公路路基路面病害的科學(xué)檢測(cè)及預(yù)防養(yǎng)護(hù)方法探討

姚 興

(山西交通控股集團(tuán)有限公司運(yùn)城北高速公路分公司，山西 運(yùn)城 044000)

0 前 言

路基是公路的重要組成部分，路基是確保公路質(zhì)量的關(guān)鍵，更是路面的基礎(chǔ)。路基自身的穩(wěn)定性與強(qiáng)度直接決定了路面的穩(wěn)定性與強(qiáng)度。路面的狀況也直接影響了路基的使用壽命，如果路面受損現(xiàn)象嚴(yán)重，雨水侵蝕也會(huì)導(dǎo)致路基受損，進(jìn)而影響公路的使用壽命。在路基工程施工的過(guò)程中，可以根據(jù)工程質(zhì)量需求與使用需求適當(dāng)?shù)卣{(diào)整路基結(jié)構(gòu)，在達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上控制工程造價(jià)，做好公路路基路面病害的防治與檢測(cè)，完成工程質(zhì)量的控制目的。此外，在公路工程投入使用后，采取科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù)方法，可以延長(zhǎng)公路的使用壽命，改善公路使用過(guò)程中路基路面病害問(wèn)題。

1 我國(guó)公路路面養(yǎng)護(hù)問(wèn)題

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，我國(guó)公路交通建設(shè)也取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。每年我國(guó)都會(huì)新增一定規(guī)模的公里數(shù)，各級(jí)政府機(jī)構(gòu)都非常重視公路工程的建設(shè)。但與此同時(shí)，大部分的資源與精力被投入到新建公路工程當(dāng)中，忽視了對(duì)公路養(yǎng)護(hù)的重視，導(dǎo)致公路養(yǎng)護(hù)工作出現(xiàn)了養(yǎng)護(hù)觀念比較落后、養(yǎng)護(hù)技術(shù)相對(duì)不足、建養(yǎng)資金平衡比例失衡、養(yǎng)護(hù)機(jī)制缺失等多項(xiàng)問(wèn)題[1]。

2 公路路面病害的科學(xué)檢測(cè)分析

根據(jù)國(guó)家公路行業(yè)對(duì)于公路路基路面病害的檢測(cè)規(guī)定，其主要的檢測(cè)內(nèi)容為：摩擦系數(shù)、路面平整度、公路彎沉及破損等多項(xiàng)內(nèi)容。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法，工作人員依靠人力進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果不夠精確，現(xiàn)如今隨著信息技術(shù)的普及，檢測(cè)的方法與手段逐漸以現(xiàn)代信息化的檢測(cè)設(shè)備為主。

2.1 路面彎沉檢測(cè)

路面的彎沉狀況直接關(guān)系到公路的使用壽命，相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)較為成熟。工作人員在針對(duì)公路路面進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，主要采用的是彎沉檢測(cè)儀器。第一代梁式彎沉檢測(cè)儀器由貝克曼發(fā)明(1953年)，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，檢測(cè)儀器經(jīng)過(guò)數(shù)次發(fā)展，歷經(jīng)靜力檢測(cè)儀、穩(wěn)態(tài)動(dòng)力彎沉檢測(cè)儀、脈沖式動(dòng)力彎沉檢測(cè)儀等不同的發(fā)展階段。不僅是檢測(cè)器械上發(fā)生了相應(yīng)的變化，在檢測(cè)的技術(shù)上也從單點(diǎn)檢測(cè)發(fā)展為所選路段的路面彎沉檢測(cè)，并將其納入到結(jié)構(gòu)路面的評(píng)價(jià)當(dāng)中。

2.2 路面斷面檢測(cè)

公路路面的平整度是驗(yàn)收工程質(zhì)量的重要數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。其檢測(cè)的內(nèi)容主要為路面斷面，檢測(cè)曲線平整性是否在規(guī)定范圍之內(nèi)。當(dāng)曲線較為平滑時(shí)，這說(shuō)明路面起伏不大，整體相對(duì)平坦；當(dāng)曲線起伏較大時(shí)，說(shuō)明路面的狀況不佳[2]。平整度數(shù)據(jù)的采集，可以為工作人員養(yǎng)護(hù)公路提供必要的決策數(shù)據(jù)，優(yōu)化養(yǎng)護(hù)策略，是一項(xiàng)客觀且重要的質(zhì)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 摩擦系數(shù)檢測(cè)

