超载车辆对高速公路沥青路面破坏原因的分析及对策
用轴次和当量作用次数如表1。
按以上方法计算，上行线行车道BZZ－100标准日平均当量轴次393
1次，是原设计日平均当量轴次1300?2＝650次?日的6．05倍；下行线
行车道BZZ－100标准日当量轴次1941次，是原设计日平均当量轴次的2
．99倍。如交通量年增长率9．8％，则上行线设计年限内累计当量轴次
为3551万次，下行线设计年限内累计当量轴次为1753万次，分别为原设
计行车道累计当量轴次742的4．79倍和2．36倍。由此可见，原OD调查
对转移交通量和车辆超载因素考虑不足，路面出现早期破坏则在所难免。
5 路面设计容许弯沉值 剪切应力分析
5．1 路面设计弯沉值
原设计容许弯沉值0．359mm；现考虑车辆超载因素之后，上行线行
车道设计容许弯沉值0．177mm，这与原设计相差甚大。
1999年1月（通车13个月）委托交通部公路工程检测中心对厦门段k236
＋320～k248＋170（11．85km）进行了路面工程质量的检测评价。
弯沉：测试里程为双向4车道共47．4km，数据个数13500，满足弯沉值
1999年11月30日对已使用二年的路面进行第二次弯沉测定。上行线
行车道共测定1176个点，弯沉值小于或等于0．177mm的有818个点，占
69．6％，平均代表弯沉值0．278mm；超车道测定242个点，弯沉值小于
或等于0．177mm的有216个点，占89．3％。
两次弯沉测定表明：①超载车行驶较少的超车道和下行线行车道的实测
弯沉值均较小，整体强度高；②上行线的行车道弯沉值明显大于超车道
，也就是行车道的路面结构在过量超载车辆的作用下，整体强度下降，
不能满足考虑超载因素之后的容许弯沉值，应采取措施恢复其整体强度。
5．2 剪切应力分析
长沙交研所参照弯拉强度验算方法，对剪切强度进行了验算，从计算结
果分析表明：在超载车的作用下产生的最大剪应力是容许弯拉强度δR
的2倍～3倍，瞬时最大剪应力接近各层沥青混合料临界开裂弯拉强度值
。双轮静态时，当量圆四周均会出现较大的剪切应力，车辆行进时，双
轮边缘以外某一纵向区域内形成高剪切应力的疲劳作用，因此产生纵向
裂缝。关于网状裂缝，由于轮载作用时并不完全带有方向性，很大程度
上都是随机的，高剪应力区为双轮作用区域，并非作用线，因此网裂自
然形成。地表水的渗漏，造成中、下面层深度疲劳作用加速破坏，必然
引起凹陷、唧泥的结果。
所以，厦漳高速公路由于过量超载车辆产生的剪应力，是造成沥青路面
纵横向裂缝、凹陷的主要原因。
6 路面病害处理方案
6．1 修补方法
路面损坏的特征主要是裂缝和凹陷这二种类型。维修应根据类型采取不
同的方法。对有裂缝而没有凹陷的地段，用针筒灌注乳化沥青2遍～3遍
，特别是气温高的情况下尽量多灌一些，防止雨水浸入软化水泥稳定碎
石基层，加速面层疲劳破坏。
对凹陷的地段修补，用切割机切开沥青面层，为防止修复后雨水沿着切
割缝隙下浸，表面层切割范围应宽于中面层5cm～10cm，以便铺设防水
卷材。用风镐整齐挖去凹陷的沥青面层和已损坏的基层。用
C25干硬性水泥混凝土现场拌制填补基层，用垂直振动夯锤夯实，待2h
后，洒上一层乳化沥青作为粘层油，先铺沥青下面层和中面层夯实，在
中面层表面新旧沥青的接缝处铺设防水卷材再铺上面层混合料，压实后
开放交通。这种处理方法的效果较好，通车后未发现修补坑槽的二次损
