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公路路基路面病害的科学检测及预防养护方法

作者

李明月 韩乐 刘薇 赵少锋 吴子彤

中建新疆建工( 集团) 有限公司 新疆乌鲁木齐市 830002

1 公路路基路面常见病害的现象及原因

1.1 路面出现裂缝

(1)疲劳损伤。路面在使用过程中,不断地承受着车辆的反复荷载作用,使路面材料逐渐疲劳损伤,从而产生裂缝。(2)温度变化。温度的周期性变化会导致路面材料发生膨胀和收缩,次数多了就会产生裂缝。(3)湿度变化。湿度变化会影响路面材料的强度和稳定性,导致裂缝的产生。(4)车辆荷载。车辆荷载对路面造成的损伤,尤其是在重载车辆的反复作用下,会使路面产生裂缝。路面裂缝的存在会降低路面的使用寿命,影响行车的舒适性和安全性,因此,需要及时进行维修和加固。

1.2 车辙类破坏

车辙是指路面在车辆反复荷载作用下,沿车轮行驶带产生的塑性变形,主要表现为路面局部下沉,轮迹带凹陷。车辙的形成与路面材料的高温稳定性密切相关。夏季高温天气下,沥青路面软化,抗变形能力下降,在车辆荷载作用下会产生永久变形。车辙会降低路面的横向力,影响车辆的转向和制动性能,极易引发交通事故。此外,车辙处易积水,加速路面老化。

1.3 松散类病害

松散类病害包括坑槽、松散、麻面、脱皮等。坑槽是路面局部集料散失、形成的凹坑,主要是由于路面材料老化、雨水侵蚀以及车辆荷载的冲击作用,使路面结构层逐渐破坏,集料脱落形成坑槽。松散是指路面集料之间的黏聚力丧失,导致集料松动、散落,这通常是由于沥青与集料的黏附性差、路面施工质量不合格或受到化学物质侵蚀等原因造成。麻面是路面表面呈现出的细小凹凸不平,主要是由于沥青用量不足、路面压实不够或在低温季节施工等因素引起。脱皮则是路面表层材料与下层材料分离、脱落,多由基层与面层之间的粘结不良或受到较大的水平力作用所致。松散类病害会降低路面的平整度和抗滑性能,影响行车安全和舒适性。

2 公路路基路面病害的科学检测方法

2.1 路基路面破损检测方法

路基路面破损检测是确保公路安全、舒适与经济运行的关键环节。当前,破损检测方法主要分为三大类:视觉检测、无损检测和破损处治技术。视觉检测主要依赖人工现场调查。检测人员通过目测判断路面的损坏类型和程度,记录下来,再进行数据分析。这种方法虽然简单易行,但受限于检测人员的经验和主观判断,可能存在误差。无损检测则采用专门的设备,如雷达、超声波仪器等。这些设备可以对路面进行非破坏性探测,获取路面的内部结构信息,从而准确判断路面的健康状况。无损检测的优点在于不会对路面造成二次损伤,但设备成本较高,检测过程也可能受环境因素影响。破损处治技术则根据不同类型的破损,如裂缝、车辙、坑槽等,采取相应的修补、翻新等方法进行修复。这种方法能确保路面的安全与舒适性,但需要根据破损类型和程度选择合适的处治技术,以达到最佳修复效果。

2.2 路基路面平整度的检测方法

路面平整度作为评价路面行驶品质的关键指标,直接影响车辆行驶的安全性和舒适性。因此,准确评估路面平整度水平对指导路面的维修养护、改善路况服务具有重要意义。传统的路面平整度检测多采用直尺法,即利用 3m 长的标准直尺随机抽取路面断面,用塞尺测量直尺与路面之间的空隙,再根据空隙值计算国际平整度指数 IRI,这种方法设备简单、操作方便,但局限性也比较明显。首先,直尺法属于抽样检测,测点数量有限,难以全面反映路面的纵向连续状况;其次,直尺检测容易受路面局部缺陷的干扰,测量值的离散性较大。

