高速公路路面病害检测与修复技术研究

摘要：随着高速公路的迅速发展，路面病害的检测与修复技术成为保障公路安全与使用寿命的关键。本文分析了高速公路常见的路面病害类型，包括裂缝类病害和变形类病害，并探讨了当前的病害检测技术，针对病害的修复，重点介绍了裂缝修复技术、变形病害修复技术及再生技术的应用。研究表明，结合多种检测技术与修复方法，能够提高路面病害处理的效率与准确性，从而延长高速公路的使用寿命。

关键词：高速公路；路面病害；检测技术；修复技术

引言

高速公路作为国家交通网络的重要组成部分，在推动经济发展、促进物流流通方面具有重要作用。然而，随着使用年限的增长和交通压力的增大，路面病害问题日益严重，影响道路的安全性与舒适性。为了有效解决这些问题，准确的病害检测与科学的修复技术显得尤为重要。近年来，随着技术的不断发展，多种病害检测与修复技术相继应用于高速公路的养护中，极大地提高了病害诊断的效率和准确性。研究高速公路路面病害的检测与修复技术，有助于优化养护管理，提升路面质量，为公路的长期使用提供保障。

1高速公路路面常见病害类型

1.1裂缝类病害

裂缝类病害的表现形式主要包括横向裂缝、纵向裂缝、块状裂缝和龟裂等[1]。横向裂缝一般沿路面宽度方向出现，常因温度应力或交通荷载引起的材料伸缩所致，尤其在高温季节，沥青路面热胀冷缩作用显著，易引发横向裂缝的形成。纵向裂缝通常出现在路面纵向行驶方向，常见于接缝处或结构层的弱点区域，其主要是由于路基的不均匀沉降、车辆荷载作用以及不当的施工质量。块状裂缝通常表现为不规则的裂缝，常出现在路面的表面层，且裂缝相对较大，严重时可引起车轮的剧烈振动，进而影响道路的使用寿命。龟裂是表面层产生的密集裂纹，呈网状分布，通常由于沥青混合料的老化、材料的粘附性降低以及行车荷载的反复作用所导致，且这种裂缝极易引起进一步的病害扩展。

1.2变形类病害

变形类病害主要包括车辙、拥包和翻浆等，对高速公路的行车性能和安全性产生较大影响[2]。车辙是最为常见的变形类型，通常表现为车轮经过的轨迹区域形成的塑性沉陷，且在高温条件下尤为显著。车辙形成的主要因素有沥青路面的温度应力变化、沥青的粘弹性特性以及重载车辆的长期作用。车辙不仅影响行车舒适度，还可能导致路面结构损坏，进而影响道路的整体耐用性。拥包常发生在路面大修或处治后，由于基层与上层之间的黏结不良或基层强度不足，车辆荷载的长期作用导致下层材料出现滑移，产生局部隆起现象。翻浆是由于水分或油类物质渗入路面层，导致沥青混合料内部结构松散，造成表层与下层之间的分离，进而引发路面失去平整度，形成翻浆病害。

2高速公路路面病害的检测技术

2.1人工目测法

人工目测法是最传统且广泛应用的路面病害检测手段，通过人工观察和记录路面的裂缝、坑槽、车辙等病害类型。虽然该方法操作简便、成本低廉，但依赖于检测人员的经验和技能，存在一定的主观性。对于较大范围的检测和早期微小病害的发现，目测法的精确度和效率受到较大限制。尤其是在大规模路面病害监测中，目测法难以保证数据的全面性和准确性，因此，它通常作为初步筛查手段或辅助性检测方法使用。

2.2手工钻芯取样

手工钻芯取样法是通过在路面不同位置钻取路面样品，结合实验室分析对路面病害的性质进行深入检测，能够提供关于路面内部结构、材料性能等的详细信息，尤其适用于分析病害成因、层间黏结性及材料老化情况。然而，手工钻芯取样法具有侵入性，施工过程中可能对路面造成一定破坏，且采样点的选取与样本的代表性直接影响结果的准确性。钻芯方法的检测成本较高，且检测周期相对较长，因此多用于路面大修前的详细检测或专项检测。

