高速公路路基路面病害的科學檢測及預防養護

鄒大春

摘 要：在高速公路使用過程中，由于陽光長時間直射、水體侵蝕、長期有超載車輛在高速公上行駛以及施工不規范等因素，極易催生病害，進而影響公路正常使用，甚至威脅到人們的出行安全。因此，應對高速公路路基路面病害進行科學檢測，及早檢測存在的病害問題，并通過預防養護策略避免病害嚴重化，降低養護成本。

關鍵詞：高速公路;路基路面病害;預防養護

中圖分類號：U418.4 文獻標識碼：A

0 引言

在公路工程中，路基作為路面的重要基礎，其建設水平與公路質量息息相關。只有確保路基本身具有一定的強度與穩定性，才能保障路面的安全和穩定。與此同時，路基使用壽命的長短也取決于路面的實際情況，假如路面嚴重受損，雨水大肆侵襲，則久而久之損害路基，影響公路的正常使用。因此編制路基路面施工方案時，要綜合考慮投入使用后的實際需求，從保障工程質量為切入點，優化設計路基路面結構，在符合施工標準的同時還要注意合理把控工程造價;公路投入使用之前，需要采取路基路面病害的防治措施，嚴格檢測，確保符合工程質量要求。而公路正式投入使用之后，也要定期養護，以保護公路不受損，避免路基路面病害，延長整體使用壽命。

1 高速公路路基路面的常見病害問題成因分析

1.1 高速公路路基的常見病害問題成因分析

高速公路路基如果出現坍塌，其主要原因就是公路路基在垂直方向上受到壓力過大導致沉降，路基下沉也會導致公路整體下沉，進而出現公路坍塌問題。就這一公路路基質量問題而言，需要對其公路荷載要求進行分析，了解路基下沉的眾多原因。例如公路路基基礎施工中填充材料不到位、不合格，其所引發的常見問題是材料松軟、支撐力不足、壓實度不夠等等。再者就要分析路基的防水性能，如果其防水性能不足，則在受到降水和路面壓力的雙重影響下，路基也會發生嚴重的下沉問題。高速公路路基坍塌的主要表現為公路邊坡位置滑塌，其中就涵蓋了滑坡以及坍方兩種路基病害類型，它們都是深受外界環境以及路基結構影響而出現的路基沉縮問題。當然，公路路基崩塌問題更為嚴重，它是指公路路基整體結構質量都出現了問題，比如說在大氣溫度下，雨水沖刷以及強氣流影響導致路基表層從坡面剝離，路基就此向下滾動坍塌。總體來說，公路路基病害問題都是由于公路路基整體上缺乏強有力支撐，且路基結構表現松散所造成的。

1.2 探討高速公路路基路面常見病害

目前，高速公路路基路面常見病害主要有三種，分別為：第一，高速公路路基路面出現結構性破壞。該病害具有多種表現形式，主要有橫裂紋、網狀裂紋等，導致該病害出現的原因有三：一是公路路面整體防水性能不強，一旦遇到雨雪天氣，無法有效進行防水作業，在雨水沖刷后對公路結構造成破壞;二是長時間受到路面積水等外部水體的侵蝕，對公路材料結構造成影響，最終造成結構性破壞;三是缺乏定期、細致的養護管理工作，導致在外界溫度變化情況下公路混凝土出現收縮變化，進而引發裂縫，若是在該情況下遇到雨雪天氣，雪水會沿著裂縫下滲，進而造成嚴重的高速公路路基路面病害。第二，車轍病害，該病害主要體現在高速公路路面上具有較為明顯的車轍痕跡，甚至存在凹陷等現象。致使該病害出現的原因主要有二：一是高速公路路面耐高溫性能較差，在夏季等較為炎熱天氣，長時間的高溫暴曬會在一定程度上軟化路面，使得車輛通行時留下車轍;二是車輛超載，或是經過的車輛超過公路路基承載范圍，從而導致車轍、凹陷出現。第三，沉降病害。在高速公路運行過程中，極為容易出現該病害，主要原因有使用時長過久、施工不規范以及沒有對施工地質條件進行全面勘察，最終導致沉降不均這一病害的出現。其中，施工不規范主要是指路基碾壓質量不過關、施工材料填筑不合格以及壓縮系數設計存在偏差等。

2 高速公路路基路面病害的科學檢測及預防養護

2.1 陣列勘探檢測技術

高密度電阻率成像技術是陣列勘探檢測技術的體現。工作人員在實際應用的過程中，需要預先確定測點與測線，并將電極間隔設置于選定測試點上，并借助成影的設備將電極進行轉化，最后經過加工組合構成電極距以及相應的電極裝置。工作人員在布置好相關器械后，首先，可以通過多個電極距與電極裝置實現多點觀測的目的，觀測剖面剖點上的視力電阻率，獲得相應參數;其次，可以利用現代技術采用專業的成圖軟件繪制相應的圖像，并借助數據樹立軟件與解釋軟件，將數據轉化為工程語言，以達到信息化勘測路基，得到路基質量數據的目標。

