高速公路瀝青路面車轍類型及檢測技術(shù)分析探析

在高速公路瀝青路面施工過程中，車轍病害是常見病害之一。為了預(yù)防車轍病害，施工單位應(yīng)對車轍類型進(jìn)行分析，并選擇合適的檢測技術(shù)，控制車轍病害。該文先對車轍類型進(jìn)行分析，再對車轍主要檢測方法進(jìn)行總結(jié)，最后以A、B兩條高速公路為例，選擇典型斷面使用切槽取芯法對其車轍特點進(jìn)行分析，并對其維修方法進(jìn)行總結(jié)，旨在為今后高速公路瀝青路面車轍病害提供參考。

檢測技術(shù) ?車轍類型 ?瀝青路面 ?分析

中圖分類號：TU72 ??文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ??文章編號：1672-3791（2022）02（a）-0000-00

Abstract： In the process of expressway asphalt pavement construction， rutting disease is one of the common diseases. In order to prevent rutting disease， the construction unit shall analyze the rutting type and select appropriate detection technology to control the rutting disease. This paper first analyzes the rutting types， then summarizes the main detection methods of rutting， finally takes two expressways A and B as examples， selects the typical section， uses the grooving coring method to analyze its rutting characteristics， and summarizes its maintenance methods， in order to provide reference for the rutting diseases of asphalt pavement of Expressway in the future.

車轍是瀝青路面的主要病害，其不但會使行車安全性和舒適度受到影響，還會使高速公路的使用壽命受到影響。因此，施工單位應(yīng)對車轍類型和成因進(jìn)行分析，并提出有針對性的防治措施，使高速公路使用壽命進(jìn)一步提高。

在高速公路運行過程中，因多種因素的影響，會使瀝青路面產(chǎn)生車轍病害，根據(jù)其成因，主要可以將車轍類型分為失穩(wěn)型車轍、壓密型車轍、結(jié)構(gòu)型車轍以及磨耗型車轍四類。

由于高速公路面層偏軟或壓實度不足導(dǎo)致路面穩(wěn)定性較差，在車輛行駛過程中，會產(chǎn)生剪切應(yīng)力，導(dǎo)致高速公路面層材料出現(xiàn)失穩(wěn)的情況，從而導(dǎo)致路面承受強(qiáng)度降低，使路面出現(xiàn)橫向位移合凹陷，這種凹陷即為失穩(wěn)型車轍。根據(jù)相關(guān)調(diào)查可知，失穩(wěn)型車轍是當(dāng)前常見的車轍類型。

在高速公路施工過程中，若碾壓強(qiáng)度較低，會使通車后的高速公路被車輛壓密，導(dǎo)致其形成壓密型車轍。該種車轍主要是因為路面施工質(zhì)量較差導(dǎo)致的，對其外觀進(jìn)行觀察可知，該車轍標(biāo)線沒有發(fā)生變形，橫斷面為凹形，標(biāo)線兩側(cè)沒有明顯凸起。在傳統(tǒng)的施工過程中，由于施工質(zhì)量管理疏忽，壓密型車轍為較常見的車轍，但是隨著質(zhì)量監(jiān)督制度的完善，該種車轍越來越少。

在對瀝青路面車轍進(jìn)行檢測過程中，人工檢測為傳統(tǒng)檢測方式，所使用的工具主要有基準(zhǔn)尺、橫斷面尺等，測量人員應(yīng)先對2個輪跡帶的車轍深度進(jìn)行測定，并對其均值進(jìn)行計算，該值即為車轍深度。人工檢測方法操作相對便捷，但是由于其操作過程較為粗放，當(dāng)測量人員技術(shù)水平較差時，會使最終測量結(jié)果受到影響，無法準(zhǔn)確測定車轍的實際情況。因此，在對瀝青路面車轍檢測過程中，人工檢測法主要應(yīng)用于里程較小的路面中。