2.3高速摄像技术

高速摄像技术利用车载高分辨率摄像设备，对路面进行实时动态拍摄，结合图像处理软件对图像进行分析，自动识别和定位裂缝、坑槽等病害。该方法具有高效性和自动化优点，能够快速覆盖较大区域，适合在高速公路路面病害的普查中应用。与人工目测法相比，摄像技术能够减少人为误差，且提高检测效率。然而，高速摄像技术对路面病害的识别精度依赖于图像处理算法的成熟度，对环境光照和路面状况也有一定的要求。

2.4探地雷达

探地雷达是通过发射高频电磁波，检测波的反射情况来获取路面结构的信息，能够有效探测路面及其结构层的厚度、裂缝深度、空洞等隐蔽性病害，特别适用于检测深层病害和评估路面结构的均匀性。探地雷达具有较高的检测精度，可提供实时的数据，但其设备昂贵、操作复杂，并且对不同材料的反射信号灵敏度差异较大，需依赖专业人员进行数据分析。

3高速公路路面病害的修复技术

3.1裂缝修复技术

裂缝修复主要包括热沥青灌缝、聚物注浆技术和微表处封层技术[3]。热沥青灌缝技术通过在裂缝处灌入加热至流动状态的热沥青，填补裂缝并形成密封层，防止水分和杂质进入裂缝，从而延缓病害扩展。聚物注浆技术通过将聚合物浆液注入裂缝及其下部土层，以增加裂缝处的强度和密封性。微表处封层技术是将高性能乳化沥青、矿粉和集料均匀摊铺在路面裂缝处，通过机械碾压形成密实封闭层的修复方法。

3.2变形病害修复技术

变形病害修复主要包括车辙修复和擦痕修复。车辙修复是针对沥青路面在高温、重载条件下产生的永久性塑性变形的修复方法。常见的车辙修复技术包括铣刨修复和加铺新层技术。铣刨修复法通过铣刨车将车辙区域的变形层去除，再重新铺设新沥青混合料，以恢复路面的平整度和承载能力。加铺新层技术是在车辙区域直接铺设新的沥青层，适用于较浅的车辙病害。擦痕修复针对因车辆摩擦造成的表面擦痕或浅层损伤，常采用喷洒液态沥青或修补砂浆的方式进行修复。

3.3再生技术的应用

再生技术主要包括热再生与冷再生、环保材料的使用、温拌再生与泡沥青技术等。热再生技术利用专用设备将旧路面材料加热软化后，进行铣刨、添加新材料并重新摊铺，形成新的路面层。冷再生不需要加热材料，而是通过加入活性填料或胶凝剂，在常温下对路面进行处理。冷再生适用于低温环境或要求快速恢复交通的场合，尤其对基层的修复较为有效。环保材料的使用，如橡胶沥青、再生骨料等，能够进一步提升路面的耐久性和抗裂性能，同时减少环境污染，符合绿色可持续发展的要求。温拌再生技术通过降低材料的混合温度，使再生过程中的能源消耗和环境污染得到显著减少。泡沥青技术通过将沥青加热并产生泡沫，增加其表面积和粘结性，从而改善再生材料的性能，提升路面的抗车辙能力和抗疲劳性能。

4结语

综上，本文通过对高速公路路面病害类型、检测技术及修复技术的全面分析，深入探讨了裂缝修复、变形病害修复以及再生技术的应用。研究结果表明，采用多种现代化检测技术，如高速摄像技术、探地雷达和红外热成像技术，可以有效提高病害检测的精准度和覆盖范围。在修复方面，热沥青灌缝、聚物注浆以及再生技术的综合运用，能够为不同类型的路面病害提供合适的解决方案，从而延长道路的使用寿命。随着技术的不断创新与发展，未来高速公路的养护工作将更加智能化和精准化，提升道路的安全性与舒适度。

参考文献：

[1]赵云.高速公路路面病害成因及养护施工技术研究[J].运输经理世界，2024（29）：116-118.

[2]李舒栋.公路沥青混凝土路面病害与修复措施研究[J].散装水泥，2020（6）：66-67.

[3]赵雅.承朝高速公路路面病害分析与修复[J].交通世界（下旬刊），2022（7）：89-92.