车辙是沥青路面在汽车荷载反复作用下产生竖直方向永久变形的累积[1]。对于高速公路，在行车荷载的作用下，尤其是重载车辆慢速行驶过程中，沥青面层的沥青混合料在剪应力的作用下产生横向流动，使得车辆轮迹两侧产生隆起，形成“W”型车辙。近些年，随着黑龙江省高速公路建设里程的增加，省内多条高速公路上出现了车辙病害。车辙病害影响车辆行驶的稳定性；雨天车辙内积水容易导致车辆漂滑等。因此，本次研究结合伊哈高速公路某路段车辙病害调查结果，以及现场取芯的芯样，通过测试芯样的厚度、密度、沥青含量和集料级配等指标，分析伊哈高速公路车辙病害形成的原因。

1 哈伊公路车辙病害现场取芯

本次调查选择哈伊公路秦家至赵家段车辙较为严重路段K438+400～ K438+450。秦家至赵家段是呼兰至绥化高速公路和哈尔滨绕城高速公路的连接线。该路段2002-09-05开工建设，2004-09-24通车。路面结构采用沥青混凝土路面。上面层为AC-16Ⅰ改性沥青混凝土4 cm，中面层为AC-20Ⅰ沥青混凝土5 cm，下面层为AC-25Ⅰ沥青混凝土6 cm。基层采用二灰碎石18 cm，底基层采用5%水泥稳定砂砾30 cm。

本次研究在K438+400～ K438+450路段上选取3个横断面进行车辙测量和钻芯取样(见图1和图2)。钻芯具体部位为：横断面上形成车辙的凹陷部位、离凹陷部位不远处凸起部位、路肩上没有受到交通荷载影响的部位。经过取芯后，对钻取芯样的厚度、密度、芯样混合料的级配和沥青含量等指标进行分析以确定车辙产生的原因。

正确实施案例教学的重要环节是做好课程教学设计及相关准备和组织工作。首先，教师要认真斟酌教学案例内容，选取较新且最贴合临床实际的能与专业知识相结合的案例，尽可能地引起学生的共鸣。其次，教师要采用多形式，吸引学生注意力集中到课堂教学中，激发学生的主体性。另外，案例的分析还能启发、推衍出新问题，教师可以跟学生共同分析探讨、研究讨论，增强相互之间的沟通交流，激发学生自发去学习本门课的兴趣。

  

图1 现场车辙测量

  

图2 现场取芯芯样

2 现场钻芯试样性能试验结果

2.1 钻芯试样厚度

表1中列出了现场取芯的芯样经切割后路面不同层位的厚度值。在芯样总厚度上，3个断面路肩部位和凸起部位比较接近。凹陷部位的总厚度较凸起部位和路肩部位平均减小1～2 mm。在上面层厚度上，凹陷部位较凸起部位和路肩部位平均减小0.5～1 mm。在中面层厚度上，凹陷部位较凸起部位和路肩部位平均减小0.5～1 mm。在下面层厚度上，3个部位的厚度变化不大。

试验设计3个不同的击实温度：150 ℃、160 ℃、170 ℃，5个车辙试验温度：80 ℃、75 ℃、70 ℃、60 ℃和50 ℃。试验时，将3份1 200 g热拌好的沥青混合料分别在3个击实温度下双面击实75次成型，冷却后测得试件的毛体积密度(见表6)。

2.2 钻芯试样密度

根据表4中芯样在不同层位的油石比的变化情况可知，凹陷处芯样上面层的油石比普遍增加。这主要是由于上面层沥青混合料中的自由沥青及沥青胶浆上浮引起的。在高温条件下，沥青结合料处于半固体状态，流动性增大。沥青路面在行车荷载作用下，出现“振浆”现象[2-3]，中面层中的自由沥青会在车辆荷载反复碾压、振动的作用下上浮至表面层，再加上凹陷处沥青层本身被压密，体积减小，所以经过抽提得到的油石比普遍增加。此时，位于凸起部位的沥青层中的上面层，会因为凹陷部位的自由沥青及沥青胶浆产生横向流动，流向凸起处，造成隆起处自由沥青增多，油石比增大[2-5]。但是本次芯样试验中凸起处芯样上面层和中面层的油石比较路面的并没有发生明显的变化，这也进一步说明凹陷处产生的车辙是压密型车辙，不是剪切流动型车辙。

2.3 钻芯试样沥青含量

选取路段中两个断面上的钻芯芯样进行抽提试验，得到每个断面的不同层位沥青混合料的油石比(见表3)。根据芯样中不同层位的凹陷部位、凸起部位芯样油石比的变化情况可以看出，上面层凹陷部位试件的油石比普遍要比路肩的大。中面层和下面层凹陷部位的油石比与路肩的相比，变化不大。

 

表1 3个断面钻芯的厚度 mm

  