通常情況下，在對路面車轍進(jìn)行測量過程中，施工單位可以使用路面多功能檢測車對其進(jìn)行測量。在實際測量過程中，檢測車上的非接觸式位移傳感器可以自動檢測路面車轍深度，該種檢測方式具有高精度和高穩(wěn)定性的特點，因此在大部分瀝青路面車轍檢測中應(yīng)用較為廣泛。

在對A、B兩條高速公路進(jìn)行檢測過程中，分別使用自動檢測和人工檢測方式對其上下行兩側(cè)車轍情況進(jìn)行測定，并將所測定的車轍深度劃分成大于1.5?cm和1.0～1.5?cm兩個部分，并在各斷面車轍波谷和波峰兩處位置取芯，A、B兩條公路所取得的有效芯樣分別為30個和32個。表1為取芯位置及其表觀狀態(tài)情況。

上、中面層有壓密，下面層無明顯壓密，下面層粗骨料無明顯移動，與基層黏結(jié)良好;當(dāng)>2.0 cm 時，上、中、下均有壓密

通過對其車轍進(jìn)行測量可知其厚度代表值，測量人員可以以測量結(jié)果為基礎(chǔ)，選擇A高速公路對瀝青路面車轍病害進(jìn)行分析。表2為A高速公路的芯樣數(shù)據(jù)表。

通過對A高速公路的車轍進(jìn)行取芯，并對各層統(tǒng)計數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析可知：（1）通過對車轍深度為1.0～1.5?cm的路段進(jìn)行分析可知，瀝青路面波谷處的厚度值最小，波峰處厚度值適中，而硬路肩處厚度值最大，因此可知該處主要為結(jié)構(gòu)型車轍和壓密型車轍。（2）通過對車轍深度大于1.5?cm的路段進(jìn)行分析可知，瀝青路面硬路肩處的厚度值最小，波谷處厚度值適中，波峰處厚度最大，因此可知該處為失穩(wěn)型車轍。

在對瀝青路面車轍進(jìn)行檢測過程中，檢測人員應(yīng)遵循優(yōu)劣并存、實事求是的原則，為公路管理部門管理提供借鑒，在車轍檢測過程中，應(yīng)符合如下幾個標(biāo)準(zhǔn)：（1）檢測過程中，至少應(yīng)檢測1個行車道寬度;（2）檢測人員應(yīng)對車轍橫斷面形狀和大小進(jìn)行記錄;（3）檢測人員應(yīng)對車轍最大值以及其位置進(jìn)行準(zhǔn)確計算;（4）檢測人員應(yīng)對車轍縱向長度和縱向分布進(jìn)行清晰描述;（5）在車轍檢測過程中，檢測人員應(yīng)保障檢測信息的精準(zhǔn)性，確保其與公路里程一致?？傊瑱z測人員在對車轍進(jìn)行檢測過程中，應(yīng)對公路所在環(huán)境以及實際施工情況進(jìn)行分析，并以此為基礎(chǔ)，在不影響交通運行的前提下，選擇合適的方式對其進(jìn)行檢測。

在公路建設(shè)不斷發(fā)展的過程中，路面車轍自動檢測技術(shù)應(yīng)用也越來越廣泛。當(dāng)前常見的車轍自動檢測技術(shù)主要有激光檢測技術(shù)、超聲波檢測技術(shù)和數(shù)字成像技術(shù)。

4.2.1超聲波檢測技術(shù)

通過使用超聲波傳感器對車轍進(jìn)行檢測即為超聲波檢測技術(shù)。在超聲波檢測過程中，由于不同介質(zhì)中超聲波傳播速度各不相同，因此其檢測人員可以根據(jù)反射波測量車轍深度。與此同時，由于超聲波傳感器的接收和發(fā)射是一體的，因此檢測人員應(yīng)對其安裝質(zhì)量進(jìn)行控制，通常傳感器檢測梁的寬度應(yīng)不小于路面檢測寬度，保障其檢測質(zhì)量。

