公路路基路面病害常用檢測技術(shù)

張法學

(甘肅智通科技工程檢測咨詢有限公司，甘肅 蘭州 730050)

0 引言

公路是公共基礎(chǔ)建設(shè)，與經(jīng)濟發(fā)展密切相關(guān)。在我國公路的基礎(chǔ)建設(shè)中，路基路面工程施工是所有路橋工程的重點內(nèi)容，控制路面平整度可確保公路保持整體美觀性和交通安全性，但由于受各種因素的影響，經(jīng)常會出現(xiàn)各種病害質(zhì)量問題，因此，路基路面病害檢測技術(shù)引起了各專業(yè)人員的關(guān)注。

1 公路路基路面病害的類型

1.1 路基路面裂縫

裂縫在公路路基路面很常見。其中造成水平裂縫、垂直裂縫和混凝土裂縫的主要因素是瀝青底層抗壓強度不足，混凝土裂縫主要是受溫度影響，由于長期暴露在高溫和帶行駛載荷的自然環(huán)境中，公路底部裂縫延伸至路基路面，裂縫的深度基本與公路底部相同，一般在20～28 mm；網(wǎng)狀裂縫是由汽車的驅(qū)動作用造成的，一般是淺而細的裂縫，且裂縫深度小于15 mm；橫向和縱向的裂縫主要是路面施工造成，在施工時瀝青對接縫處沒有處理好，隨著時間的推移，路面的接縫不夠緊密，造成路基和路面沿軸向出現(xiàn)裂縫，橫向和縱向裂縫的深度相對較大，一般在18～25 mm。

1.2 路基變形

在公路橋梁建設(shè)項目中，許多橋梁都位于溝壑帶，土層的裂縫會導致排水工程結(jié)構(gòu)變形，土層間隙越大，排水工程結(jié)構(gòu)路基發(fā)生變形的概率就越高。橋下道路的壩基與其他位置不同，壩基高度相對其他位置高出5～10 cm，會產(chǎn)生一些附加地應力，引起地基沉降，尤其是回填量較大時，更容易發(fā)生地基沉降。橋臺路基的變形一般是因為橋樁設(shè)計方案不合理，或者是在橋臺工程施工中使用的原材料質(zhì)量不符合要求，在長期使用中變形。

1.3 路基坍塌

影響路基質(zhì)量的因素比較多，如在路基施工過程中，施工隊伍未按計劃進行施工，或選用的工程材料質(zhì)量不合格，都會造成路基地面沉降。在工程建設(shè)完成后，溫度發(fā)生變化也會造成路基出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象，造成道路坍塌。此外，護坡塌陷也是一種常見的路基病害，可分為水流和滑坡兩種方式。水流是指路面在力的作用下造成滑坡；滑坡是指在惡劣的自然環(huán)境中土壤滲漏，導致護坡坍塌。

1.4 水害

如果路面排水管不暢通或長時間浸泡在水中，水會滲入路面中破壞路面結(jié)構(gòu)，嚴重的會對瀝青路面的使用壽命造成影響，如出現(xiàn)孔洞、網(wǎng)裂等。水害是由于路基路面基礎(chǔ)施工質(zhì)量差、密度不夠以及瀝青混凝土拌合不充分等原因?qū)е侣访婵紫堵蔬^大而致。水對路基路面破壞過程是長期的，滯留在瀝青各結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水會導致瀝青顆粒表層腐蝕，瀝青顆粒之間的附著力降低，從而導致路面開裂或松動，讓瀝青失去承載功能，路面抗壓強度急劇下降，且外部驅(qū)動負載也會讓整個路面遭受大規(guī)模破壞，因此需要在日常養(yǎng)護中及時將水排出。

1.5 車輛影響

車輛影響主要表現(xiàn)在高速公路路面，造成此類病害問題的主要原因是路面的耐熱性差，尤其在夏季較熱的溫度下，路面長期暴露在高溫下會軟化，隨著汽車的載荷行駛，從而引起路面凹陷和凸起，若車輛行駛過快或超重還會加重凹陷和凸起等問題。

2 公路路基路面檢測技術(shù)及應用

2.1 探地雷達探測技術(shù)

探地雷達由FM發(fā)射器、無線天線和接收器三大部件組成。這些組件會互相影響，同時發(fā)揮其功能。探地雷達檢測技術(shù)的設(shè)計原理：雷達檢測無線天線會發(fā)送和接收數(shù)據(jù)信號，并記錄相應的檢測部分，隨后將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)接嬎銠C，根據(jù)專業(yè)的解析，得到檢測數(shù)據(jù)信息，以便工作人員掌握路基路面的病害問題，從而選擇有針對性的方法進行維修。具體應用表明，探地雷達檢測技術(shù)精度高、穩(wěn)定性好，能滿足公路路基路面病害檢測要求。

2.2 抗滑檢測技術(shù)

