高速公路路面破損檢測探究

蔡幸麗

摘要：高速公路在當前交通系統(tǒng)中占據(jù)著極其重要的地位，對其進行日常的維護與保養(yǎng)就顯得異常重要。高速公路的日常養(yǎng)護重點主要集中于對路面破損的檢測和維護，因此選用高效、科學(xué)、精確的路面檢測技術(shù)設(shè)備是高速公路日常養(yǎng)護的關(guān)鍵所在。

關(guān)鍵詞：高速公路；路面破損；高速路面養(yǎng)護；檢測技術(shù)設(shè)備

高速公路在目前的國民交通運輸業(yè)中占據(jù)著極為重要的地位，特別對于我國內(nèi)陸地區(qū)，高速公路與鐵路成為連接各功能區(qū)拉動地區(qū)經(jīng)濟的兩條動脈。而目前我國的高速公路里程數(shù)已經(jīng)高居世界首位，車流量以及運輸量均居世界前列。就國內(nèi)而言，高速公路運輸也逐漸成為市場的首選。高速公路繁忙運輸?shù)母哓摵墒沟酶咚俟仿访娉霈F(xiàn)了諸如龜裂、裂縫、路基塌陷等諸多病端，給高速公路運輸帶來了極為不利的影響。因此，從日常管理中加強對高速公路路面破損的檢測與研究、提高養(yǎng)護力度和質(zhì)量成為當前高速公路養(yǎng)護的關(guān)鍵。

一、路面檢測技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

目前在我國高速公路日常養(yǎng)護中對路面破損檢測主要集中于路面彎沉值、路面平整度以及瀝青路面損壞狀況。在長期的對路面破損檢測作業(yè)管理中發(fā)展了諸多的檢測技術(shù)，以下分別對其進行簡要的介紹。

㈠路面彎沉值檢測

路面彎沉值是柔性路面強度檢測的一項重要內(nèi)容，具體的檢測技術(shù)方法主要有激光彎沉測定儀法、自動彎沉測定儀法、落錘式彎沉儀法等。

激光彎沉測定儀法是利用車載測定儀在車輛行駛過測量點時通過路面的回彈帶動固定于地面的硅光電池測頭升起，從激光器發(fā)出的激光在硅光電池上產(chǎn)生的電流大小來進行路面彎沉數(shù)據(jù)的采集。這種測定方法相對簡單，而且精準度較高，在剛性路面的彎沉測量中使用較為常見。而自動彎沉測定儀的原理大致相同，區(qū)別的是其彎沉測定使用的儀器不再為激光—硅光電池而是彎沉測定位移傳感器。以上這兩種彎沉測量的結(jié)果均相對精確，在目前的高速公路路面檢測方面應(yīng)用較多。

㈡路面平整度

對路面平整度的檢測主要是為了檢測路面是否在長期的使用過程中出現(xiàn)表層的破損以及在負載的長期作用下引起的高速公路內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)力失衡，特別是在較大負荷與野外天氣如冬季溫差應(yīng)力的作用下產(chǎn)生路面平整度下降。路面平整度降低的最直觀表現(xiàn)就是車輛在高速行駛過程中振動較為劇烈，對車輛行駛的安全性產(chǎn)生較大風(fēng)險。目前常用的平整度檢測方法有人工直尺測量和平整度測定儀、車載顛簸累積儀等。

在利用直尺進行的平整度測定時其方法相對簡單，但工程量較大，操作時較為費力，目前已經(jīng)逐步被淘汰。而今進行的路面平整度檢測大多是利用平整度測定儀。它主要通過裝備有激光傳感器、加速度計和陀螺儀的測定車在行駛的過程中利用測試激光束在路面發(fā)射回的角度數(shù)據(jù)等來進行路面平整度的測試。其所得的數(shù)據(jù)組經(jīng)過加速度計信號進行互差以消除測試車的正常顛簸帶來的數(shù)據(jù)誤差，從而輸出路面實際斷面信號。采用這種方法進行的路面平整度可信度較高，操作也相對簡單，自動化程度也相對較高。

㈢瀝青路面損壞狀況

瀝青路面損壞狀況的檢測主要集中于對瀝青路面表面的觀察和瀝青內(nèi)部構(gòu)造的結(jié)構(gòu)承載力偏差，常通過探地雷達等多種技術(shù)方式進行檢測，輔助車載攝像觀測等對路面瀝青實際損壞狀況進行檢測，以查找瀝青路面存在的問題，如破損、龜裂以及內(nèi)部的應(yīng)力斷裂等。

二、路面破損特征及成因

結(jié)合對我國當前高速公路路面破損狀況進行的相關(guān)研究與分析，可以看出，我國高速公路路面破損大多表現(xiàn)為橫縱向的裂紋、龜裂、塊狀裂縫以及坑槽等。其產(chǎn)生的主要原因雖各有不同，但總結(jié)起來大多是由于路面修建時存在質(zhì)量問題、環(huán)境溫差應(yīng)力以及大載荷長時間受載等。以下對典型的幾種路面破損狀況進行分析。