摩擦系數(shù)檢測(cè)是為了獲得路面抗滑性指標(biāo)，從而做好路面的防滑工作，確保路面的行車安全。目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)的路面防滑性能檢測(cè)主要包括橫向防滑性與縱向防滑性兩個(gè)方面。其中橫向防滑性直接影響了行車對(duì)于方向的把控，縱向防滑性影響了行車的剎車距離。隨著人們行車安全意識(shí)的提高，在路面檢測(cè)上更加注重其防滑性能。

工作人員在傳統(tǒng)的防滑性檢測(cè)上采用擺式摩擦系數(shù)檢測(cè)儀器，這種檢測(cè)儀器數(shù)據(jù)雖然在精確度上能夠滿足人們的檢測(cè)需求，但存在著檢測(cè)效率不高、公路的交通影響大、測(cè)試速度較慢等多項(xiàng)問(wèn)題。尤其在檢測(cè)的過(guò)程中檢測(cè)工作人員由于置身于通車公路上，其個(gè)人的自身安全存在隱患。因此，我國(guó)大量采購(gòu)瑞典、英國(guó)等國(guó)家的自動(dòng)化摩擦系數(shù)檢測(cè)儀器，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)摩擦系數(shù)的橫向、剎車、不完全剎車三種不同檢測(cè)對(duì)象的檢測(cè)。

3 公路路基病害的科學(xué)檢測(cè)分析

3.1 聲波檢測(cè)技術(shù)

聲波檢測(cè)技術(shù)是我國(guó)路基檢測(cè)技術(shù)發(fā)展最為迅速的技術(shù)。其工作的原理是通過(guò)向路基發(fā)射一定的聲波，并獲得相應(yīng)的頻率彈性波，使用與之匹配的接收儀器接收路基中不同材質(zhì)反射的各類彈性波信號(hào)[3]。工作人員根據(jù)接收儀器獲得波動(dòng)信號(hào)進(jìn)行科學(xué)合理的分析，確定路基內(nèi)部的巖土結(jié)構(gòu)力學(xué)特征。

3.2 陣列勘探方法

高密度電阻率成像技術(shù)是陣列勘探技術(shù)的體現(xiàn)。工作人員在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，需要預(yù)先確定測(cè)點(diǎn)與測(cè)線，并將電極間隔設(shè)置于選定測(cè)試點(diǎn)上，并借助成影的設(shè)備將電極進(jìn)行轉(zhuǎn)化，最后經(jīng)過(guò)加工組合構(gòu)成電極距以及相應(yīng)的電極裝置[4]。工作人員在布置好相關(guān)器械后，首先，可以通過(guò)多個(gè)電極距與電極裝置實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觀測(cè)的目的，觀測(cè)剖面剖點(diǎn)上的視力電阻率，獲得相應(yīng)參數(shù)；其次，可以利用現(xiàn)代技術(shù)采用專業(yè)的成圖軟件繪制相應(yīng)的圖像，并借助數(shù)據(jù)樹立軟件與解釋軟件，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為工程語(yǔ)言，以達(dá)到信息化勘測(cè)路基，得到路基質(zhì)量數(shù)據(jù)的目標(biāo)。

4 公路路基路面病害防護(hù)措施與技術(shù)分析

4.1 工程概況

山西某市組織2018年度干線普通公路養(yǎng)護(hù)工作，養(yǎng)護(hù)公路114 km，境內(nèi)公路建設(shè)大多為2014年建設(shè)。由于當(dāng)?shù)孛浩筝^多，車輛通行數(shù)量多與路面負(fù)荷程度高，導(dǎo)致公路在使用過(guò)程中路面出現(xiàn)了較大破損，具體表現(xiàn)為路面沉降現(xiàn)象嚴(yán)重，并出現(xiàn)了沉陷與裂縫現(xiàn)象。為此相關(guān)單位在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，應(yīng)該結(jié)合工程的實(shí)際狀況制定養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，重點(diǎn)解決境內(nèi)路面出現(xiàn)裂縫、沉陷以及車轍痕跡問(wèn)題。