桩号总厚度上面层中面层下面层凹凸路肩凹凸路肩凹凸路肩凹凸路肩K438+42412.914.114.23.54.744.44.54.755.45K438+42812.714.114.43.74.9444.54.655.55K438+43313.11414.53.84.74.344.54.25.35.55.3

 

表2 3个断面不同层位钻芯试件的表观密度 g/cm3

  

桩号上面层中面层下面层凹凸路肩凹凸路肩凹凸 路肩K438+4242.510 2.467 2.466 2.471 2.477 2.436 2.432 2.423 2.362K438+4282.502 2.492 2.476 2.467 2.460 2.429 2.535 2.501 2.520 K438+4332.487 2.498 2.474 2.441 2.456 2.423 2.410 2.362 2.384

 

表3 调查路段不同层位钻芯试件的油石比 %

  

桩号上面层中面层下面层凹凸路肩凹凸路肩凹凸 路肩K438+4245.2 4.7 5.7 4.9 4.6 4.4 4.0 4.2 4.1K438+4285.3 5.1 4.8 4.5 4.6 4.7 4.2 3.8 3.8

3 试验结果分析

3.1 芯样厚度变化分析

采用现场钻芯试件经抽提实验得到的矿料级配进行室内沥青混合料的配合比设计，确定最佳沥青用量。试验中，沥青选用I-C型改性沥青，具体试验数据见表4和表5。

研究中进行了室内车辙试验设计，进一步验证所调查路段路面上面层产生的车辙是较大的车辆荷载对路面形成再压实而形成的压密车辙。

（4）管理云检查此ONT的SN是否在白名单上，如果在，则根据已经配置好的策略（VLAN分配策略、SSID、ONT WAN等配置策略），生成该ONT的配置，通过OLT的MIB接口下发配置。

3.2 芯样油石比变化分析

表2中列出了钻芯芯样试件的表观密度值。由于路肩部位在道路使用过程中受到车辆荷载的影响小，所以可以近似认为此处芯样的密度代表了路面结构施工结束后的密度。根据表3中数据，上面层凹陷部位芯样的表观密度大于路肩处上面层芯样的密度。中面层凹陷和凸起部位芯样的表观密度比路肩有所增加。下面层时，凹陷和凸起部位试件的表观密度较路肩的变化幅度不明显。

中面层产生车辙的主要原因：一方面是因为中面层使用了基质沥青。在持续高温季节，中面层的温度能够达到50 ℃以上，超过一般基质沥青的软化点。沥青在软化点温度以上时，其粘度下降，导致混合料的抗剪强度降低而产生剪切变形；另一方面，秦家至赵家段的沥青路面使用年限较长，长期荷载的反复碾压，尤其是重载交通的渠化作用，导致上面层承担剪力的能力下降，中面层中的剪力增加，增加了中面层的变形。

4 室内车辙试验验证

上述这些讨论对深入剖析“修昔底德陷阱”很有价值，对如何应对中美两国关系发展中的挑战颇具警示意义。多数讨论在使用“修昔底德陷阱”时，忽视了修昔底德对伯罗奔尼撒战争原因的多层次解读，导致对“修昔底德陷阱”过度简化，甚至曲解了修昔底德的本意。正如时殷弘所言，目前国内外关于这个重大问题的讨论和探究（包括这个概念的提出者、哈佛大学格雷厄姆·艾利森）大都从理论和现实出发，几乎普遍缺乏起码程度以上的古典史依据，或者说缺乏两方面的具体的历史说明［8］。因此，回归修昔底德对伯罗奔尼撒战争的历史分析，有助于更好地理解“修昔底德陷阱”这一充满宿命论色彩的命题。

4.1 试验方案

根据芯样中沥青层的厚度变化，上面层和中面层的变形较大，下面层厚度基本没有发生变化。这说明此路段的车辙变形主要发生在上面层和中面层。由于上面层都会选用优质的集料和黏度较高的改性沥青。沥青材料在60 ℃以上的高温稳定性较好，混合料抗剪切变形的能力较强，不易产生剪切流动变形车辙。因此，本次所调查路段的上面层产生的车辙应为压密性车辙。即施工时路面在低于最佳压实温度情况下碾压，造成混合料剩余空隙较大，压实度不足。在高温条件下，较大的车辆荷载会对路面形成再压实而形成压密车辙。

 

表4 矿料级配(抽提试验结果)

  

筛孔 /mm26.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075合成级配 /%1001009881.970.841.723.818.313.59.16.95.0

 

表5 试验用沥青技术指标

  

检验项目检验结果针入度(25 ℃,100 m,5 s)(0.1 mm)72延度(5 cm/min)/cm52软化点(环球法)/℃76.5

南京路站—燕儿岛路站区间为左右分修的单线单洞地下区间；左线起讫里程分别为ZSK31+286.860～ZSK32+135.86，长度844.769m；右线起讫里程分别为 YSK31+286.860～YSK32+135.86，长度849m。线间距为15m；结构底板埋深约16.8～22.2m，结构拱顶埋深约10.80～16.2m，轨顶标高为-11.49～-8.55m。本区间拟采用（盾构）法施工，盾构始发（接收）井，位于南京路站和燕儿岛路站端头；本区间设有1处联络通道及排水泵房，位于YSK31+740.000，拟采用矿山法施工。

