公路路基路面病害的科学检测及检测技术的合理选择

刘歆湄 曹书芃 陈家将

0  引言：

为满足由于快速发展带来的交通需求，我国的公路建设技术突飞猛进，各公路建设全面开展并取得了璀璨的成绩。不过，伴随着交通量和车辆荷载的快速增长，我国对公路质量有了更高的需求。

路基是公路的重要组成部分之一，是确保公路质量的关键点，更是路面的基础。路基的强度与稳定性直接决定了相应路面的强度与稳定性。路面状况也对路基的使用寿命直接影响。

综上，路面与路基互相作用，而它们的病害会严重影响道路的正常使用，甚至威胁人民群众的生命财产安全。由此，对路基路面进行及时的检测，从而及早发现并识别道路病害，是解决问题的首要步骤。

1公路路基路面病害的危害：

公路路面按照其材料可划分为两种：沥青路面与水泥混凝土路面。

沥青路面的主要病害有：车辙、裂缝、沉陷、波浪拥包、松散、坑槽、泛油等。

水泥混凝土路面主要病害有：裂缝、板角断裂、破碎板、拱起、错台、坑洞、边角剥落、接缝料损坏、唧泥、露骨等

其中，会对公路路基路面造成重大损坏的病害的主要有以下三种：

1.1结构破坏：

结构破坏是路面病害中的主要病害之一。其直接相关于路面稳定性会直接影响行车安全。

造成结构破坏的主要原因：

1.1.1防水性能差：

公路路面防水性能差，或防水层遭到破坏，导致雨水涌入并长时间沉积于公路路基，对路基进行长期侵蚀，从而对路基结构造成一定的破坏。

1.1.2裂缝：

在公路路面施工过程中，路面因混凝土收缩形变而开裂，雨水通过裂缝中渗入地基，破坏公路路面的结构，从而影响工程质量于美观。

1.2车辙的损坏：

车辙损坏是在路面病害中的常见的病害之一。严重的车辙损坏会进一步成路面凹陷。

造成车辙的损坏的主要原因：

1.2.1车辆超载：

若车辆的载重超过公路的设计荷载，可能导致路面的下沉从而引发车辙损坏。

1.2.2温度影响：

若路面高温稳定性较差，在高温情况下，路面材料可能会趋于软化，从而导致路面产生车辙损坏，严重影响后期的正常使用。

1.3不均匀沉降：

在公路使用时，由于车辆负载与环境影响，可能会产生路面路基沉降不均的情况。如果不及时地进行处理，不均匀的沉降将影响路面的平整度，严重影响工程的整体质量，同时还会对车辆正常行驶产生不利影响。

