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润江路路面车辙病害分析
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摘要:车辙属于城市道路沥青路面的一种常见病害，而我国目前沥青路面设计还没有严格意义上以车辙作为路面设计指标，相关规范也缺乏沥青面层剪切流动变形的定量计算指标。本文以润江路为例，通过对车辙产生的原因进行相关分析，为后续的道路翻修工作提供参考和建议。
关键词：沥青路面设计、沥青路面车辙、车辆超载
0引言
润江路为镇江城区的一条城市主干道，道路全长3.88km，于2012年底完成施工，道路路面采用沥青混凝土路面，面层结构为：4cmAC-13沥青砼+5cmAC-16沥青砼+6cmAC-20沥青砼，石油沥青为重交70#A级；路面基层结构采用三层水泥稳定碎石，每层厚度16cm；底基层采用18cm10%灰土。路面使用过程中，多处位置出现车辙病害，尤其是红绿灯交叉口道路车辙现象极为严重，对行车安全产生不利影响。道路全段车辙深度基本在2-3cm左右，严重的交叉口位置车辙深度达6cm，车辙病害面积总计近30000平米。
1车辙类型判断
目前国内道路根据车辙形成的原因不同，将其分为以下四种类型：
①失稳型车辙：沥青面层材料结构，在高温状态下受荷时容易发生横向流变，因而产生车辙现象，主要以面层结构破坏形态为主，通常发生在轮迹处，呈W型；
②结构型车辙：路面结构强度不足，或路基强度不足，在车辆荷载作用下产生的永久变形过大，产生较大宽度范围内的下凹现象，呈U型；
③磨耗性车辙：沥青结构表层材料在车辆行驶、自然因素作用下，不断磨耗损失形成；
④压密性车辙：由于沥青面层材料施工压实度未能达到要求，或沥青混合料设计不当，面层材料在车辆荷载作用下发生压密变形造成车辙。
根据润江路的路面钻芯取样情况来看，路面结构中水稳层目前使用状况仍较为良好，水稳材料成型无松散现象出现；道路路基使用状况也较为良好，没有出现路基下沉、起伏等病害现象；钻芯取样的沥青中下面层材料均出现了层位变形现象。因此，结合润江路路面车辙的表观形状看，病害车辙主要属于第①类失稳型车辙。
2车辙成因分析
润江路路面车辙主要属于失稳型车辙，从国内车辙研究的相关案例来看，高温季节连续通行重载交通往往是造成这种车辙的最典型原因。此类车辙的产生，实质是荷载作用下沥青面层材料发生剪切流动变形的体现，而我国现行路面设计规范中，还缺乏对车辆荷载下沥青面层剪切流动变形的定量计算指标，因此，对润江路的车辙分析，在路面各项指标已验收合格的基本前提下，考虑从外因上进行多因素的比较分析后进行判断。
2.1路面荷载情况
润江路原设计按《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006）执行，采用三层式沥青混凝土面层结构，原设计按累计轴次约Ne=4000万次标准设计，无论设计轴次还是选用的路面结构组合类型，与镇江城区主干路相比，都几乎属于最高标准配置路面结构形式。
根据交警部门在沿线各交叉口的监控交通量以及镇杨汽渡提供的交通量统计数据情况，按常见载运车辆轴重类型进行轴载计算。为便于与原设计荷载标准比较分析，仍按06版《公路沥青路面设计规范》进行路面轴载计算，初始年的当量轴次N1计算如下表所示：
表1初始年的当量轴次计算表
车种
交通量
推荐车型
前轴重
后轴重
后轴数
后轴轮组
轴载系数
车道分布系数
年度累计标准轴载
（辆/天）
（KN）
（KN）
客运车
1620
宇通
40
80
2
2
0.952
0.50
281550.21
10吨以下
600
五十铃
36
55.5
1
2
0.152
0.50
16686.60
10-50吨
1486
红岩
62
119
2
2
6.128
0.50
1661896.75
50吨以上
495
-
50.7
113.3
3
2
5.842
0.50
527761.74
总计
249万
按交警部门2015年度和2016年度交通数据对比，车辆数增长了约40%；按汽渡的统计数据，2017年度比2016年度，车辆数增长了约17.6%；2018年度前10个月汽渡总吨位增长了14.30%，其中50吨以上的重型货车比2017年同期增长了230.25%，经与交警部门沟通，道路交通量的激增，与该道路区域整个货运交通管制方式有直接关系。综合两方数据，交通量增长情况按前3年内持续20%的增长率，后续年限交通量饱和无增长，计算设计基准期（15年）内累计当量轴次：
Ne=249+249*1.2+249*1.22+249*1.22*12=5209万次。
通过对累计轴载次数的比较可以看出，由于货运交通管制措施，造成实际路面荷载增长过快，远超路面结构设计预期，在未考虑车辆超载的前提下，实际交通量累计当量轴次已超出原设计预测量的30%以上，加速了路面车辙病害现象的出现。
2.2路面车辆超载分
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