坏。缺点是施工较麻烦。
6．2 路面补强方案
①对上行线行车道弯沉不足且损坏较严重的路段，铣刨8cm，分二层采
用7％PE改性的AC－16Ⅰ型混合料铺筑至原路面标高；对上行线行车道
其他路段，均铣刨4cm，用改性的AC－16Ⅰ型混合料铺筑至原路面标高
。全路段用4cm7％PE改性AK－13A型加上3cm5％SBS改性SMA10型混合料
进行全幅罩面；
②对下行线除出现裂缝或网裂的地段进行特殊修补处理外，不作铣刨处
理，用4cm5％SBS改性SMA10型混合料进行全幅罩面；
③在全幅罩面之前，对铣刨的边缘均用20cm～25cm宽的防水卷材粘贴在
沥青层接缝上。
7 防止超载车辆损坏高速公路路面的措施
7．1 路政管理
由于高速公路路面维修困难、费用高、影响行车安全等特性，过量超载
造成路面迅速损坏，仅收点通行费得不偿失。考虑到高速公路收费还贷
问题，以免交通量骤减影响收费，对数量最大的二类车来说，在管理的
措施上，采取入口严格稽查的办法，不允许载货量超过交通部2000年2
号令第三条第五款规定的车辆进入高速公路，是防止路面过早破坏的最
有效措施。
7．2 设计留有余地
①分析交通量时，充分考虑转移交通量和超载的因素，应把超载车辆的
荷载都换算成当量轴次，据此算出容许弯沉值，设计时应留有余地；
②沥青中面层、上面层应采用抗车辙、抗浸水性能较好的改性沥青、S
MA混合料路面。
参考文献
［1］李德月．超重车运输中桥梁承载能力的评估，华东公路，2001．2
［2］中华人民共和国行业标准：公路沥青路面设计规范，北京：人民交通出版社
本文链接地址：http://www.oyaya.net/fanwen/view/166435.html
按以上方法计算，上行线行车道BZZ－100标准日平均当量轴次393
1次，是原设计日平均当量轴次1300?2＝650次?日的6．05倍；下行线
行车道BZZ－100标准日当量轴次1941次，是原设计日平均当量轴次的2
．99倍。如交通量年增长率9．8％，则上行线设计年限内累计当量轴次
为3551万次，下行线设计年限内累计当量轴次为1753万次，分别为原设
计行车道累计当量轴次742的4．79倍和2．36倍。由此可见，原OD调查
对转移交通量和车辆超载因素考虑不足，路面出现早期破坏则在所难免。
5 路面设计容许弯沉值 剪切应力分析
5．1 路面设计弯沉值
原设计容许弯沉值0．359mm；现考虑车辆超载因素之后，上行线行
车道设计容许弯沉值0．177mm，这与原设计相差甚大。
1999年1月（通车13个月）委托交通部公路工程检测中心对厦门段k236
＋320～k248＋170（11．85km）进行了路面工程质量的检测评价。
弯沉：测试里程为双向4车道共47．4km，数据个数13500，满足弯沉值
0．359mm的占97．1％，代表弯沉平均值＝0．2mm。
1999年11月30日对已使用二年的路面进行第二次弯沉测定。上行线
行车道共测定1176个点，弯沉值小于或等于0．177mm的有818个点，占
69．6％，平均代表弯沉值0．278mm；超车道测定242个点，弯沉值小于
或等于0．177mm的有216个点，占89．3％。
两次弯沉测定表明：①超载车行驶较少的超车道和下行线行车道的实测
弯沉值均较小，整体强度高；②上行线的行车道弯沉值明显大于超车道
，也就是行车道的路面结构在过量超载车辆的作用下，整体强度下降，
