公路路面檢測(cè)中應(yīng)注意的問(wèn)題

卓學(xué)軍

(貴州省質(zhì)安交通工程監(jiān)控檢測(cè)中心有限責(zé)任公司)

0 引言

隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，公路作為城市交通網(wǎng)中的重要樞紐，直接影響到城市交通的便捷性，因此公路工程應(yīng)該保證其良好的耐久性、穩(wěn)定性以及較高的服務(wù)水平，對(duì)公路實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)必不可少。公路路面檢測(cè)是實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的前提條件。每投入1元預(yù)防性養(yǎng)護(hù)資金可節(jié)約3～10元改正性養(yǎng)護(hù)資金，使得路面始終保持在可接受的性能水平之上。路面的檢測(cè)是高速公路進(jìn)行維護(hù)和正常運(yùn)營(yíng)的重要保障，深入研究公路路面檢測(cè)的問(wèn)題具有非常重要的意義。

圖1 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)與改正性養(yǎng)護(hù)對(duì)比圖

1 路面平整度檢測(cè)

路面平整度是衡量路面施工質(zhì)量的重要指標(biāo)，在一段規(guī)定長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)路段內(nèi)，連續(xù)地或者間斷地檢測(cè)公路表面凹凸情況，也就是不平整的指標(biāo)。路面各結(jié)構(gòu)層次的平整度情況能夠影響到路面的平整度，也就是各層的不平整會(huì)累積并在路面表面反映出來(lái)，由于車輛與公路表面直接接觸，不平整的路面會(huì)增加行駛的阻力，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生附加振動(dòng)作用。檢測(cè)公路路面平整度的設(shè)備主要分為反應(yīng)類和斷面類。反應(yīng)類設(shè)備是通過(guò)公路路面的凹凸使車輛振動(dòng)顛簸，測(cè)得車輛上人員的直接感受到的指標(biāo)，所以它反映的是公路路面舒適性能的指標(biāo)，國(guó)內(nèi)比較常用的是車載式顛簸累積儀。斷面類則是直接檢測(cè)公路路面的凹凸情況，或者通過(guò)精確測(cè)定路面高程來(lái)反映凹凸情況，國(guó)際平整度指數(shù)就是通過(guò)這個(gè)基數(shù)來(lái)建立的。

目前公路路面平整度檢測(cè)方法主要有3 m直尺法、精密水準(zhǔn)儀法、手推式斷面儀法、連續(xù)式平整度儀法、車載式顛簸累積儀法以及車載式激光平整度檢測(cè)儀法。三米直尺法測(cè)量比較簡(jiǎn)單，容易操作，但人為因素大，多用于低等級(jí)公路的檢測(cè)。精密水準(zhǔn)儀法和手推式斷面儀法檢測(cè)速度慢，不適合較大規(guī)模的路面檢測(cè)活動(dòng)，通常用于公路管理部門對(duì)其它相關(guān)儀器進(jìn)行標(biāo)定。連續(xù)式平整度儀法操作簡(jiǎn)單，同時(shí)結(jié)果符合《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(土建工程)》(JTG F/1-2004)的相關(guān)規(guī)定，它的局限性是無(wú)法在已有較多坑槽，破損嚴(yán)重的路面上進(jìn)行檢測(cè)。車載式激光平整度檢測(cè)儀法檢測(cè)速度快，得到的數(shù)據(jù)也較可靠，以前由于依賴進(jìn)口且價(jià)格昂貴無(wú)法全面推廣，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)正在不斷的推廣。

2 路面彎沉檢測(cè)技術(shù)

