公路路基路面病害的科學檢測及檢測技術(shù)的合理選擇

劉歆湄 曹書芃 陳家將

0 ?引言：

為滿足由于快速發(fā)展帶來的交通需求，我國的公路建設(shè)技術(shù)突飛猛進，各公路建設(shè)全面開展并取得了璀璨的成績。不過，伴隨著交通量和車輛荷載的快速增長，我國對公路質(zhì)量有了更高的需求。

路基是公路的重要組成部分之一，是確保公路質(zhì)量的關(guān)鍵點，更是路面的基礎(chǔ)。路基的強度與穩(wěn)定性直接決定了相應(yīng)路面的強度與穩(wěn)定性。路面狀況也對路基的使用壽命直接影響。

綜上，路面與路基互相作用，而它們的病害會嚴重影響道路的正常使用，甚至威脅人民群眾的生命財產(chǎn)安全。由此，對路基路面進行及時的檢測，從而及早發(fā)現(xiàn)并識別道路病害，是解決問題的首要步驟。

1公路路基路面病害的危害：

公路路面按照其材料可劃分為兩種：瀝青路面與水泥混凝土路面。

瀝青路面的主要病害有：車轍、裂縫、沉陷、波浪擁包、松散、坑槽、泛油等。

水泥混凝土路面主要病害有：裂縫、板角斷裂、破碎板、拱起、錯臺、坑洞、邊角剝落、接縫料損壞、唧泥、露骨等

其中，會對公路路基路面造成重大損壞的病害的主要有以下三種：

1.1結(jié)構(gòu)破壞：

結(jié)構(gòu)破壞是路面病害中的主要病害之一。其直接相關(guān)于路面穩(wěn)定性會直接影響行車安全。

造成結(jié)構(gòu)破壞的主要原因：

1.1.1防水性能差：

公路路面防水性能差，或防水層遭到破壞，導(dǎo)致雨水涌入并長時間沉積于公路路基，對路基進行長期侵蝕，從而對路基結(jié)構(gòu)造成一定的破壞。

1.1.2裂縫：

在公路路面施工過程中，路面因混凝土收縮形變而開裂，雨水通過裂縫中滲入地基，破壞公路路面的結(jié)構(gòu)，從而影響工程質(zhì)量于美觀。

1.2車轍的損壞：

車轍損壞是在路面病害中的常見的病害之一。嚴重的車轍損壞會進一步成路面凹陷。

造成車轍的損壞的主要原因：

1.2.1車輛超載：

若車輛的載重超過公路的設(shè)計荷載，可能導(dǎo)致路面的下沉從而引發(fā)車轍損壞。

1.2.2溫度影響：

若路面高溫穩(wěn)定性較差，在高溫情況下，路面材料可能會趨于軟化，從而導(dǎo)致路面產(chǎn)生車轍損壞，嚴重影響后期的正常使用。

1.3不均勻沉降：

在公路使用時，由于車輛負載與環(huán)境影響，可能會產(chǎn)生路面路基沉降不均的情況。如果不及時地進行處理，不均勻的沉降將影響路面的平整度，嚴重影響工程的整體質(zhì)量，同時還會對車輛正常行駛產(chǎn)生不利影響。

2公路路面病害的科學檢測：

根據(jù)國家對公路路基路面病害的檢測規(guī)定，主要針對公路路面病害的檢測內(nèi)容有：路面平整度、公路彎沉、摩擦系數(shù)及路面破損等內(nèi)容。

現(xiàn)檢測的方法主要為使用現(xiàn)代信息化的檢測設(shè)備對路面進行檢測。

2.1路面斷面檢測：

公路路面平整度為驗收工程質(zhì)量的重要判斷標準之一。

其檢測主要對象為路面斷面，主要內(nèi)容為檢測路面平整性曲線是否處于規(guī)定 范圍內(nèi)。

平整度數(shù)據(jù)的采集，可以為工作人員提供必需的決策數(shù)據(jù)，從而利與優(yōu)化養(yǎng)護策略，為一項客觀重要的質(zhì)評標準。

2.2路面彎沉檢測：

路面彎沉狀況直接與公路的使用壽命有關(guān)。

進行檢測時，主要采用彎沉檢測儀器。隨著技術(shù)的發(fā)展，彎沉檢測儀器經(jīng)過數(shù)代發(fā)展。如今檢測時可對所選路段路面彎沉檢測，并且將其檢測數(shù)據(jù)歸納進結(jié)構(gòu)路面評價當中。

2.2.1落錘式彎沉儀檢測技術(shù)：

落錘式彎沉儀，是脈沖動力彎沉儀的一種。

通過模擬車輛負載對路面造成瞬時沖擊，收集相應(yīng)的路面的瞬時形變地信息，可動態(tài)顯示公路的形變情況。其檢測的精度高，結(jié)果精準，還節(jié)省了人力檢測的成本。

