高速公路路基路面病害檢測技術(shù)的合理選擇

謝京良

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，高速公路的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。在使用過程中，由于外界環(huán)境因素和車輛荷載的作用，高速公路的路基和路面受到了破壞。在此基礎(chǔ)上，對公路路基路面的常見病害進(jìn)行了調(diào)查，重點(diǎn)研究了公路路基路面病害檢測技術(shù)的合理選擇，并提出了檢測注意事項(xiàng)，以促進(jìn)我國公路行業(yè)的健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高速公路;路基路面病害;檢測技術(shù);選擇

0 引言

在公路工程中，路基是路面的重要基礎(chǔ)，其施工水平與公路質(zhì)量密切相關(guān)。只有保證路基本身具有一定的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，才能保證路面的安全性和穩(wěn)定性。同時(shí)，路基的使用壽命也取決于路面的實(shí)際情況。如果路面損壞嚴(yán)重，雨水肆意侵入，久而久之就會損壞路基，影響公路的正常使用。因此，在編制路基路面施工方案時(shí)，應(yīng)綜合考慮投入使用后的實(shí)際需求，從保證工程質(zhì)量的角度出發(fā)，優(yōu)化路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在滿足施工標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，注意合理控制工程造價(jià);公路投入使用前，必須對路基路面病害采取預(yù)防措施，并進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確保符合工程質(zhì)量要求。公路正式投入使用后，應(yīng)定期養(yǎng)護(hù)，以保護(hù)公路免受損壞，避免路基路面病害，延長整體使用壽命。

1 路基中的常見病害

1.1 路基病害嚴(yán)重變形

路基嚴(yán)重變形是公路路基的常見病害之一。產(chǎn)生這種病害的主要原因是，道路建成通車后，由于交通頻繁，重量不斷增加，路基可能會下沉，甚至部分路基會因受力影響而被擠出，造成路基嚴(yán)重變形。路基嚴(yán)重變形將主要影響道路的暢通，很少對人員構(gòu)成安全威脅。

1.2 不平整路面的病害

路面不平整的病害也是路基的常見病害之一，主要是人為因素造成的。具體來說，在施工過程中，施工人員和施工單位不注意施工過程中的材料配比，導(dǎo)致材料配比不合理，整體質(zhì)量差。當(dāng)這種材料應(yīng)用于路基施工時(shí)，會導(dǎo)致路基鼓包，加速路基的損壞和老化，進(jìn)而導(dǎo)致路面不平整。

1.3 高速公路路基路面結(jié)構(gòu)損壞

該病有多種表現(xiàn)，如橫裂、網(wǎng)狀裂等。這種疾病有三個(gè)原因。一是公路路面整體防水性能不強(qiáng)，一旦遇到雨雪天氣，無法有效進(jìn)行防水作業(yè)，造成雨蝕后公路結(jié)構(gòu)損壞;二是長期受路面水等外界水體侵蝕，影響公路材料結(jié)構(gòu)，最終造成結(jié)構(gòu)破壞;第三，缺乏定期細(xì)致的養(yǎng)護(hù)管理工作，導(dǎo)致公路混凝土在外界溫度變化的情況下產(chǎn)生收縮變化，從而產(chǎn)生裂縫。如果在這種情況下遇到雨雪，雪水就會沿著裂縫滲出，造成嚴(yán)重的公路路基路面病害。

2 公路路基病害檢測技術(shù)的合理選擇

2.1 雷達(dá)探底檢測技術(shù)

主要利用高頻脈沖波發(fā)射器和外輻射電磁波天線，通過向檢測區(qū)域發(fā)射高頻電磁波并接收其反射波，分析脈沖波能量波在反射和傳播過程中的衰減情況，進(jìn)而掌握高速公路的結(jié)構(gòu)和公路路面的厚度，明確其具體缺陷。該方法屬于無損檢測方法，無需對公路進(jìn)行施工即可明確病害位置及情況，對降低成本具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。其次，聲學(xué)檢測技術(shù)主要利用超聲波的反射和吸收原理來掌握監(jiān)測區(qū)域的結(jié)構(gòu)。

2.2 聲波檢測技術(shù)

近年來，我國路基檢測技術(shù)水平顯著提高，其中聲學(xué)檢測技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，檢測效果理想。利用聲波探測技術(shù)，在待測路基段發(fā)射聲波，通過接收儀器獲得相應(yīng)頻率的彈性波。通過分析波形信號，工作人員可以確定路基內(nèi)部巖土結(jié)構(gòu)層的力學(xué)水平，及早發(fā)現(xiàn)問題，采取預(yù)防措施。

2.3 陣列勘探檢測技術(shù)

高密度電阻率成像技術(shù)是陣列勘探檢測技術(shù)的體現(xiàn)。在實(shí)際應(yīng)用過程中，工人需要預(yù)先確定測量點(diǎn)和測量線，在選定的測試點(diǎn)設(shè)置電極間距，借助成像設(shè)備對電極進(jìn)行變換，最后通過加工組合形成電極間距和相應(yīng)的電極裝置。布置好相關(guān)儀器后，工作人員可以通過多個(gè)電極距離和電極裝置實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觀測的目的，觀測剖面點(diǎn)的視電阻率，獲得相應(yīng)的參數(shù);其次，可以利用現(xiàn)代技術(shù)，通過專業(yè)的測繪軟件繪制相應(yīng)的圖像，并借助相關(guān)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成工程語言，達(dá)到信息化路基測量的目的，獲取路基質(zhì)量數(shù)據(jù)。