為了更好地掌握路面的抗滑性能，需要檢測路面的摩擦阻力，保證行車安全。當前我國在檢測路面抗滑特性時，重點是對地面抗滑特性的橫向和縱向進行檢測。橫向檢測直接關(guān)系到駕駛控制，而縱向檢測與駕駛過程中的制動有關(guān)。近年來，人們逐漸增強了安全駕駛的意識，地面的抗滑特性成為道路檢測的主要部分之一。因此，工作人員改進了抗滑性測試方案，引進了全新升級的摩阻力測試設(shè)備。但結(jié)合實際發(fā)現(xiàn)，該設(shè)備雖然能滿足基礎(chǔ)測試要求，但測試結(jié)果并不理想，而且整個檢測過程會影響正常的道路交通行駛，整體檢測效率低、準確率差。此外，由于工作人員在檢查過程中需要站在高速公路上，還增加了人身安全風險。為了更好地改善這一問題，《公路技術(shù)狀況評定標準》提出了使用橫向力系數(shù)的道路抗滑試驗裝置或其他具有可靠數(shù)據(jù)校準功能的自動測試裝置，目前廣泛應用的是擺式儀和結(jié)構(gòu)深度測量，其特點是裝置簡便、便于攜帶。擺式儀是一種靜態(tài)的測量，它的工作效率不高。對于有大的凹陷或凹陷較多的瀝青路面，構(gòu)造深度不宜過高，因為在這種孔洞和凹槽中，量砂會造成體積積累，造成測量結(jié)果的誤差。

2.3 平整度檢測技術(shù)

平整度檢測是使用Dynatest5051RSP路面激光平整度檢測車進行檢測，檢測車在檢測過程中以設(shè)定的穩(wěn)定速率采集數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)得出的路面與光照計劃的誤差，輸入并存儲到計算機數(shù)據(jù)中，供工作人員解決并進行分析，最終得到路面平整度指標值。該車作為非接觸式平整度檢測設(shè)備，主要部件是激光探測器和綜合處置設(shè)備。激光探測器的主要功能是發(fā)射和收集激光，在相關(guān)技術(shù)的支持下，可以全面獲取路基的實際信息內(nèi)容，高效解決質(zhì)量問題。綜合處置設(shè)備可及時操控激光檢測儀，如信息采集、激光放大、激光轉(zhuǎn)換等，提高數(shù)據(jù)采集效果，讓工作人員全面掌握公路路基的施工質(zhì)量和路面狀況，找到路基出現(xiàn)病害的位置，從而快速定制解決方案。需要注意的是，檢查車在檢查路基道路病害情況時，基于激光器的光時差基礎(chǔ)原理，在測試前應進行精確校準。

2.4 路面斷面檢測技術(shù)

公路路面平整度是工程驗收的主要標準，主要檢測道路斷面以及曲線的平整度是否在要求的范圍內(nèi)。當圖形相對平滑時，表明路面波動不大，整體水平平穩(wěn)；當圖形變動比較大時，表示道路不牢固。平整度數(shù)據(jù)的采集可以為工作人員提供道路養(yǎng)護所需的決策數(shù)據(jù)，以完善養(yǎng)護對策。

2.5 路面彎沉檢測

路面彎曲是指在標準軸力作用下，路面的凹陷部分將會發(fā)生整體的縱向變形或豎向變形。貝克曼梁法是目前道路彎曲變形的標準測試方法，適用于測定各類路基、路面的回彈彎沉，用以評定其整體承載能力，可供路面結(jié)構(gòu)設(shè)計使用，但缺點是結(jié)果可能會被一些人為因素所影響。激光彎曲測量定量器試驗方法也較為普遍，在試驗中，應將試驗機安裝在試驗車上，后輪之間的空隙是根據(jù)車輛的時光電流進行計算的，彌補了前種檢測方法的不足。

2.6 瀝青路面滲水性能檢測

近幾年，由于設(shè)計、施工和材料等因素的影響，許多道路在建成后1～2年就出現(xiàn)了坑槽等病害。瀝青混凝土的滲透性能是反映瀝青混合料級配成分和水穩(wěn)定性的一個重要指標，瀝青滲水必然會滲入面層，甚至是路基，從而導致路面的承載力下降，若在瀝青面層中增加一層防水施工，則對抗滑性能有很大好處。目前，我國的滲水測試多模仿國外的一些測試技術(shù)，其中以路面滲透計為主要手段，其使用簡便，效果較好，但是這種方法僅限于對某一點進行檢測，局限性很大，因此，如何實現(xiàn)連續(xù)檢測還有待于進一步的研究。

3 結(jié)語

路基路面病害嚴重影響公路質(zhì)量，施工企業(yè)要結(jié)合路面具體情況，加強施工檢測技術(shù)的應用，重視施工質(zhì)量監(jiān)督，合理提高路基路面施工水平。同時，有關(guān)部門要重視路基路面多種病害的影響，如地基不均勻沉降、結(jié)構(gòu)破壞，在道路病害發(fā)生前，主動采取防護對策，并利用檢測技術(shù)按時檢查，減少路基和路面病害的影響，提高我國公路使用壽命。