高速公路瀝青路面病害研究與分析

張 印

(鄭州華路興公路科技有限公司，河南 鄭州 450000)

隨著時間的推移，高速公路路面在各種因素(車輛荷載、氣候環境、人為破壞等)作用下，路面承載能力、抗變形等各項性能指標逐步降低，例如路面會出現車轍、坑洞、波浪等各種形式的破壞。若不采取一定養護路面的措施，及時消除路面病害，將導致路面結構整體嚴重破壞，威脅來往行駛車輛的安全。而長期以來，在我國都是“重建設、輕養護”，使得大多路面都出現早期破壞，達不到運營要求，加重道路使用者的交通運行成本，造成了惡劣的社會影響。因此我們必須重視公路建成運營后的路面養護，預防和減少路面發生各種病害，從而保證高速公路行駛車輛的安全。

1 遼寧省高速公路瀝青路面主要病害

由于路面損壞有多種原因，因此瀝青路面損壞后會表現出多種多樣的特征和形態。同一種肇因可能引起不同的損壞形態，同一種損壞形態也可由多種因素造成。例如超載，重復加載，水平荷載，溫度作用，濕度變化，冰凍，設計，施工，材料，養護管理等都會對路面損害造成一定的影響。通過我省高速公路瀝青路面的破壞模式，形態特征和損壞原因可以發現，其破壞現象主要表現為裂縫，車轍，沉陷，坑槽，壅包，波浪，泛油和松散等。這些破壞類型幾乎涵蓋了瀝青路面的所有破壞類型——裂縫，松散，變形和其他四類。通常根據瀝青路面的破損程度可以將裂縫類中的龜裂分為輕，中，重三個等級，其他的破損現象僅分為輕，重兩級。

2 公路技術狀況評價指標調查

搜集在阜錦高速公路路面維修工程之前五年內此段公路交通量數據進行處理和分析，從而尋求路面病害源頭，并為據此制定相關路面維護方案提供數據支持。

由上述圖1和圖2可知，從2010年—2014年五年年平均日交通量逐年增長，且2014年增長率最大，增長幅度約為11.2%，前四年年增長率約為4%。當量軸載在2011年略有下降，總體呈現逐年增長的趨勢，2011年—2012年增長幅度較大約33%，后三年增長趨勢則較為平緩，但年增長率達到6%超過預測值。如圖2所示為當量軸載的近五年內預測值和實際值，可知當量軸次到2014年時，實際當量軸載將遠遠超過當量軸載預測值，而累積當量軸載小于當量軸載預測值。

3 高速公路路面彎沉

在阜錦高速公路全路段進行路面彎沉測試時選用落錘式彎沉儀，檢測位置主要是行車道，檢測頻率選取為18點/公里車道。而落錘式彎沉儀是較為先進的無損檢測設備，通過沖擊荷載來模擬車道上行車荷載，利用位移傳感器進行高精度路面彎沉數據的采集。

我國對于路面養護規范是通過回彈彎沉值進行編訂，而落錘式彎沉儀測得數據則是總彎沉值，因此根據圖3建立回彈彎沉值fwd和總彎沉值bb之間的關系如下式：

bb=0.099 6×fwd-0.481 62

(1)

4 路面平整度，車轍調查

路面平整度和車轍的檢測通常用自動檢測車(YLPY-F)，用國際平整度指數來衡量阜錦高速公路路面平整狀況如圖4所示。

在所檢測路面區間段內，平整度曲線整體呈現上升趨勢，數值主要在1.5～4.0之間，在樁號168時平整度最大達到3.69，在樁號155時平整度最小達到1.66，在樁號150～168之間平整度變化幅度較平緩，在樁號168到樁號169變化幅度最大，增長率大約為58.21%。

5 路面抗滑調查

通過儀器SCRIM對路面抗滑性能進行檢測，用路面橫向力系數指標衡量。在公路上為了反映汽車行駛穩定性用橫向力和豎向力這兩個指標衡量，其中橫向力指標不穩定，豎向力指標穩定；橫向力在相同的情況下，當在高速公路上行駛車輛不同時，其對車輛穩定度就不一樣，為了確保車輛在道路上行駛的穩定與安全，一般用橫向力與豎向力的比值，即橫向力系數來衡量，其表達式如式2所示。

SFC=(v2×R/g)±i

(2)

其中，SFC為橫向力系數；v為車輛行駛速度，m/s；g為重力加速度；R為圓曲線半徑；i為路面橫坡度。

從圖5可知，在樁號為150～169的20各樁之間橫向力系數檢測情況，在樁號為150時橫向力系數最小，數值為53.37，在樁號為152，157和165時橫向力系數最大，數值為58.32；20各樁號總橫向力系數為1 133.78，平均橫向力系數為56.69。

6 結語

通過對公路技術狀況評價調查，其中包括了對交通量、路面取芯、路面彎沉、平整度車轍深度、路面抗滑等指標調查，并對阜錦高速公路樁號為150～170之間路面使用狀況從各方面評價，從根本上揭示了路面病害對高速公路使用狀況的困擾，從而為高速公路瀝青路面的養護措施技術及決策的制定提供依據。