3 公路路面病害檢測技術(shù)的合理選擇

3.1 路面斷面檢測技術(shù)

公路路面平整度是工程質(zhì)量驗(yàn)收的重要數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。主要檢測內(nèi)容是路面斷面，檢測曲線平整度是否在規(guī)定范圍內(nèi)。曲線平滑時(shí)，說明路面不起伏，整體比較平坦;當(dāng)曲線波動較大時(shí)，路面狀況較差。平整度數(shù)據(jù)的采集可以為公路養(yǎng)護(hù)人員提供必要的決策數(shù)據(jù)，優(yōu)化養(yǎng)護(hù)策略，是一個(gè)客觀而重要的質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 路面彎沉檢測技術(shù)

評價(jià)公路使用壽命的第一步是運(yùn)用科學(xué)技術(shù)手段檢測路面彎沉。在具體的工作過程中，利用彎沉檢測儀來判斷公路路面的施工水平。自伯曼發(fā)明第一代光束偏轉(zhuǎn)測試儀以來，測試儀經(jīng)歷了信息技術(shù)的快速發(fā)展，已升級為靜態(tài)測試儀、穩(wěn)態(tài)動態(tài)偏轉(zhuǎn)測試儀和脈沖動態(tài)偏轉(zhuǎn)測試儀等一系列型號。它已經(jīng)從最初的單點(diǎn)試驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)槁访嬲w彎沉試驗(yàn)，成為評價(jià)結(jié)構(gòu)性路面質(zhì)量水平的重要手段。

3.3 摩擦系數(shù)檢測技術(shù)

為了了解公路路面的防滑水平，需要檢測路面的摩擦系數(shù)，加強(qiáng)路面的防滑保護(hù)，保證行車安全。目前，我國在檢測路面防滑性能時(shí)，主要集中在兩大環(huán)節(jié)，即防滑性能的橫向和縱向檢測。前者與轉(zhuǎn)向方向直接相關(guān)，后者與行駛時(shí)的制動距離直接相關(guān)。近年來，人們的行車安全意識逐漸提高，防滑性能成為路面檢測的重要組成部分。對此，工作人員改進(jìn)了防滑檢測方案，推出了全新的擺式摩擦系數(shù)檢測儀。但是在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，這種儀器雖然能夠滿足基本的檢測要求，但是檢測結(jié)果并不理想，在檢測過程中會影響正常的道路交通，導(dǎo)致整體檢測效率低，準(zhǔn)確性差。此外，工人在檢查時(shí)需要站在道路上直接操作，存在潛在的人身危險(xiǎn)。為了改善這一問題，我國引進(jìn)了英國、瑞典等國生產(chǎn)的自動摩擦系數(shù)測試儀，通過橫向、制動和不完全制動三大指標(biāo)來評價(jià)公路摩擦系數(shù)。

4 高速公路路基路面病害檢測的注意事項(xiàng)

在公路路基路面的科學(xué)檢測中，應(yīng)立足于高速公路的實(shí)際情況。如果高速公路路面出現(xiàn)大面積損壞，為了避免嚴(yán)重?fù)p壞，應(yīng)選擇雷達(dá)觸底、聲波等無損檢測技術(shù)。如果不能依靠無損檢測技術(shù)準(zhǔn)確獲取疾病信息，就需要采用破壞性檢測技術(shù)。以網(wǎng)狀裂縫公路為例，由于病害產(chǎn)生的原因是外部荷載超出了公路路面的可承受范圍，這種病害會對該路段的交通狀況產(chǎn)生影響。在這種情況下，需要選擇鉆芯等一些破壞性的檢測方法， 對公路路基路面進(jìn)行檢測，從而找出病害原因，便于后續(xù)養(yǎng)護(hù)工作的有效開展。此外，檢查人員應(yīng)注意根據(jù)不同的檢測內(nèi)容和病害形式選擇不同的檢測技術(shù)，或者綜合運(yùn)用幾種檢測技術(shù)，以便在短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確掌握公路路基路面病害的情況和原因。

5 結(jié)束語

綜上所述，近年來，我國公路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速，翻開了公路建設(shè)和發(fā)展的新篇章。然而，公路路基路面病害難以消除，不僅影響公路的整體性能，而且影響駕駛體驗(yàn)，甚至造成安全隱患。基于此，有必要制定科學(xué)合理的檢測技術(shù)方案，從根本上消除路基路面病害，這是保證公路正常安全運(yùn)行的重要保證。此外，公路投入使用后，定期預(yù)防性養(yǎng)護(hù)至關(guān)重要。及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，提前預(yù)防疾病，可以延長公路的使用壽命，保證行車安全。本文認(rèn)為，加強(qiáng)公路路基路面病害防治措施，不僅要樹立預(yù)防和養(yǎng)護(hù)意識，還要積極采用科學(xué)的檢測技術(shù)。通過提出幾種切實(shí)有效的公路路基路面病害檢測技術(shù)，為提高我國公路路基路面養(yǎng)護(hù)水平提供理論支持和實(shí)踐參考。

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