2.3 路基路面强度检测

贝克曼梁测定路面回弹弯沉是一种常用的强度检测方法。其原理是基于杠杆原理,通过将贝克曼梁放置在路面上,在标准轴载作用下,测量路面的回弹变形值,即回弹弯沉。回弹弯沉值越大,表明路面结构的承载能力越低。该方法操作相对简单,但检测效率较低,且受人为因素影响较大。落锤式弯沉仪则是一种先进的强度检测设备。它通过模拟汽车荷载的瞬间冲击作用,向路面施加一定质量的重锤,测量路面在冲击荷载作用下的瞬时变形情况,得到路面的动态弯沉盆数据。与贝克曼梁法相比,落锤式弯沉仪检测速度快、数据信息量大,能够更准确地反映路面结构的整体强度状况,且可以对不同位置的路面进行快速检测,适用于大规模公路路基路面强度检测。

3 公路路基路面病害的预防养护措施

3.1 对路面状况及时检测

路面状况的及时检测是预防公路路基路面病害的关键。为了确保道路的安全与畅通,必须采用现代科技手段,如雷达扫描、红外热像仪等,对路面进行无损检测。这些技术可以准确获取路面的结构状况和损伤程度,为养护工作提供科学依据。雷达扫描技术是一种常用的无损检测方法,它通过发射雷达波并接收反射波,来分析路面的结构和厚度。这种方法可以准确地检测出路面的裂缝、空洞等病害,并对其进行定位和量化。红外热像仪则可以检测出路面的温度分布,从而判断出路面的热损伤情况。这些现代科技手段的应用,可以大大提高路面检测的准确性和效率。

3.2 制定统一检测标准

在对公路基底层密实度进行评定的流程中,常用的检测设备包含便携探测器以及放射性密度测量仪等,便携式探测器的锤头质量为 10 公斤,且提升落锤的升降幅度被固定在 50 厘米,探测时所达到的探测限度在 30 厘米以内。制定一致的审查规范是保障审查水平的关键所在。基于国家及行业的既有规范,细致地拟定针对路基路面检测的特定规范,可为检测工作者确立明确的行动纲领及参考,进而提升检测工作的精确性和规范化程度。保证各项评价工作的齐整性与规定性得以执行。

3.3 路基路面后期管理的技术与控制

应建立先进的路面管理系统,以实现现代化养护管理。该系统可通过在线监测、定期普查等方式,自动采集和记录路面状况数据,并结合大数据分析、空间定位等信息技术手段,直观呈现路面损坏的分布规律和发展趋势,为科学规划养护作业提供决策支持。在后期管理过程中,路面病害的动态监测和及时处治至关重要。一方面,要充分发挥路面管理系统的预警功能,对监测到的新发病害进行跟踪分析,挖掘病害产生的深层次原因,并有针对性地制订养护方案,将病害消灭在萌芽状态。另一方面,对已实施养护的路段,应综合应用路况调查、材料检测、设备探测等手段对其进行跟踪评估,及时发现和解决养护工程可能存在的质量隐患,并根据实际使用效果对养护方案进行动态优化,不断改进材料配方和施工工艺。

结语

综上所述,公路路基路面的检测工作不容忽视。为了确保路基路面的整体稳定性和使用安全性,需要结合公路路基路面的具体情况,综合选择合适的检测技术,以便真实反映路基路面的实际情况。在检测过程中,要注重数据采集与分析,发现潜在的安全隐患,及时采取措施进行整改。

参考文献:

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[2] 高强 . 公路路基路面病害的科学检测及预防养护 [J]. 住宅与房地产 ,2020,(21): .

[3] 姚兴 . 公路路基路面病害的科学检测及预防养护方法探讨 [J]. 四川建材 ,2020,46(04):137-138.