江苏省普通国省干线公路车辙发展规律研究与分析

陈胜武，陈一鸣，熊文涛

江苏省普通国省干线公路车辙发展规律研究与分析

陈胜武1，陈一鸣1，熊文涛2

（1.江苏省交通运输厅公路局，江苏 南京 210004；2.苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 210017）

文章对江苏全省普通国省干线公路沥青路面车辙状况进行了评价，结合其近年交通增长情况、全省高温气候状况以及各地市沥青路面抗车辙性能分析，重点研究了苏北、苏中、苏南城市所辖路网车辙发展规律，提出了基于抗车辙性能的高温气候等级，研究结论对全省普通国省干线公路后期开展车辙针对性养护决策具有参考价值，对各地市抗车辙技术的选择应用具有一定指导意义。

普通国省干线；车辙；发展规律

近年来，江苏公路交通发展始终保持全国先进。进入“十二五”以来，江苏公路网络技术等级结构逐步优化，一级公路9 514 km，二级公路21 328 km。二级以上公路占总里程比重达23.2%，在全国各省区中排名第一，国省干线公路中二级公路比重达99%，居全国第一。随着经济的高速发展，江苏省干线公路交通量迅猛增长，运输车辆中大型货运车辆的比重不断增加、车辆超载现象普遍、交通组成复杂、车速相对较慢等因素是造成普通干线公路车辙产生的主要原因。此外，近年来极端高温气候频发而部分地方干线公路路面材料抗车辙设计针对性不足，加剧了车辙的形成。通过对全省干线公路车辙发展规律的研究分析，以及对目前全省普通国省干线公路沥青路面抗车辙性能的总体评估，对各地方后期开展车辙针对性养护、有效控制车辙发展具有重要意义。

1　车辙发展状况及抗车辙技术应用评价

1.1车辙发展状况

近些年，江苏省普通国省干线公路路面技术状况每年均会进行检测，其中干线公路路面车辙深度状况整体情况如图1所示。

江苏省13地市干线公路车辙深度指数平均值均超过90%，按照沥青路面车辙评定等级评价为优。对比2012年路面车辙情况，2013年部分地市经过路面养护，车辙深度指数相应提高；但即便如此，超过一半的地市其所辖路网整体车辙状况仍呈现不同程度的衰减，其中无锡地区、徐州地区车辙状况相对严重，车辙深度指数均在90%以下，仍亟待改善。淮安、常州等地车辙深度指数呈现较大幅度衰减。

图1　江苏各地市路面车辙深度指数RDI

1.2抗车辙技术应用情况及效果

近年来，一些抗车辙技术在江苏省普通国省干线公路部分沥青路面中进行了应用，主要包括［1-3］：

（1）抗车辙添加剂类

外掺添加剂是最常见的抗车辙手段，其作用机理是通过集料表面的增粘、加筋、填充以及沥青改性、弹性恢复等多重作用而大幅度提高沥青混凝土的高温稳定性，部分地市均进行了实践应用。如DOMIX、路孚8 000、路科比、PR等在无锡、常州、扬州、苏州等地相继进行了应用。其使用效果各异，部分路段抗车辙性能虽有提升，但也存在施工均匀性控制不佳、添加外掺剂的沥青混合料设计和施工工艺调整针对性不足，从而衍生了水损害和早期疲劳裂缝等其它病害的现象。

（2）新技术和新结构

苏中、苏南部分地市近年来对一些抗车辙新技术进行了积极探索，如扬州地区从2010年开始引入了耐久性高模量技术，苏州、无锡甚至使用了半柔半刚性混合料技术用于处治车辙，均取得了一定效果。

对新结构类型，常州等地对三层路面结构、双层改性沥青结构进行了实践，由于时间较短，其抗车辙效果、对江苏省普通国省干线公路使用状况的适应性、基于寿命周期费用的经济性还需要进行长期观测和全面评估。

2　交通量影响因素分析

江苏省各地市经济发展情况不一样，交通情况也不一样，选取苏南、苏中、苏北路面车辙病害程度不同地区的8条线路交通量、车辙发展状况进行分析，研究交通量对车辙病害的影响，苏南、苏中、苏北地区交通量发展分别如图2～图4所示。

由8条线路交通量发展情况分析发现：（1）江苏省干线公路交通量，苏南地区交通量总数超过苏中地区，苏中地区高于苏北地区。（2）各地区不同线路交通量随时间发展增长不明显。结合8条线路车辙发展情况，对交通量增长与平均车辙深度发展进行了相关性分析，如图5所示。