進(jìn)行路面強(qiáng)度的檢測(cè)主要有破損試驗(yàn)和無(wú)破損試驗(yàn)兩大類。進(jìn)行破損類檢測(cè)是通過(guò)在公路路面各結(jié)構(gòu)層內(nèi)鉆取試樣后，通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行物理力學(xué)性狀的分析，以此來(lái)確定所需要的計(jì)算參數(shù)，然后就可以計(jì)算路面的結(jié)構(gòu)承載能力。進(jìn)行無(wú)破損類路面檢測(cè)則不需要破損路面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)層，可以采用路面彎沉檢測(cè)技術(shù)來(lái)估算路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。衡量公路路面強(qiáng)度的一項(xiàng)重要指標(biāo)是路面彎沉。路面彎沉檢測(cè)技術(shù)經(jīng)歷了靜態(tài)彎沉測(cè)量、穩(wěn)態(tài)彎沉測(cè)量和脈沖動(dòng)力彎沉測(cè)量這三個(gè)發(fā)展階段。在靜態(tài)彎沉測(cè)量階段使用最多的是貝克曼梁式彎沉儀。但是這種儀器有一定的局限性，只可以檢測(cè)單點(diǎn)最大彎沉值，而沒辦法模擬在實(shí)際路況中的汽車荷載的工況。進(jìn)行穩(wěn)態(tài)彎沉測(cè)量的儀器最具有代表性的設(shè)備是動(dòng)力彎沉儀，但是它也有一定的缺陷，對(duì)應(yīng)力敏感材料有影響且存在自重靜力頂載。進(jìn)行脈沖動(dòng)力彎沉測(cè)量主要用的是落錘式彎沉儀，該儀器能夠很好的模擬車輛荷載作用的加載系統(tǒng)，同時(shí)能夠通過(guò)數(shù)字化信息技術(shù)進(jìn)行多級(jí)加荷，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析。在進(jìn)行公路路面彎沉檢測(cè)時(shí)具有精度高、速度快和自動(dòng)化水平高等優(yōu)勢(shì)，在大規(guī)模的公路路面彎沉檢測(cè)工程中特別適用。綜上可知目前工程上常用的彎沉檢測(cè)儀器有貝克曼梁彎沉儀、自動(dòng)彎沉儀、穩(wěn)定動(dòng)彎沉儀、脈沖彎沉儀四種。前兩種能夠測(cè)得公路表面的最大彎沉儀值，是一種靜態(tài)測(cè)定;后兩種能夠測(cè)得公路表面的最大彎沉值和彎沉盆，是一種動(dòng)態(tài)測(cè)定。

圖2 貝克曼梁測(cè)試原理

3 路面抗滑性能檢測(cè)技術(shù)

公路路面抗滑性能直接影響路面使用性能和道路行車安全，是路面檢測(cè)的重要指標(biāo)，一般通過(guò)構(gòu)造深度和摩擦系數(shù)來(lái)反映。在早期進(jìn)行路面抗滑性能檢測(cè)的方法主要是構(gòu)造深度測(cè)試法和擺式儀法，我國(guó)目前應(yīng)用最廣泛路面抗滑性能檢測(cè)的儀器是擺式摩擦系數(shù)儀。但是擺式摩擦系數(shù)儀已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)我國(guó)高速公路工程的發(fā)展需要，主要問(wèn)題是人工選點(diǎn)隨機(jī)性大、精確性較低、測(cè)速較慢，此外該測(cè)試方法對(duì)交通的影響較大，有一定的安全隱患。

歐美國(guó)家使用的是較為先進(jìn)的路面抗滑性能檢測(cè)儀器有剎車式摩擦系數(shù)測(cè)試儀和不完全剎車式摩擦系數(shù)測(cè)試儀。這兩類路面抗滑性能檢測(cè)儀器在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用推廣過(guò)程中主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題。(1)檢測(cè)儀器價(jià)格昂貴。進(jìn)口的檢測(cè)儀器的價(jià)格非常高，如果能實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化對(duì)這類先進(jìn)儀器的推廣有很大的推動(dòng)作用。同時(shí)也可以考察其他類型的自動(dòng)測(cè)試儀在我國(guó)應(yīng)用可行性。(2)公路管理部門對(duì)路面抗滑能力的檢測(cè)不夠重視。

4 路面厚度檢測(cè)技術(shù)

高速公路路面的厚度檢測(cè)可以采用一種高速檢測(cè)雷達(dá)設(shè)備來(lái)進(jìn)行，幾百公里的公路路面厚度信息的采集只需要一天時(shí)間。表1為路面雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)主要指標(biāo)。當(dāng)裝備了探地雷達(dá)的檢測(cè)車以一定的車速行駛在高速公路時(shí)，探地雷達(dá)就會(huì)向地面不斷地發(fā)射能在極短時(shí)間內(nèi)穿透路面的電磁脈沖。然后無(wú)線接收機(jī)會(huì)接收脈沖反射波時(shí)，這些脈沖反射波能夠反映出其返回時(shí)間的長(zhǎng)短。當(dāng)路面結(jié)構(gòu)變化時(shí)就產(chǎn)生出不連續(xù)電介質(zhì)常數(shù)的突變，這些信息都可以通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行記錄。通過(guò)分析這些檢測(cè)到的各個(gè)路面的波速和電介質(zhì)常數(shù)數(shù)據(jù)，能夠計(jì)算出公路路面結(jié)構(gòu)層的路面含水量、路面厚度，甚至是路面損壞部位和損傷程度。探地雷達(dá)不僅可以應(yīng)用于高速公路路面厚度的檢測(cè)工作，還能夠檢測(cè)路面裂縫、脫空以及空洞等缺陷。