4.2.2激光檢測技術(shù)

在車轍檢測過程中，激光檢測技術(shù)是應(yīng)用最廣泛的檢測技術(shù)。激光檢測斷面儀主要由整形儀、轉(zhuǎn)動裝置以及光電放大器等組成。在檢測過程中，檢測人員可以使用紅外激光線對路面進(jìn)行掃描，經(jīng)過技術(shù)處理后，反射回的信號可呈現(xiàn)出一條數(shù)據(jù)曲線，檢測人員可以根據(jù)檢測數(shù)據(jù)和曲線對車轍深度進(jìn)行科學(xué)合理的分析，該種檢測方式具有檢測速度快、無需接觸以及精度高等優(yōu)點。

為了使車轍檢測準(zhǔn)確度進(jìn)一步提高，檢測人員可以先使用橫斷面尺測量法對車轍深度實施檢測。在使用該種方式進(jìn)行檢測過程中，檢測人員應(yīng)分別對道路左幅和右幅進(jìn)行檢測，并每隔2?km檢測一個斷面。

通過對A高速公路左右幅進(jìn)行檢測可知，其左右幅兩個車道的車轍病害都較嚴(yán)重，且超車道位置的深度明顯大于不同車道的車轍深度，這主要是因為，超車道車輛交通量相對較大，在行車荷載的不斷積累下，使超車道的車轍深度進(jìn)一步增加。

通過對高速公路車轍病害進(jìn)行分析可知，車輛荷載是車轍病害產(chǎn)生的主要原因，這主要是因為在車輛通行過程中，路面會出現(xiàn)沉陷、磨損以及流動變形等問題，隨著使用時間的增加，車道上會逐漸出現(xiàn)縱向帶狀轍槽，以1.5?cm為分界線，通?？蓪⑵浞譃橹囟溶囖H和輕度車轍兩種。

通過對A高速公路外觀進(jìn)行分析可知，其主要存在3種類型的車轍：（1）中間部分存在凹陷，兩側(cè)無明顯隆起現(xiàn)象，外觀主要為W形和V形，該種車轍為壓密型車轍;（2）兩側(cè)無明顯隆起，橫斷面呈現(xiàn)凹形，該種車轍為結(jié)構(gòu)型車轍;（3）兩側(cè)存在隆起，外觀主要為W形，該種車轍為失穩(wěn)型車轍。

結(jié)合以上三種車轍的形成原因，施工單位應(yīng)以高速公路實際情況為基礎(chǔ)，選擇合適的處理方式，對其進(jìn)行治理，主要治理技術(shù)如下：（1）在對壓密型車轍進(jìn)行治理過程中，可以使用微表處理技術(shù)或稀漿封層方式對其進(jìn)行處理。在處理過程中，施工人員可以將黏結(jié)瀝青涂抹或噴灑在波谷位置，并填入瀝青混合料，隨后對其進(jìn)行壓實、找平處理，使其與原有標(biāo)高一致。（2）在對失穩(wěn)型車轍和結(jié)構(gòu)型車轍進(jìn)行治理過程中，應(yīng)以車轍深度為基礎(chǔ)，將其銑刨到基層頂面。當(dāng)基層頂面存在裂縫時，施工人員應(yīng)先對裂縫進(jìn)行處理，再分層鋪筑瀝青混合料。

綜上所述，在高速公路瀝青路面使用過程中，由于周圍環(huán)境和車輛荷載的增加，會使路面出現(xiàn)不同程度的車轍病害，為了保障高速公路行駛安全性和舒適性，應(yīng)選擇合理的檢測方式對車轍進(jìn)行檢測，判斷車轍形成的主要原因，為車轍病害治理提供借鑒，從而達(dá)到提高高速公路使用壽命的目的。

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作者簡介：夏友軍（1987—），男，本科，工程師，研究方向為交通工程。

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