高速公路改擴(kuò)建工程瀝青路面硬路肩路用狀況檢測與評價

劉海軍，陳楚鵬，陳德華

(1.廣東交科檢測有限公司，廣州 510550；2.廣東華路交通科技有限公司，廣州，510420；3.廣東省高速公路有限公司，廣州 510623)

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，早期修建的高速公路已不能滿足日益增長的交通需求，因此，高速公路改擴(kuò)建已逐步替代新建高速公路，成為下一階段交通設(shè)施建設(shè)的重點。在此背景下，沈海高速公路觀珠至坡心段實施了改擴(kuò)建，以滿足交通通行的需要[1-6]。

對于高速公路改擴(kuò)建工程，一般有兩側(cè)拼寬和內(nèi)側(cè)拼寬兩種形式。沈海高速公路觀珠至坡心段屬于兩側(cè)拼寬型改擴(kuò)建工程，硬路肩是否再利用不僅影響著改擴(kuò)建的工期、交通組織、安全，還對改擴(kuò)建工程的造價具有較大影響，因此，如何檢測和評價硬路肩的路用狀況，是亟需解決的問題[7-8]。

為評估茂湛高速公路改擴(kuò)建工程瀝青路面部分路段硬路肩的路用狀況以及是否可再利用，本文對茂湛高速公路瀝青路面部分路段的硬路肩進(jìn)行了檢測，評價了硬路肩的路用狀況。通過檢測與評價，明確了茂湛高速公路瀝青路面檢測路段硬路肩可以再利用。

1 工程概況

沈海高速公路觀珠至坡心段是國家7918 高速公路網(wǎng)中第二條南北縱線——沈陽至?？诟咚俟返闹匾M成部分，同時也是廣東省“十縱五橫兩環(huán)”高速公路主骨架中第五條橫線的一段，是溝通廣東、廣西與海南三省(自治區(qū))的黃金線，是連接粵西茂湛兩市與珠江三角洲的交通大動脈，在粵西南片區(qū)的區(qū)域公路網(wǎng)中處于重要地位。沈海高速公路觀珠至坡心段起于茂名市電白區(qū)觀珠，起點順接陽茂高速公路，向西偏南經(jīng)茂名市的電白區(qū)、茂南區(qū)、化州市，湛江市的吳川市、廉江市、坡頭區(qū)、遂溪縣、麻章區(qū)，終于湛江市麻章區(qū)高陽，終點連接湛徐高速公路，全長108.593km，其中擴(kuò)建長度104.336km(大昌口樞紐立交、林屋樞紐立交已按雙向八車道擴(kuò)建)。沈海高速公路觀珠至坡心段按行車速度120km/h、雙向四車道的高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。

沈海高速公路觀珠至坡心段自2004年建成通車以來已多次維修養(yǎng)護(hù)，2013年對原瀝青路面段進(jìn)行了4cm的GAC-16罩面，硬路肩的路面結(jié)構(gòu)型式如圖1所示。

圖1 硬路肩路面結(jié)構(gòu)型式

2 檢測方法與評價指標(biāo)

2.1 檢測方法

由于硬路肩未有行車荷載作用，其路表狀況和維修歷史不能有效地反映硬路肩的真實狀況。因此，本文采取慢車道的路表狀況和慢車道維修歷史來輔助判斷硬路肩的使用狀況；同時為進(jìn)一步掌握硬路肩的內(nèi)部狀況、承載力狀況和材料狀況等數(shù)據(jù)，采用3D雷達(dá)、落錘式彎沉儀(FWD)和路床土取樣等檢測手段對典型路段的硬路肩進(jìn)行檢測，檢測方法見表1。

表1 檢測方法

2.2 評價指標(biāo)

根據(jù)上述檢測方法，建立硬路肩路用狀況評價指標(biāo)(表2)。

表2 路用狀況評價指標(biāo)

3 檢測結(jié)果與分析

3.1 主車道路表狀況

采用人工調(diào)查法對沈海高速公路觀珠至坡心段YK3368+000～YK3368+450段主車道路表病害情況進(jìn)行調(diào)查，并繪制瀝青路面路表狀況示意圖。

分析路段主車道病害情況發(fā)現(xiàn)：該段路面主車道縱縫密集，400m測試段主車道共有4條縱向裂縫，縱縫總長約為59.1m;檢測段內(nèi)共有21條橫縫，橫縫平均間距為19m。