2.2.2道路綜合檢測車檢測技術(shù)：

道路綜合檢測車是帶有路面病害檢測裝置與集落錘式彎沉儀于一體綜合檢測系統(tǒng)的測試車。檢測時使其低速勻速前進，即可獲取相應(yīng)段公路的路面路基數(shù)據(jù)信息。

2.3摩擦系數(shù)檢測：

為了獲取路面抗滑性指標，以做好相應(yīng)路面的防滑工作，保障路面行車的安全，需要對路面進行摩擦系數(shù)檢測。

目前，我國對于路面防滑性能的檢測主要包括兩種，橫向防滑性與縱向防滑性。 其中橫向防滑性對行車駕駛員把控方向有直接影響;縱向防滑性則對行車的剎車距離有影響。

如今路面檢測非常注重檢測其防滑性能。我國現(xiàn)在通過進口大量瑞典、英國等國的自動化摩擦系數(shù)檢測儀，以實現(xiàn)檢測摩擦系數(shù)的剎車、不完全剎車、橫向這三種不同的檢測對象。

2.4取芯法檢測技術(shù)：

可直觀地了解路面厚度、結(jié)構(gòu)層、與路面病害的情況和嚴重程度。通過對所取芯樣進行力學性能檢測，得到（主要為水泥混凝土）路面的強度，從而評估路面是否能滿足國家和工程的驗收標準和要求，同時取芯法檢測還可以為路面修補與改造提供供以參考的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3公路路基病害的科學檢測：

3.1聲波檢測技術(shù)：

聲波檢測技術(shù)是我國的路基檢測技術(shù)中發(fā)展最為迅速的一項。 其工作的原理為：向路基發(fā)射一定的聲波，通過路基反射的聲波得到相應(yīng)頻率的彈性波，用匹配的接收儀器接收由路基的不同材質(zhì)所反射的不同彈性波信號。根據(jù)對這些彈性波信號進行科學分析，從而確定路基內(nèi)部巖土結(jié)構(gòu)的力學特征。

3.2陣列勘探方法：

高密度電阻率成像技術(shù)屬于陣列勘探技術(shù)的一種。在實際應(yīng)用的過程中，需預(yù)先確定測點與測線，然后把電極間隔設(shè)置在選定的測試點，借助成影設(shè)備將電極轉(zhuǎn)化，最后處理組合構(gòu)成的電極距及相應(yīng)電極裝置。布置好相關(guān)器械后，可開始進行檢測工作時。首先，可通過多個電極距與電極裝置對目標路段進行多點觀測，通過剖面剖點上測得的電阻率，獲取相應(yīng)參數(shù)

之后，使用專業(yè)成圖軟件繪制出相應(yīng)圖像，借助軟件樹立并解釋數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成為工程語言，從而得到目標路基質(zhì)量的有關(guān)數(shù)據(jù)信息。

3.3探地雷達檢測技術(shù)：

探地雷達主要包括雷達主機、采集處理設(shè)備、天線這三個部分。

探地雷達的工作原理：通過雷達天線收發(fā)電磁波信號，將檢測到的數(shù)據(jù)傳送至計算機上。之后，使用有關(guān)軟件對數(shù)據(jù)進行分析和處理，通過所得的信息，評估工程的整體質(zhì)量。

這種檢測方法可以只管地展現(xiàn)路面的具體狀況，便于工作人員找出病害具體位置，迅速地識別并判斷該段公路路基路面病害問題，從而計劃有效的解決措施。

4檢測方法的選擇原則：

4.1準確性原則：

在對公路路基路面病害進行檢測時，可采用多種檢測手段互為補充和校核的方法。檢測的最終目標，要準確反映路基路面損壞情況及其損壞程度。

4.2效率性原則：

由于檢測一般在高速公路處于開放交通的狀態(tài)下進行?？紤]到工作人員需要置身于通車公路上，過長的檢測時間會對其自身安全造成威脅。選擇的檢測手段要盡可能快速、高效，以減少對高速公路通行的影響并保障工作人員安全。

4.3 ?經(jīng)濟性原則：

檢測手段的選擇應(yīng)力求以較少的花費達到檢測目的。

5結(jié)束語：

本文介紹了常見的公路路基路面病害、部分病害檢測方法，以及檢測方法的選擇原則。

合理的公路路基路面檢測手段為科學有效地應(yīng)對問題提供了依據(jù)。在公路運營期間對其進行周期性的檢測，利于公路發(fā)展計劃的制定。參考病害檢測結(jié)果對路基路面進行預(yù)防性養(yǎng)護，可以減輕公路病害的產(chǎn)生與影響，保證行車質(zhì)量，并延長路面的壽命和運營周期。

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（鄭州大學水利科學與工程學院 ?450007）