2公路路面病害的科学检测：

根据国家对公路路基路面病害的检测规定，主要针对公路路面病害的检测内容有：路面平整度、公路弯沉、摩擦系数及路面破损等内容。

现检测的方法主要为使用现代信息化的检测设备对路面进行检测。

2.1路面断面检测：

公路路面平整度为验收工程质量的重要判断标准之一。

其检测主要对象为路面断面，主要内容为检测路面平整性曲线是否处于规定 范围内。

平整度数据的采集，可以为工作人员提供必需的决策数据，从而利与优化养护策略，为一项客观重要的质评标准。

2.2路面弯沉检测：

路面弯沉状况直接与公路的使用寿命有关。

进行检测时，主要采用弯沉检测仪器。随着技术的发展，弯沉检测仪器经过数代发展。如今检测时可对所选路段路面弯沉检测，并且将其检测数据归纳进结构路面评价当中。

2.2.1落锤式弯沉仪检测技术：

落锤式弯沉仪，是脉冲动力弯沉仪的一种。

通过模拟车辆负载对路面造成瞬时冲击，收集相应的路面的瞬时形变地信息，可动态显示公路的形变情况。其检测的精度高，结果精准，还节省了人力检测的成本。

2.2.2道路综合检测车检测技术：

道路综合检测车是带有路面病害检测装置与集落锤式弯沉仪于一体综合检测系统的测试车。检测时使其低速匀速前进，即可获取相应段公路的路面路基数据信息。

2.3摩擦系数检测：

为了获取路面抗滑性指标，以做好相应路面的防滑工作，保障路面行车的安全，需要對路面进行摩擦系数检测。

目前，我国对于路面防滑性能的检测主要包括两种，横向防滑性与纵向防滑性。 其中横向防滑性对行车驾驶员把控方向有直接影响;纵向防滑性则对行车的刹车距离有影响。

如今路面检测非常注重检测其防滑性能。我国现在通过进口大量瑞典、英国等国的自动化摩擦系数检测仪，以实现检测摩擦系数的刹车、不完全刹车、横向这三种不同的检测对象。

2.4取芯法检测技术：

可直观地了解路面厚度、结构层、与路面病害的情况和严重程度。通过对所取芯样进行力学性能检测，得到（主要为水泥混凝土）路面的强度，从而评估路面是否能满足国家和工程的验收标准和要求，同时取芯法检测还可以为路面修补与改造提供供以参考的基础数据。

3公路路基病害的科学检测：

3.1声波检测技术：

声波检测技术是我国的路基检测技术中发展最为迅速的一项。 其工作的原理为：向路基发射一定的声波，通过路基反射的声波得到相应频率的弹性波，用匹配的接收仪器接收由路基的不同材质所反射的不同弹性波信号。根据对这些弹性波信号进行科学分析，从而确定路基内部岩土结构的力学特征。

3.2阵列勘探方法：

高密度电阻率成像技术属于阵列勘探技术的一种。在实际应用的过程中，需预先确定测点与测线，然后把电极间隔设置在选定的测试点，借助成影设备将电极转化，最后处理组合构成的电极距及相应电极装置。布置好相关器械后，可开始进行检测工作时。首先，可通过多个电极距与电极装置对目标路段进行多点观测，通过剖面剖点上测得的电阻率，获取相应参数

之后，使用专业成图软件绘制出相应图像，借助软件树立并解释数据，把数据转化成为工程语言，从而得到目标路基质量的有关数据信息。

3.3探地雷达检测技术：

探地雷达主要包括雷达主机、采集处理设备、天线这三个部分。

探地雷达的工作原理：通过雷达天线收发电磁波信号，将检测到的数据传送至计算机上。之后，使用有关软件对数据进行分析和处理，通过所得的信息，评估工程的整体质量。

这种检测方法可以只管地展现路面的具体状况，便于工作人员找出病害具体位置，迅速地识别并判断该段公路路基路面病害问题，从而计划有效的解决措施。

4检测方法的选择原则：

4.1准确性原则：

在对公路路基路面病害进行检测时，可采用多种检测手段互为补充和校核的方法。检测的最终目标，要准确反映路基路面损坏情况及其损坏程度。

4.2效率性原则：

由于检测一般在高速公路处于开放交通的状态下进行。考虑到工作人员需要置身于通车公路上，过长的检测时间会对其自身安全造成威胁。选择的检测手段要尽可能快速、高效，以减少对高速公路通行的影响并保障工作人员安全。

4.3  经济性原则：

检测手段的选择应力求以较少的花费达到检测目的。

5结束语：

本文介绍了常见的公路路基路面病害、部分病害检测方法，以及检测方法的选择原则。

合理的公路路基路面检测手段为科学有效地应对问题提供了依据。在公路运营期间对其进行周期性的检测，利于公路发展计划的制定。参考病害检测结果对路基路面进行预防性养护，可以减轻公路病害的产生与影响，保证行车质量，并延长路面的壽命和运营周期。

参考文献：

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[2]JTG H20—2007，公路技术状况评定标准.CJJ？36—2006， 城镇道路养护技术规范 [S].

[3]范茜茜.公路路基路面病害检测与预防养护 [J]. 大众标准化 ，2019（14）：1-2.

[4] 余正武.高速公路路基路面病害检测技术的合理选择余正武. 0451- 0712（2007） 05- 0019- 04

（郑州大学水利科学与工程学院  450007）