3.2 承載力

通過采用FWD對YK3368+000～YK3368+450路肩中間以1點/10m的頻率進(jìn)行彎沉檢測，其結(jié)果如圖1和表4所示。

對圖2和表3進(jìn)行分析可知：

圖2 YK3368+000～YK3368+450硬路肩中間彎沉值分布

表3 YK3368+000～YK3368+450硬路肩中間彎沉值

(1)該路段彎沉值主要在8～12(0.01mm)之間，平均值為9.7(0.01mm)，代表值為11.7(0.01mm)，對比原路面設(shè)計彎沉值21.2(0.01mm)，說明該路段瀝青路面的整體情況較好。

(2)對比主車道存在縱向裂縫與不存在縱向裂縫位置處的彎沉，兩者彎沉值差異不明顯，說明縱向裂縫對于硬路肩的彎沉影響較小。

(3)硬路肩未經(jīng)行車荷載作用，僅經(jīng)過自然老化作用。在該路段檢測發(fā)現(xiàn)硬路肩彎沉值未有明顯增加，因此，瀝青路面彎沉值增加是在行車荷載與自然老化共同作用條件下引起的。

3.3 材料狀況

硬路肩側(cè)部開挖后，進(jìn)行硬路肩瀝青層和基層的鉆芯取樣，對取樣材料進(jìn)行室內(nèi)試驗，試驗結(jié)果見表4和表5。

表4 YK3368+000～YK3368+450段路床土檢測結(jié)果

表5 YK3368+000～YK3368+450段面層檢測結(jié)果

3.4 內(nèi)部狀況

采用3D雷達(dá)進(jìn)行測試，檢測的圖像如圖3所示。

圖3 硬路肩3D雷達(dá)檢測結(jié)構(gòu)層內(nèi)部狀況

根據(jù)圖3所示的檢測圖像可知，該路段路肩的下部結(jié)構(gòu)完整，路肩段基層無明顯裂縫或松散情況。

3.5 修補(bǔ)狀況

對該路段的養(yǎng)護(hù)歷史進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該路段硬路肩歷史上僅進(jìn)行GAC-16罩面一次，未有銑刨處治等維修措施，不屬于反復(fù)維修的段落。

4 路用狀況評價

根據(jù)檢測結(jié)果，建立了沈海高速公路觀珠至坡心段改擴(kuò)建工程YK3368+000～YK3368+450硬路肩的路用狀況評價指標(biāo)，評價結(jié)果見表6。

表6 YK3368+000～YK3368+450硬路肩路用狀況評價

由于硬路肩通車后為第三車道使用，以重載交通為主，目前主車道已出現(xiàn)縱向裂縫的位置處，硬路肩下部結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。為提高硬路肩的使用壽命，避免縱向裂縫的出現(xiàn)，建議對主車道有縱向裂縫的路段進(jìn)行處治。

對于路床含水率較高，說明老路內(nèi)部排水不暢，內(nèi)部積水比較嚴(yán)重，因此在拼寬新建路面設(shè)計時，應(yīng)加強(qiáng)排水設(shè)計，以保證新老路基的排水順接，老路排水順暢。

根據(jù)表6所示的評價結(jié)果，建議采取如下處治措施：對該路段硬路肩采取注漿處治，增加盲溝數(shù)量，降低老路基路床土的含水率，確保老路基排水順暢。

5 結(jié)語

本文針對茂湛高速公路改擴(kuò)建工程瀝青路面硬路肩的路用狀況和應(yīng)采取的處治措施問題，進(jìn)行了檢測與評價。得到以下結(jié)論：

(1)沈海高速公路觀珠至坡心段檢測路段硬路肩彎沉值主要在8～12(0.01mm)之間，說明硬路肩在多年自然作用下，不會對硬路肩的承載力狀況產(chǎn)生重大影響，即硬路肩彎沉值不會明顯增加。

(2)采用3D雷達(dá)、FWD、路床土取樣、人工調(diào)查和資料搜集等對硬路肩進(jìn)行了檢測分析，建立了主車道路表狀況、承載力狀況、材料狀況、內(nèi)部狀況和修補(bǔ)狀況五個路用狀況相應(yīng)的評價指標(biāo)。

(3)根據(jù)建立的評價指標(biāo)，對沈海高速公路觀珠至坡心段改擴(kuò)建工程瀝青路面硬路肩進(jìn)行了評價，建議對該路段的硬路肩采取注漿處治和增加盲溝等處治措施。