長沙二環(huán)線瀝青路面檢測及綜合評價分析

龔德陽

(長沙華南土木監(jiān)理有限公司)

1 檢測內(nèi)容與范圍

1.1 檢測內(nèi)容

(1)路面破損狀況調(diào)查與評價;(2)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度調(diào)查與評價;(3)瀝青路面平整度調(diào)查評價;(4)瀝青路面車轍調(diào)查及評價;(5)瀝青路面構(gòu)造深度調(diào)查與評價。

1.2 檢測范圍

此次檢測項目為長沙市二環(huán)線東北段、西南段的部分路段，范圍包括書院路立交—猴子石橋東(K20+240 ～K21+060);龍王港橋北—長寧立交南(K31+700 ～K32+250);杜鵑西路—四標(biāo)起點(K35+120 ～K35+480);四標(biāo)終點—三汊磯橋西(K40+660 ～K40+860)等路段。檢測路段主線全長3 680 m，面積81 590 m2，輔道全長3 825 m，面積64 060 m2。

2 檢測結(jié)果及評價分析

2.1 病害統(tǒng)計及路況評價

路況調(diào)查主要采用人工沿全線徒步行走的方式進(jìn)行，同時采用卷尺、鋼尺等工具進(jìn)行測定。根據(jù)《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG H20－2007)，重點對舊瀝青路面的11 類病害(龜裂、塊狀裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫、坑槽、松散、沉陷、車轍、波浪擁包、泛油、修補(bǔ))進(jìn)行調(diào)查，事先制定調(diào)查表格，詳細(xì)記錄每種病害的類型、嚴(yán)重程度、位置等。

對調(diào)查路段所有病害分類統(tǒng)計，按照嚴(yán)重程度分級，并按照兩幅分別統(tǒng)計。

瀝青路面技術(shù)狀況評定采用路面損壞狀況指數(shù)(PCI)評價，根據(jù)公路技術(shù)狀況分為五個等級，如表1 所示。

表1 路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)

PCI 按下式計算

式中:DR 為路面破損率(Pavement Distress Ratio)，為各種損壞的折合損壞面積之和與路面調(diào)查面積之百分比，%;Ai為第i 類路面損壞的面積，m2;A 為調(diào)查的路面面積(調(diào)查長度與有效路面寬度之積，m2);wi為第i 類路面損壞的權(quán)重;a0為瀝青路面采用15.00;a1為系數(shù)，瀝青路面采用0.142;i 為考慮損壞程度(輕、中、重)的第i 項路面損壞類型。

根據(jù)檢測結(jié)果，可分別計算得出路面損壞類型及損壞面積。現(xiàn)于表2 列出其中一條道路路面的病害情況進(jìn)行研究。

表2 書院路立交—猴子石橋東路段主要病害數(shù)量統(tǒng)計 處

通過計算該檢測路段的DR=4.74，PCI=71.53，其中南幅DR = 3. 161649，PCI = 75. 90，北 幅DR = 6. 31，PCI =67.96，該路段技術(shù)狀況結(jié)果評定為良。該路段的主要病害主要為塊裂、龜裂和裂縫等，路面整體質(zhì)量一般，但其北幅路段破損比較嚴(yán)重，技術(shù)狀況結(jié)果評定為中。

2.2 路面彎沉檢測及評價

彎沉是指在標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下，路基或路面表面產(chǎn)生的豎向變形，反映了路基路面的綜合承載能力，也是公路檢測中常用的路面結(jié)構(gòu)狀況評價指標(biāo)。我國公路部門彎沉檢測一般采用貝克曼梁彎沉儀(Berkleman Beam)在標(biāo)準(zhǔn)軸載(后軸100 kN)作用下測定路基或路面表面的豎向變形，人工讀取豎向變形讀數(shù)得到彎沉值。

本次檢測采用了JG－2005 型路面激光自動彎沉儀進(jìn)行檢測。

激光自動彎沉儀由設(shè)備裝載車、測量機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成。其工作原理與貝克曼梁相似，都是利用杠桿原理，通過杠桿的位移測量路面的變形。具有測試速度快、精度高的優(yōu)點。檢測時按照檢測規(guī)范的要求，軸載為100 kN，輪胎壓力0.7 MPa，彎沉儀的測速約3 ～4 km/ h，數(shù)據(jù)處理時以每100 m 為一個路段計算代表彎沉。測試時得到原始彎沉數(shù)據(jù)，再依據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTG E60－2008)，進(jìn)行溫度修正后計算得到實際彎沉值、各路段彎沉代表值。

從表3 可以看出，書院路立交—猴子石橋東北幅主線這段城市道路的代表彎沉是比較大的，超過了設(shè)計彎沉，整個路段的路面強(qiáng)度已經(jīng)不足。

路面結(jié)構(gòu)承載能力不足，可能和基層、土基強(qiáng)度衰減有關(guān)，導(dǎo)致彎沉值普遍偏大。另外分析其中主要原因是路面設(shè)計時排水設(shè)計考慮不足，路肩部位沒有專門設(shè)置排水設(shè)施，路表水、中央分分隔帶積聚水分不斷下滲，導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)承載能力降低。