表1 路面雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)主要指標(biāo)

目前路面厚度檢測(cè)主要存在以下幾類問(wèn)題:自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備價(jià)格昂貴，很多科研單位限于資金問(wèn)題尚沒有購(gòu)買，或僅有一、兩種;大部分用戶單位缺乏進(jìn)行深層次開發(fā)的能力和人員;科研單位的研究成果在系統(tǒng)化、集成化和市場(chǎng)化上不夠，因此難以推廣。

5 路面檢測(cè)注意事項(xiàng)

在進(jìn)行公路路面檢測(cè)過(guò)程中還需要注意路面沉降、裂縫、車轍痕跡等相關(guān)問(wèn)題。檢測(cè)過(guò)程中必須有保護(hù)公路路面的意識(shí)，防止由于路面檢測(cè)而產(chǎn)生再次破壞的問(wèn)題，通過(guò)無(wú)損檢測(cè)和抽樣檢測(cè)能夠降低檢測(cè)過(guò)程中由人為因素帶來(lái)破壞。對(duì)路面的檢測(cè)是維護(hù)其正常運(yùn)營(yíng)的重要措施，在檢測(cè)的過(guò)程中應(yīng)該盡可能的減少對(duì)交通帶來(lái)的影響，同時(shí)檢測(cè)分析結(jié)果在維護(hù)加固路面施工時(shí)，可為選擇方案和合理設(shè)計(jì)提供依據(jù)。如果路面出現(xiàn)沉降、裂紋、彎曲等問(wèn)題，應(yīng)該綜合研究其成因并評(píng)估破損程度，采取必要的工程措施進(jìn)行維修加固，保障公路順利運(yùn)營(yíng)。

6 結(jié)束語(yǔ)

路面檢測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是由人工檢測(cè)向自動(dòng)化檢測(cè)發(fā)展，由低速檢測(cè)向高速檢測(cè)發(fā)展，由破損類檢測(cè)向無(wú)破損檢測(cè)發(fā)展。提高公路路面檢測(cè)技術(shù)不僅能夠給公路的設(shè)計(jì)和施工提供更可靠的分析數(shù)據(jù)，還能夠使路面養(yǎng)護(hù)的措施更科學(xué)合理，對(duì)維護(hù)公路交通網(wǎng)的正常運(yùn)營(yíng)，保證經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展具有十分積極的意義。

:

［1］王先桃，包太.地質(zhì)雷達(dá)在某公路路面檢測(cè)中的應(yīng)用［J］.貴州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2010，(3).

［2］倪一超，顏習(xí).瀝青混凝土路面檢測(cè)技術(shù)［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010，(8).

［3］啜二勇.國(guó)內(nèi)路面自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)研究歷程及展望［J］.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2009，(19).

［4］武艷萍.高速公路試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)探討［J］.黑龍江交通科技，2011，(9).

［5］黃江紅.高速公路瀝青路面檢測(cè)技術(shù)［J］.廣西質(zhì)量監(jiān)督導(dǎo)報(bào)，2008，(8).

［6］童劍軍.設(shè)計(jì)是關(guān)鍵——高速公路交通事件檢測(cè)技術(shù)的設(shè)計(jì)、使用與評(píng)測(cè)［J］.中國(guó)交通信息產(chǎn)業(yè)，2007，(9).

［7］賴震霖.高速公路填石路堤壓實(shí)度的施工質(zhì)量控制與檢測(cè)技術(shù)［J］.北方交通，2011，(3).

［8］葉海霞，張登科.高速公路下伏采空區(qū)注漿治理效果的檢測(cè)技術(shù)［J］.土工基礎(chǔ)，2009，(3).

［9］靳麗蓮.瀝青路面檢測(cè)技術(shù)及養(yǎng)護(hù)的研究［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010，(15).

［10］劉紅兵.微表處技術(shù)在滬嘉高速公路路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用［J］.城市道橋與防洪，2007，(8).

［11］郭春雷.淺談高速公路橋梁管理系統(tǒng)外業(yè)數(shù)據(jù)的采集［J］.北方交通，2008，(9).