沥青路面车辙的定义

定义：车辙是指轮迹处深度大于10mm的纵向带状凹槽（辙槽）。

按照车辙发展轻重程度，《公路技术状况评定标准》（JTG H20-2015）将车辙分为轻、重两个等级：

轻：辙槽浅，深度在10~15mm 之间，损坏按长度计算，检测结果要用影响宽度（0.4m）换算成㎡。

重：辙槽深，深度15mm 以上，损坏按长度计算，检测结果要用影响宽度（0.4m）换算成面积。

　　沥青路面处于高温状态时，在行车荷载作用下其内部材料发生横向流动变形而产生的车辙，通常发生在轮迹处，两侧有隆起，呈W型，主要由于沥青混合料的高温稳定性不足造成的，这类车辙是目前研究的主要对象。

2.结构型车辙

　　这类车辙是由于路面结构在交通荷载作用下产生整体永久变形而形成。这类车辙主要由于路基强度不足而引起的，一般宽度较大，两侧没有隆起现象，横断面成浅盆状的U字形。由于我国采用半刚性基层较多，因此这类车辙产生较少。

3.磨耗性车辙

　　由于沥青路面结构顶层的材料在车轮磨耗和自然环境因素作用下持续不断的损失形成，汽车使用了防滑链和突钉轮胎后，这种车辙更容易产生这种车辙类型在允许使用埋钉轮胎的国家比较常见，而在我国基本没有。

4.压密性车辙

　　在沥青路面铺筑过程中可能由于没有充分压实或为了片面追求平整度而在温度较低的情况下碾压造成压实度不足引起的，也可能由于混合料设计不当引起的。开放交通后轮迹带下的面层继续受到压实，产生压密变形。这种车辙在国外较少，但在我国却常常发生，属于非正常的车辙。

　　车辙是沥青路面的典型病害之一，车辙的辙谷处沥青混合料被进一步压实、减薄；辙峰处路面变厚，但疏松。路面的这种结构变化，导致整体性强度降低，成为其他病害的诱发源。

　　车辙会给车辆的安全行驶造成威胁，由于车辙积水，汽车会发生水漂；由于溅水成雾，影响司机视线；积水一旦结冰，对刹车不利。车辙还给车辆超车、更换车道都带来困难和危险。

　　车辙对道路周围环境也有不利影响，据调查，当车辙内积水水厚25mm，大型车通过时能将水横向飞溅10～15m远。由于车辙的存在，汽车震动加剧，对沿线居民带来更大的噪音污染。

　　通常认为沥青混合料的高温抗车辙能力有 60%是依靠集料的嵌挤力，而集料的嵌挤作用在很大程度上取决于集料级配及表面特征。集料的形状和表面粗糙度影响了沥青混合料的嵌挤作用强弱及内摩阻角的大小。一般情况下坚硬、纹理粗糙、多棱角、颗粒接近正方体的集料，其相应的沥青混合料具有较好的高温稳定性。

　　填料是指沥青混合料组成中粒径小于 0.075mm 的矿料颗粒，在我国俗称矿粉，通常加入填料是为了降低沥青混合料的空隙率并和沥青形成胶浆。填料的颗粒尺寸、形状和聚散程度都影响了沥青胶浆的性能，从而进一步影响沥青混合料的高温稳定性。为了使沥青混合料具有必要的稳定度，需要有一定数量的填料，但填料过多会使沥青混合料发脆并开裂，降低沥青胶浆的粘聚力，同时使沥青混合料容易产生大的塑性变形，因此要严格控制沥青混合料中的填料含量。

　　级配是集料所有技术性质中最重要的，几乎能影响沥青混合料的所有性能，对高温稳定性亦是如此。集料级配决定了矿料颗粒间嵌挤力的大小及混合料的密实程度，直接影响沥青混合料的高温稳定性。SHRP 的研究表明，在通常情况下，有合理密级配的沥青混合料的高温稳定性要优于间断级配沥青混合料（SMA 除外）。形成骨架结构的级配受温度影响较小，有较好的高温抗车辙能力，而悬浮型结构抗车辙能力较差。

