车辆超载对沥青路面的影响分析及治理措施

刘 芳

(重庆交通大学 土木工程学院， 重庆 400041)

0 引言

改革开放以来,我国的经济飞速发展,同时带动了交通事业的高速发展。到2003年底高速公路里程达到了 29745公里，公路运输呈现出“重载、大流量和渠化交通”的特点。我国的车辆超载现象比较严重,加快了路面使用性能的衰减，造成了路面早期损坏进而导致使用寿命极大缩短,并且对安全行车或运输造成极大危害，诱发大量交通事故，严重危及国家和人民的生命财产安全。因此,汽车超载问题应引起人们的重视。

1 超载作用下沥青路面受力特性

当沥青路面承受的车辆轴载大幅增加时，必然会引起路面结构内部的应力重新分布。相应地，结构的压应力、拉应力以及剪应力增加。压密形变容易发生在表面层，当表、中、底三层沥青混凝土的力学性质的压实度相同时，表面层将会产生的最大的压密形变。当沥青路面承受超载超载车辆时，其压密形变会显著增加，且产生速度也明显加快。沥青面层产生严重的剪切形变是由沥青面层内的剪应力引起的，并且剪切形变随剪应力增大而越严重。同一层位内的剪应力随轴重的增大而增大。

2 超载对使用寿命的影响

交通荷载和温度荷载交替作用于半刚性基层沥青混凝土路面结构，其破坏主要表现为疲劳破坏，因此通常用标准当量轴载的作用次数来表示公路的设计使用寿命，通常情况下标准轴载不等于车辆轴载，我国路面设计时以双轮组单轴载100KN作为标准轴载且设计方法中一般以弯沉值和弯拉应力为设计指标来进行标准当量轴次的换算。在计算时将换算车型的荷载换算为标准轴载，其当量轴次是按4.35次方增加。可见超载情况下当量轴次上升幅度很大。

公路的使用寿命实际上就是在一定交通流量情况下，公路能够承受标准轴载最大作用次数的使用年限。超载运输导致路面承受的车轮载荷大幅增大，公路的实际使用寿命将随超载率的增大呈负指数级递减，显然，为了使公路的实际使用寿命更长，必须限制超载车辆上路行驶。可以得出结论，超载导致爆炸性的轴载作用次数增加，极大缩短了公路的使用寿命，降低了其经济效益。

3 超载对路面结构厚度的影响

在设计公路路面厚度时决定性因素为交通轴载。通常用路面设计弯沉值Ld来衡量路面整体刚度，其计算公式为路面结构确定后,Ac、As、AB为定值。弯沉值大小主要取决于累计轴次 Ne，因此研究弯沉值要着手于车道的累计当量轴次，并且充分考虑车辆超载等情况，对可能出现的情况做出综合性的预判，合理地设计路面结构厚度。

因此要想减轻超载引起的疲劳破坏，需在设计时增加结构厚度。这样一来，超载产生的层底弯拉应力会降低，直到与标准轴载产生的弯拉应力相等。即当轴载增加较大时，底基层弯拉应力增加也会较大，从而需要增加较大的结构层厚度。这会使路面的造价大幅提高。同时，施工中的困难也会增加不少。或者说施工是否具有可行性还不好说。可见为了考虑超载造成的破坏而做出的结构厚度的增加，将会对路面的修建造成很大的困难。由此可见超载对于道路的危害巨大。

4 治理超载的措施

4.1 完善收费政策及定价制度

目前我国在经营性运输中，无论车辆是超载、满载或是空载，都按车辆核定吨位的统一标准收取过路费，这样明显无法满足多用路多缴费、少用路少缴费的原则。这种收费时不以车辆实际载重的大小为依据的方式存在许多缺点，并且很不公平，使超限运输问题更加泛滥蔓延，因此必须针对这一问题加以改革治理。在高速公路通行费价格制定时应考虑：(1)通行费价格要包含生产、维修成本等；(2)通行费价格要形成市场调节机制；(3)通行费价格要合理的反映社会成本；(4)加强通行费价格形成的制度化法制化建设。

4.2 采用计重收费方式

当前职能部门上路执法检查还是治理车辆超载超限的主要手段。职能部门执法检查主要是依靠执法人员使用磅秤或者依靠经验判断来确定超载超限车辆，然后对超出限值部分进行卸货处理，对司机予以行政处罚。但这种方法的劳动强度大、安全保障低，且由于整个执法时间长，容易造成交通拥堵。动态轴重检测仪可以对所有通过车辆的车辆总重和各轴的轴重进行动态检测,它拥有先进的数据处理系统。它不仅减轻执法人员的劳动强度，而且可以提高效率和精度。通过这一计重收费系统可以智能识别车辆重量，有效方便。

4.3 完善相关法律法规

目前在超载方面的法律法规体制还不够健全,导致超载的治理步伐比较缓慢。因此各立法机关要审时度势，根据需要制定相关规范文件，建立健全法律制度，从法律角度对车辆超载超限的标准进行明确的标定，制定相应地处罚措施。严厉打击生产违规超限车辆、非法改装车辆的行为，对于汽车生产环节严格监管。同时也需要对交通路政和公安交警等管理部门及其执法人员权利和义务的范围做出明确的规定,以此来提高法律法规的针对性和可操作性。

5 结语

公路超载不仅破坏公路基础设施，使路面过早出现龟裂、坑槽、沉陷、翻浆、车辙、板体断等病害，使沥青出面出现早期损坏，极大缩短公路的使用寿命，降低公路经济效益，给国家增加不必要的资金投入。还会极大增加驾驶员的心理负担，使驾驶员的思想压力显著增大，进而导致操作出现错误，危害行车安全，无论是在财产方面还是在人身安全方面，都给国家以及人民带来巨大的损失。因此必须采取相应措施，建立健全法律法规，调整优化管理结构，加强监管，并通过新技术予以治理，缓解超载问题带来的危害以增加公路的使用寿命，充分发挥其经济效益！

[1]艾长发. 重载沥青路面结果分析与性能评价[D].西南交通大学.2002.11.

[2]刘颖.重载道路路面设计方法研究[D].长安大学.2001.5.

[3]曾凡奇，黄晓明.超载对沥青路面的影响[J].交通运输工程学报.2004(3):8-10..

[4]王新波，王丹.重载交通下沥青路面结构分析[J].北方交通.2008(2):76-79.

[5]张敏江，石岩，王新波等.车辆超载对沥青路面结构的影响分析[J].

[6]沈阳建筑大学学报（自然科学版）.2008.24(1):16-20.