4.2 嵌 縫

路面出現(xiàn)了裂縫現(xiàn)象，相關(guān)單位工作人員可以根據(jù)實(shí)際工程需要，使用裂縫技術(shù)進(jìn)行路面修補(bǔ)。嵌縫技術(shù)主要應(yīng)用于路面出現(xiàn)裂縫的情況，工作人員可以選用與公路路面材質(zhì)相匹配的填縫料作為嵌縫物。在填縫料的材質(zhì)選擇上，一般情況下會(huì)用粘度與純度較高的瀝青混合料或結(jié)合料，并根據(jù)工程的具體需求添加橡膠、聚合物、聚丙烯纖維、聚酯等混合料等添加劑。在嵌縫的過(guò)程中，工作人員可以使用支撐桿用于裂縫的嵌縫，并將瀝青混合或結(jié)合料填入到裂縫中。將公路路面進(jìn)行嵌縫處理，可以最大化地減少雨水等對(duì)路面的侵蝕作用，控制侵蝕的程度，盡可能減少因雨水侵蝕造成的路面與路基損害。

4.3 封 層

該工程建設(shè)時(shí)間已經(jīng)長(zhǎng)達(dá)4年，加上過(guò)度使用，路面已經(jīng)呈現(xiàn)出風(fēng)化現(xiàn)象。工作人員在施工過(guò)程中，可以采用封層技術(shù)改善路面狀況。封層技術(shù)的應(yīng)用可以顯著地提高公路的使用壽命。在公路養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中，封層技術(shù)指的也就是霧狀封層技術(shù)，能夠有效地改善以瀝青為施工材料的公路路面狀況。首先，工作人員要調(diào)制瀝青乳液，并按照一定的配比標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行稀釋；其次，工作人員將配比的乳液灌入到已經(jīng)出現(xiàn)路面風(fēng)化的公路路面上。封層技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)適度的封閉細(xì)小裂痕的封閉，避免其風(fēng)化現(xiàn)象進(jìn)一步的加劇，與此同時(shí)封層技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)路面表面的濃縮與封閉，最終避免風(fēng)化路面的剝落與氧化。霧狀封層技術(shù)的作業(yè)環(huán)境是有一定要求的，在其施工的過(guò)程中必須要求降低公路的交通量，車流的行車速度也要有所限制，這是因?yàn)榉鈱蛹夹g(shù)的使用可能會(huì)產(chǎn)生摩擦損失的負(fù)面作用，為了確保施工路段行車的安全，必須對(duì)其有所限制。此外，霧狀的封層技術(shù)使用應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題：①路面具有可吸收性，即使是風(fēng)化的路面，也要具備能夠吸收瀝青乳液的能力才可以使用此種技術(shù)；②必要時(shí)要采取交通封閉措施，避免車輛運(yùn)行造成路面的二次損壞，直到公路路面得到充分的養(yǎng)護(hù)。霧狀封層的路面保護(hù)作用，一般能夠持續(xù)3年左右的時(shí)間[5]。

4.4 一般瀝青路面病害處置技術(shù)

瀝青公路經(jīng)常會(huì)發(fā)生車轍與沉陷的病害，工作人員在對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，可以采用熱再生修補(bǔ)將病害路段的瀝青進(jìn)行加熱，并根據(jù)瀝青路面的施工工藝將其碾壓至與修復(fù)路面相平。面對(duì)橋頭跳車的病害問(wèn)題，可以采用兩種修復(fù)方法：①采用銑刨重鋪的方法；②采用就地?zé)嵩偕夹g(shù)，將橋頭范圍的路面加熱、耙松、碾壓，必要時(shí)可以添加一定的瀝青混合料，就可以修復(fù)此問(wèn)題[6]。

5 結(jié) 語(yǔ)

本文通過(guò)分析了我國(guó)公路養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀，詳述了彎沉檢測(cè)、摩擦系數(shù)檢測(cè)、平整度檢測(cè)三大路面檢測(cè)方式與聲波檢測(cè)、陣列勘探兩大路基檢測(cè)方式，論述了具體的操作方法。工作人員只有熟練掌握檢測(cè)技術(shù)，才能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)公路養(yǎng)護(hù)中的具體問(wèn)題，并對(duì)路基路面病害問(wèn)題做出恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)處理。

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