　　集料的粒径对沥青混合料的高温稳定性有一定的影响，传统的观点认为，集料越粗对抗车辙越有利，但车辙试验表明，公称粒径大小和动稳定度之间没有必然的联系。西部环道试验表明，热拌沥青混合料在最佳沥青用量，空隙率为 8%时，粗级配的车辙深度最大，细级配次之，中级配最小。由此可见，单纯增大矿料粒径不一定能提高混合料的高温稳定性，关键是要形成良好的骨架嵌挤结构，并保持一定密实度。

　　沥青的种类和自身物理性质对沥青混合料抗车辙性能有重要影响。在一定温度和加载速率下，沥青粘度越大，混合料的粘滞阻力也越大，抗剪切变形能力越强，沥青混合料抗车辙性能越好。

　　沥青胶结料所提供的粘结力大小与沥青混合料本身的性质、沥青用量及沥青与矿料之间的相互作用密切相关，沥青混合料在高温条件下的粘结力与沥青本身在高温条件下的粘结力有关。反映沥青高温性能的指标通常有两个：一个是软化点，一个是 60℃粘度。很显然，沥青的软化点越高，60℃粘度越高，沥青的高温性能越好。

　　沥青中蜡的含量对沥青的性质有非常大的影响，含蜡量高的沥青，当温度接近软化点时，蜡的熔融会引起沥青粘度的明显降低，从而导致沥青混合料的抗车辙能力不足。

　　近年来，为了改善沥青的性能，许多国家在沥青中填加聚合物质进行研究，实践表明，目前市场上的抗车辙剂对提高沥青混合料的抗车辙性能都有一定的作用。

　　沥青层厚度是影响车辙的重要因素，传统看法认为，厚度越大，车辙越严重。但美国罗杰斯等人通过调查发现，全厚式沥青路面的车辙深度的平均值为4.6mm，并不比沥青层薄的大。1997年TRL报告指出，当沥青层厚度小于180mm时，增加沥青层厚度会使车辙显著增加，而沥青层厚度超过180mm再增加厚度对车辙增大的影响就很小了。因此，对沥青路面的车辙形成，不能简单地归结到沥青层的厚度上。

　　在相当长的时间内，普遍认为柔性基层沥青路面的最大缺点是抗车辙能力差，半刚性基层沥青路面的优点是抗车辙能力强，就半刚性基层沥青路面而言，沥青层越厚，抗车辙变形能力就越差。但事实上，国外在重交通路段上普遍采用全厚式路面或者柔性基层的沥青路面，而半刚性基层沥青路面主要用于中轻交通的公路上。通过调查表明，国外重交通路段上车辙变形并没有我国严重，因此，柔性基层沥青路面的抗车辙性能并不能凭想象就断定不好，应该进行更深入的研究。

　　交通条件对沥青路面高温性能的影响有荷载、轮胎气压、行驶速度、渠化交通等。荷载对沥青路面高温车辙的影响是不言而喻的，重载车、超载车更是加快了沥青路面车辙的产生。通常轮胎气压是适应行车荷载的，荷载越大则轮胎气压越高，车辆超载必然引起轮胎气压增加，其对车辙的影响与荷载是一致的。行驶速度对车辙的影响主要反映在荷载的持续作用时间上，车辆行驶速度越小，荷载作用时间越长，相同交通量所引起的路面变形越大。同时，渠化交通也加速了沥青路面的变形。

　　高温季节连续通行重载交通是造成车辙的最直接原因。资料表明：在40℃～60℃范围内，沥青混合料的温度每上升5℃，其变形将增加2倍。在2002年NCAT 环道试验的研究报告中，提出沥青路面的车辙发生在七天最高空气温度高于28℃的日子里。国内有关研究认为，气温低于30℃一般不会有大的车辙，甚至气温低于35℃，即路表温度低于55℃的情况下，车辙能够限制在几毫米的范围内，而气温超过38℃，车辙就会很快增长，如果气温连续超过40℃，几天就会使路面发生严重的车辙损坏。

　　研究表明，路面在潮湿状态下，沥青混合料的水敏感性增大，同时使高温稳定性也降低。尽管下雨能使路面温度下降5℃左右，但有水状态比干燥更容易产生车辙。