㈠龜裂、橫縱向裂紋

龜裂、橫縱向裂紋的產(chǎn)生在目前我國高速公路路面破損中較為常見，特別對于西北、西南等高原地區(qū)其高速公路的橫縱向裂紋較多且發(fā)展較為惡劣。一般從出現(xiàn)細微裂紋到發(fā)展為大型條狀裂紋周期較短，這主要是由于在西北等海拔較高地區(qū)以及華北、東北等地區(qū)，其年平均溫度較低，且晝夜溫差較大，在路面出現(xiàn)細微裂紋后，容易在裂紋處積水導(dǎo)致在低溫狀況下出現(xiàn)水凝固膨脹造成局部應(yīng)力穩(wěn)定性斷裂，從而加速路面破損程度。而細微裂紋的產(chǎn)生原因大多為在路面施工期，其剛性地面的材料失水導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)力學(xué)穩(wěn)定性受到破壞，或者其施工中由于環(huán)境溫度過低導(dǎo)致的材料中富集大量自由水，凝結(jié)膨脹，破壞了路面的整體性能。而晝夜溫差的影響也相對突出，特別是高冷條件下，材料收縮變形導(dǎo)致表層拉力過大由此掙裂，導(dǎo)致路面出現(xiàn)橫縱向的輕微裂紋破損。

㈡塊狀裂縫

塊狀裂縫的產(chǎn)生成因與龜裂、橫縱向裂紋大致相同，但塊狀裂縫的產(chǎn)生表明路面平整度與路面瀝青完整性的徹底損壞，高速公路已經(jīng)喪失了其路面基本的形狀要求，因此對于高速公路路面出現(xiàn)的塊狀裂縫應(yīng)該進行緊急的修補。塊狀裂縫的成因大多是表層龜裂在環(huán)境因素（降水、晝夜溫差等）、高負載等作用下導(dǎo)致的生長、擴大。但部分地區(qū)高速公路路面出現(xiàn)的塊狀裂縫卻是由于在高速公路路面出現(xiàn)龜裂時進行修補作業(yè)，其作業(yè)過程中選用的材料含水量過大，在干燥硬化前由于溫度過低的原因?qū)е缕溆坞x水凝固加劇了路面損害，或是在未完全硬化前便拆除隔離標志，導(dǎo)致過早承受高負荷壓力，由此造成了路面的二次傷害。

㈢瀝青脫落與坑槽

瀝青脫落與坑槽現(xiàn)象在目前我國高速公路路面破損中所占據(jù)的比例相對較大，它的直接表現(xiàn)就是高速路面的瀝青脫落，成為散碎石并出現(xiàn)較大范圍的坑洞，坑洞修補不及時就會在高負荷的作用下逐漸擴大，最終擴展到整個路面。相對于其他幾種路面損害，瀝青脫落的危害性相對較大，這主要是由于在高速公路上高速行駛的汽車會受到飛起的脫落瀝青的沖擊而引發(fā)交通安全事故。

三、路面破損狀況評價

一般，對于高速路面的日常養(yǎng)護需要對高速公路路面進行科學(xué)而細致的檢測，通過對路面破損狀況的評價從而進行相應(yīng)的養(yǎng)護作業(yè)。路面破損評價過程主要包括：調(diào)查準備工作、路面破損的調(diào)查、養(yǎng)護措施的選擇與分析等。

㈠調(diào)查準備工作

對高速公路路面破損進行調(diào)查分析，首先需要對所調(diào)查檢測路況信息以及相應(yīng)路面修建技術(shù)資料的準備，合理規(guī)劃調(diào)查日期、工作量以及各專業(yè)人員的分工，同時需要特別注意在高速公路路面檢測工作的安全問題。

㈡調(diào)查工作的進行

需要特別注意對路面破損、排水設(shè)施與邊坡防護以及其他相應(yīng)方面進行調(diào)查與檢測，重點集中于路面平整度、瀝青破損狀況以及路面彎沉度的測量。對路面檢測出現(xiàn)的問題進行相應(yīng)地標注。如表1所示為可能出現(xiàn)的路面破損狀況分類圖例。

表1可能出現(xiàn)的路面破損狀況分類圖例

㈢養(yǎng)護措施的研究與分析

對路面出現(xiàn)的瀝青脫落以及龜裂、裂縫等需要進行緊急的清理和修補，對于部分彎沉度較大以及平整度過低的路段需要綜合其他方面考慮是否需要重新開挖敷設(shè)，對于簡單的泛油等進行相應(yīng)處理等，以保證高速公路的實際服務(wù)功能。

結(jié)語

在高速公路出現(xiàn)的路面破損狀況進行完整的檢測與研究之后得出的養(yǎng)護措施，需要根據(jù)實際的施工條件（如天氣、溫度等自然條件）和基礎(chǔ)要求（施工機械、工程量、工程周期）等進行合理的安排與統(tǒng)籌，以盡快進行養(yǎng)護，從而保證高速公路的安全可靠性，保證交通運輸秩序的正常與可靠。

參考文獻

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