表3 書院路立交—猴子石橋東北幅主線路幅彎沉代表值 0.01 mm

2.3 路面車轍檢測及評價

采用MLS－13PTR 多功能激光路面檢測儀對路面車轍進(jìn)行了檢測，用車轍深度作為評價指標(biāo)。檢測時按每10 m 統(tǒng)計和計算車轍深度指標(biāo)。結(jié)果表明書院路立交—猴子石橋東(K20 +240 ～K21 +060);龍王港橋北—長寧立交南(K31 +700 ～K32 +250);杜鵑西路—四標(biāo)起點(K35 +120～K35 +480);四標(biāo)終點—三汊磯橋西(K40 +660 ～K40 +860)等路段瀝青路面行車道平均車轍深度指標(biāo)依次為6.51、2.64、1.84、2.41。車轍深度＞15 mm 的比例均為0。滿足《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTJ073.2－2001)中車轍深度指標(biāo)的要求。從檢測結(jié)果來看，各路段的車轍變化不大，說明所選柔性基層的抗變形能力不錯。

2.4 路面平整度檢測及評價

平整度檢測也是采用MLS－13PTR 多功能激光路面檢測儀。用國際道路平整指數(shù)IRI 評價。書院路立交—猴子石橋東(K20 +240 ～K21 +060);龍王港橋北—長寧立交南(K31 +700 ～K32 +250);杜鵑西路—四標(biāo)起點(K35 +120 ～K35+480);四標(biāo)終點—三汊磯橋西(K40 +660 ～K40 +860)等路段瀝青路面行車道IRI 指標(biāo)分別在1.37 ～21.66;2.21～13.42;0.08 ～5.82;0.91 ～11.21 之間變化。根據(jù)《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTJ073.2－2001)中高速公路、一級公路IRI≤6 來評價，平整度指數(shù)稍顯偏高。平整度差的原因可能與路基沉降，路基施工質(zhì)量，路面基層和底基層的施工及施工機(jī)械的選擇有關(guān)。平整度變差說明路面在使用期間的表面功能已經(jīng)有所下降，需要采取相應(yīng)的處理措施。

3 處治意見與措施

3.1 處置意見

根據(jù)檢測調(diào)查結(jié)果，目前主要病害在于路面結(jié)構(gòu)承載能力不足，為此，在瀝青路面改造設(shè)計施工中，應(yīng)著重考慮解決如下方面:

(1)出現(xiàn)病害的路段，應(yīng)遵循“一次處理到位，一般損壞到哪個層位(車道)，就應(yīng)處理到哪個層位(車道)”的原則;

(2)路面改造應(yīng)著重恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)的承載能力;

(3)完善增補(bǔ)道路排水、路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水設(shè)施，盡量使道路處于干燥或中濕狀態(tài)。

3.2 處置措施

(1)瀝青面層破壞路段。

根據(jù)病害情況確定處治長度和深度，挖除或銑刨舊的瀝青面層(如基層、底基層出現(xiàn)松散也應(yīng)同時挖除)后，加鋪新的瀝青面層(或半剛性基層、底基層)，通過粘層加強(qiáng)瀝青面層與新(或舊)基層連接。對零星破壞的路段主要是坑槽路段，按現(xiàn)行規(guī)范坑槽修補(bǔ)方法進(jìn)行。

(2)局部沉陷的路段。

針對部分路段瀝青路面出現(xiàn)嚴(yán)重的網(wǎng)裂、龜裂，路面沉陷破壞，應(yīng)對基層、土基進(jìn)行處治，以保證路面結(jié)構(gòu)整體承載能力。

(3)彎沉偏大的路段。

根據(jù)檢測結(jié)果，目前長沙二環(huán)線市政瀝青路面主要集中表現(xiàn)為局部路段結(jié)構(gòu)承載能力不足，可能和基層、土基強(qiáng)度衰減有關(guān)，導(dǎo)致彎沉值普遍偏大。說明路面結(jié)構(gòu)承載能力存在問題，若不及時處治，將留下安全隱患。建議對彎沉大于設(shè)計彎沉值的路段進(jìn)行處治，恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)承載能力。

另外分析其中主要原因是路面設(shè)計時排水設(shè)計考慮不足，路肩部位應(yīng)該專門設(shè)置排水設(shè)施，防止路表水、中央分分隔帶積聚水分的不斷下滲導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)承載能力降低。

4 結(jié) 語

長沙二環(huán)線為湖南省長沙市中心城區(qū)道路，對保證長沙市區(qū)有序的交通通行能力發(fā)揮著重要的作用。

從對該路面的檢測結(jié)果來看，該路段車轍較小，平整度，彎沉等指標(biāo)偏大，道路的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度已經(jīng)不足，在這方面需要重點處治。

在目前的道路檢測過程當(dāng)中，路面激光自動彎沉儀及激光路面檢測儀等工具的使用，極大地節(jié)約人工，提高了效率，科技化已成為了路面檢測行業(yè)的新趨勢。

［1］ 公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)(JTG H20－2007)［S］.

［2］ 鄧學(xué)鈞. 路基路面工程［M］. 北京:人民交通出版社，2007:509－510.

［3］ 鄧小華. 廣深高速公路路面結(jié)構(gòu)使用效果評價［J］. 中外公路，2003，23(5):53－55.

［4］ 公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程(JTG E60－2008)［S］.

［5］ 公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范(JTJ 073.2－2001)［S］.

［6］ 公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTG D50－2006)［S］.