 

表6 不同击实温度下的密度

  

击实温度/℃毛体积密度/(kg/m3)1502.3601602.3961702.443

按3个毛体积密度成型车辙试件。分别在试验温度：80 ℃、75 ℃、70 ℃、60 ℃和50 ℃的条件下进行车辙试验，得到试件的车辙深度和动稳定度。具体实验数据见表7。

 

表7 车辙试验结果

  

密度/(kg/m3)温度/℃车辙深度/mm45 min60 min动稳定度/(次/mm)2.3608014.22216.1493277514.37015.223739705.7856.1241 858604.4844.5945 727503.0383.1247 3262.3968014.13916.1533137514.48515.891448705.4635.7871 944603.6443.7615 385501.9472.0327 4122.4438014.43215.7034967513.85714.823652704.7245.0561 898602.0582.1546 562501.8571.9358 077

4.2 试验结果分析

4.2.1 车辙深度变化

5个车辙试验温度下，车辙深度随着试验温度的升高而增加。试验温度80 ℃、75 ℃、70 ℃，不同密度车辙试件的辙深均较大，但彼此之间的差别不明显。观察图3～图5，辙深两侧有明显隆起，说明3个温度的车辙试件的辙深两侧的沥青混凝土发生剪切推移，产生剪切车辙。试验温度60 ℃和50 ℃，试件上辙深两侧沥青混凝土发生隆起的现象不明显，尤其是密度较大的车辙试件(见图6、图7)。说明这两个温度下，辙痕发生处的沥青混合料在车辙轮载作用下被压密，形成压密车辙。

  

图3 试验温度80 ℃的车辙

  

图4 试验温度75 ℃的车辙

  

图5 试验温度70 ℃的车辙

  

图6 试验温度60 ℃的车辙

  

图7 试验温度50 ℃的车辙

4.2.2 动稳定度的变化

张华军：当我们关注“关系”时，并不是说我们要降低教与学的质量，也不是说我们忽略了人。相反，对“关系”的注意，建立在对每个人的内在情感需求和情感感受的尊重基础之上。关注“关系”的目的，是提升教学质量，不意味着教师不认真备课，或者不那么在意自己的“教”。关注“关系”对教师的要求更高，因为教师无法再满足于、依赖于和停留于已经准备好的现成东西上，要向不断生成的那个当下开放，接纳它，促使某种新的东西生成，让教和学的质量体现在生成的东西中。

3个不同密度的车辙试件，在试验温度是80 ℃、75 ℃、70 ℃时，试验时间45 min和60 min时的变形(辙深)差较大，造成动稳定度较小。这主要是3个试验温度下的沥青混合料发生了推移，结构不够稳定所致。试验温度60 ℃和50 ℃，试验时间45 min和60 min时试件变形差已经很小，动稳定度迅速变大。说明两个试验温度没有造成沥青胶结料的软化，沥青混合料结构比较稳定。此时车辙试件产生较大的辙深主要是试件没有碾压密实所致。

5 结束语

根据哈伊公路秦家至赵家段沥青路面现场钻芯试件的试验结果，发现现阶段哈伊高速公路车辙变形主要发生在上面层。分析原因可能是施工时路面压实度不足所致。因此，在室内成型了3个不同密度的沥青混合料车辙试件，采用5个不同试验温度进行了车辙试验。试验结果表明，高温条件下(温度在沥青软化点以上)，沥青路面容易发生剪切变形，形成较大的剪切车辙，而受沥青路面的初始压实情况影响较小。常温条件下，沥青路面更容易发生压密变形。沥青路面初始压实度越小，所产生的压密变形越大。其特点是车辙处有辙深，而辙深两侧没有明显的隆起现象。因此，通过哈伊公路秦家至赵家段车辙病害情况的调查结果、现场钻芯试件的试验结果分析，以及室内试验的结果，可以判断现阶段哈伊高速公路车辙产生的主要原因是上面层路面压实度不足所致。

参考文献

[1] 黄晓明，范要武．高速公路沥青路面高温车辙的调查与试验分析[J]．公路交通科技(学术版)，2007，24(5):16-20.

[2] 闫其来．沥青混合料抗车辙性能试验研究[D].南京：东南大学，2005.

[3] 孙立军．沥青路面结构行为理论[M].北京：人民交通出版社，2009.

[4] 虞将苗，詹小丽，卢亮．沥青混合料抗车辙能力优化设计[J]．公路交通科技, 2009, 26(9): 1-5.

[5] RASHID K， MASOUD K. Comparing finite element and constitutive modeling techniques for predicting rutting of asphalt pavements[J]. International Journal of Pavement Engineering, 2011(1):1-17.