不能满足考虑超载因素之后的容许弯沉值，应采取措施恢复其整体强度。
5．2 剪切应力分析
长沙交研所参照弯拉强度验算方法，对剪切强度进行了验算，从计算结
果分析表明：在超载车的作用下产生的最大剪应力是容许弯拉强度δR
的2倍～3倍，瞬时最大剪应力接近各层沥青混合料临界开裂弯拉强度值
。双轮静态时，当量圆四周均会出现较大的剪切应力，车辆行进时，双
轮边缘以外某一纵向区域内形成高剪切应力的疲劳作用，因此产生纵向
裂缝。关于网状裂缝，由于轮载作用时并不完全带有方向性，很大程度
上都是随机的，高剪应力区为双轮作用区域，并非作用线，因此网裂自
然形成。地表水的渗漏，造成中、下面层深度疲劳作用加速破坏，必然
引起凹陷、唧泥的结果。
所以，厦漳高速公路由于过量超载车辆产生的剪应力，是造成沥青路面
纵横向裂缝、凹陷的主要原因。
6 路面病害处理方案
6．1 修补方法
路面损坏的特征主要是裂缝和凹陷这二种类型。维修应根据类型采取不
同的方法。对有裂缝而没有凹陷的地段，用针筒灌注乳化沥青2遍～3遍
，特别是气温高的情况下尽量多灌一些，防止雨水浸入软化水泥稳定碎
石基层，加速面层疲劳破坏。
对凹陷的地段修补，用切割机切开沥青面层，为防止修复后雨水沿着切
割缝隙下浸，表面层切割范围应宽于中面层5cm～10cm，以便铺设防水
卷材。用风镐整齐挖去凹陷的沥青面层和已损坏的基层。用
C25干硬性水泥混凝土现场拌制填补基层，用垂直振动夯锤夯实，待2h
后，洒上一层乳化沥青作为粘层油，先铺沥青下面层和中面层夯实，在
中面层表面新旧沥青的接缝处铺设防水卷材再铺上面层混合料，压实后
开放交通。这种处理方法的效果较好，通车后未发现修补坑槽的二次损
坏。缺点是施工较麻烦。
6．2 路面补强方案
①对上行线行车道弯沉不足且损坏较严重的路段，铣刨8cm，分二层采
用7％PE改性的AC－16Ⅰ型混合料铺筑至原路面标高；对上行线行车道
其他路段，均铣刨4cm，用改性的AC－16Ⅰ型混合料铺筑至原路面标高
。全路段用4cm7％PE改性AK－13A型加上3cm5％SBS改性SMA10型混合料
进行全幅罩面；
②对下行线除出现裂缝或网裂的地段进行特殊修补处理外，不作铣刨处
理，用4cm5％SBS改性SMA10型混合料进行全幅罩面；
③在全幅罩面之前，对铣刨的边缘均用20cm～25cm宽的防水卷材粘贴在
沥青层接缝上。
7 防止超载车辆损坏高速公路路面的措施
7．1 路政管理
由于高速公路路面维修困难、费用高、影响行车安全等特性，过量超载
造成路面迅速损坏，仅收点通行费得不偿失。考虑到高速公路收费还贷
问题，以免交通量骤减影响收费，对数量最大的二类车来说，在管理的
措施上，采取入口严格稽查的办法，不允许载货量超过交通部2000年2
号令第三条第五款规定的车辆进入高速公路，是防止路面过早破坏的最
有效措施。
7．2 设计留有余地
①分析交通量时，充分考虑转移交通量和超载的因素，应把超载车辆的
荷载都换算成当量轴次，据此算出容许弯沉值，设计时应留有余地；
②沥青中面层、上面层应采用抗车辙、抗浸水性能较好的改性沥青、S
MA混合料路面。
参考文献
［1］李德月．超重车运输中桥梁承载能力的评估，华东公路，2001．2
［2］中华人民共和国行业标准：公路沥青路面设计规范，北京：人民交通出版社
《超载车辆对高速公路沥青路面破坏原因的分析及对策(第2页)》
★读了本文的人也读了：