图5表明，8条线路年交通量发展与车辙深度增长规律不明显，无直接联系，说明交通量增长不是引起车辙深度增长的主要因素。

图2　苏南地区交通量发展

图3　苏中地区交通量发展

图4　苏北地区交通量发展

图5　交通量发展与车辙深度增长关系图

3　高温气候影响因素分析

3.1高温气候影响

高温对沥青路面车辙影响大，极端高温持续时间长短直接影响着沥青路面的车辙病害情况，为分析历年江苏省干线公路车辙病害发展与极端高温持续时间的影响规律，对2011年～2013年江苏省不同地区的高温持续天数进行统计，统计结果如图6所示（极端高温为≥35 ℃，高温为≥30 ℃）。

图6　高温持续时间

分析江苏省各地市历年高温天气持续时间状况可知：从2011年到2013年，各地市高温持续天数总体呈现逐年增长趋势。2013年高温持续时间最长，且增幅大；苏北地区高温持续天数增加到2013年前苏南地区水平，苏南地区高温持续天数增加更多；其中苏州、无锡、苏州2013年高温持续时间超过110 d。

3.2极端高温气候影响

江苏省各地市极端高温持续天数与高温持续天数年增长情况如图7所示。

图7　极端高温持续时间

江苏省各地市历年极端高温天气持续时间状况分析如下：

（1）2013年各地市极端高温持续时间骤增，苏北地区极端高温持续时间大部分地区超过20 d，增长超过300%，苏中地区持续时间超过35 d，增长超过200%、苏南大部分地区持续时间超过40 d，增长超过100%。

（2）江苏省各地市2013年极端高温持续时间骤增，苏北地区极端高温天气时间增加到2013年以前苏南地区水平，苏北地区抗车辙性能要求应提高到苏南地区水平，苏南地区极端高温持续时间更长，抗车辙性能标准应进一步提升，以满足极端气温对抗车辙性能的要求。

根据江苏省2013年各地市高温持续时间、极端高温持续时间与车辙深度指数绘图，如图8所示。

图8　温度与车辙深度指数关系

结合江苏省干线公路路面车辙发展状况与高温气候发展，极端高温持续时间与高温持续时间的不同档次对应的车辙深度指数基本相同，极端高温持续时间或高温持续时间越长，路面车辙深度指数越小，车辙病害越严重［4-5］。

3.3气候分级

根据2013年全省13地市极端高温持续情况和高温持续时间情况，绘制各档持续天数的分布图、极端高温持续天数分布图如图9所示，高温持续天数分布图如图10所示。

按照偏正态分布的曲线来分析各档持续时间分布图，从而进行气候等级划分。鉴于此，以极端高温持续天数与高温持续天数为指标划分，提供适合不同温度条件下的抗车辙技术方案，如表1所示。

图9　极端高温持续天数分布图

图10　高温持续天数分布图

表1　抗车辙气温分级标准

依据气候等级分类，制定指导江苏省干线公路抗车辙路面技术实施方案。

4　结语

（1）江苏省国省干线公路沥青路面车辙增加与交通量增长无明显规律，交通量增长不是引起路面车辙增加的主要因素；

（2）高温及极端高温持续时长直接与沥青路面车辙增长相关，持续时长越长，路面车辙病害越严重，并依据高温气候持续时长对抗车辙技术方案进行分级，指导抗车辙技术应用；

（3）江苏省普通国省干线公路路面抗车辙技术应用普遍，苏南、苏中地区新材料、新技术应用较多，积累了丰富经验，可供苏北地区抗车辙借鉴。

［1］李海峰.沥青混凝土抗车辙技术研究［J］.黑龙江交通科技，2013（5）：1-2.

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［3］杨进，肖鹏飞.高模量低标号沥青抗车辙性能研究［J］.石油沥青，2013（3）：35-38.

［4］徐占磊.基于抗车辙性能高模量沥青混凝土路面结构数值分析［J］.科技交流，2012（4）：69-73.

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Research and Analysis of Rutting Development Rule for Jiangsu Arterial Highway

Chen Shengwu， Chen Yiming， Xiong Wentao
（1.Highway Bureau of Jiangsu Provincial Communications Department， Nanjing 210004， China；2. JSTI Group， Nanjing 210017， China）

In this paper， the asphalt pavement rutting condition of Jiangsu arterial highway was evaluated. Combined with the traffic growth， high temperature weather in recent years， and asphalt pavement anti-rutting performance analysis for each city in Jiangsu， it mainly focused on rutting development rule for the northern， the central and the southern Jiangsu， The high temperature climate grade was put forwarded based on the rutting resistance performance. The research conclusions could be taken as reference for rutting maintenance decision of arterial highway， and it had some guiding significance for the selection and application of anti-rutting technology for each city.

arterial highway； rutting； development rule

U418.6+8

A

1672-9889（2015）06-0005-03

陈胜武（1971-），男，江苏淮阴人，高级工程师，主要从事道路科研、设计及施工工作。

（2015-04-12）