+基层刻槽拉毛组合方式对原路面进行修补,下封层的铺设,可以减少反射裂缝的产生,同时起到防水的作用,还能增强基层与面层的结合程度,提高基面层间的抗剪能力。对原路面基层进行拉毛或刻槽处理,能有效的增强基层与面层的结合性,提高基面层间的抗剪和抗拉能力,减少推移病害的发生。混合料具有良好的抗车辙能力,能有效的抵抗长大纵坡路面的剪应力,劈裂抗拉强度大,能有效的抵抗层底拉应力。且混合料的残留稳定度高,构造深度大,具有良好的抗水损坏能力和抗滑性,可以减少长大纵坡路面病害的发生,提高长大纵坡路段的行车安全系数。