2.2 三段碾壓壓路預防與加固施工

如果是高速公路路面出現病害問題，首先需要采用試鋪施工技術，試鋪長度一般要控制在200 m～600 m左右，解決路面病害問題，驗證混料生產方面的配合比，并賦予其標準生產配合比，基于此建立標準的攤鋪機作業模式，對高速公路的路面攤鋪溫度、速度以及振動振搗強度進行分析。攤鋪施工中需要采用燙平板進行加工預熱，保證預熱溫度在70℃以上。針對高速公路的瀝青混凝土路面施工可采用鋼輪壓路機配合瀝青混凝土路面聯合展開壓實施工。壓實施工一般可分為三大階段，分別為初壓、復壓以及終壓。首先在初壓階段要采用到至少兩臺壓路機（壓力機重量≤9 t）。要保證混合料攤鋪穩壓，同時保證每臺壓路機至少碾壓一次，碾壓速度保持在2 km/h～4 km/h為最佳;復壓階段增加壓路機數量到4臺，進行二次碾壓，碾壓速度要提高到4.5 km/h～6.5 km/h;終壓階段采用一臺輕型壓路機配合一臺重型壓路機即可，實施雙路靜壓施工。雙路靜壓要保證相鄰壓路機碾壓重疊輪寬在1/3左右，壓路機轉向角度控制在300°以內。碾壓后采用3 m直尺保證橫向施工縫遠離橋梁毛勒縫兩邊路面，如此可提高碾壓平順度。

2.3 裂縫嵌填

裂縫嵌填是指在裂縫中填入填縫料，其中，填縫料主要由瀝青、添加劑構成。該方法對路面狀況基本沒有任何影響，但能有效降低惡化率，起到延長路面結構使用壽命的作用。在路面溫度相對較低的情況下，該預防養護方法可以達到最佳效果，這是因為隨著溫度的不斷降低，路面將開始收縮，使裂縫寬度變大，允許更多嵌縫料進入。因此，裂縫嵌填施工不僅以在溫度相對較高或潮濕的情況下進行。

2.4 路面彎沉檢測技術

評估公路使用壽命，首要環節就是應用科學技術手段檢測路面彎沉情況。具體工作過程中，采用彎沉檢測儀器，判斷公路路面的建設水平。自貝爾曼發明第一代梁式彎沉檢測儀器以來，檢測儀器歷經信息技術的飛速發展，升級改造為靜力檢測儀、穩態動力彎沉檢測儀以及脈沖式動力彎沉檢測儀等一系列型號，從最初的單點檢測轉變成整個路面彎沉檢測，現已成為評估結構路面質量水平的重要手段。

2.5 路基路面強度檢測方法

檢測公路路基路面強度主要是調查分析公路的彎沉值，可以用自動式彎沉儀或者落錘式彎沉儀調查高速公路、一級公路的路基路面強度情況。通過調查結合貝克曼測定結果對應關系對公路的彎沉情況進行有效確定。第一，路面回彈彎沉采用貝克曼梁測定法。貝克曼梁測定方法主要利用的是杠桿原理，制作杠桿式彎沉儀有效測定路面的彎沉情況。該方法檢測較慢并且精度不高，容易受到人為因素的影響，工作人員需要投入較大的經歷，所以在較長里程的公路路面強度測定中不適合應用此方法。第二，路面回彈彎沉檢測。采用落錘式彎沉儀測試路面，主要是利用脈沖模擬汽車荷載對路面產生瞬時沖擊，同時對路面瞬時變形情況進行檢測，呈現出十分明確的測量結果，有著較高的精度，所以該方法有著較大的信息量。在測試過程中，有著較快的測試速度，能夠便捷地完成測量工作，且該方法穩定安全能夠節省大量的人力資源。

2.6 高密度電阻率成像技術

該方法是在測線上同時排列很多電極，通過控制電極自動轉換器檢測路面并且分析處理檢測獲得的數據。高密度電阻率法利用的是陣列勘探方法，英國很早儀器利用此方法設計了電測深偏置系統，電測深偏置系統其實就是最初高密度電阻率成像技術模型。在具體檢測中利用該技術測量路基路面需要首先將所需要的線以及測量點選取好，在測量點上按照一定的間隔設置好電極，然后用電極轉換裝置測量路面得到檢測數據，通過處理相關檢測數值明確路面的質量病害。此外，該技術還能夠實現數值到圖像的轉換，從而保證工作人員可以更加直觀地利用圖紙明確路面的質量情況。

2.7 路基路面地基系數檢測法

路基路面容易受到自然因素的影響，比如地質條件、氣候變化、降雨量等。這些因素會腐蝕路基，降低路基的抗破壞能力。所以，工作人員可以用地基系數檢測法細致地檢測路基路面的性能變化情況，對路基路面的變形情況進行詳細地測定，將數據準確性提高。在檢測中要用專門的地基系數檢測裝置，其中包括加載系統和量測系統。在檢測時工作人員水平放置好測試支架和檢測裝置底板，通過施工壓塊車輛壓縮過程充分壓縮路面的地基，進而下沉避免其他車輛壓縮發生沉降，這種方式能夠將路基的穩定性提高。

3 結語

目前國內高速公路常見病害問題多，某些問題特別棘手難以解決，這嚴重影響到了公路正常交通運營。所以本文分析了高速公路路基與路面存在的病害問題及誘發成因，并重點對其病害提出根本性預防對策與維修加固技術方案，希望有效提升高速公路整體建設效率，改善我國公路交通運營環境，提高公路整體運營效益。

參考文獻：

[1]劉志軍.壓力注漿技術在高速公路路基路面病害處治中的應用[J].四川建材，2020（11）：157-158.

[2]楊偉華.探討在高速公路中瀝青路面病害的預防方法與解決措施[J].智能城市，2020（1）：162-163.