淺談公路瀝青路面常見病害及檢測技術

范斌斌

摘要：要改善我國交通安全質量，就要結合典型瀝青路面病害特性的實際特點，對各種具有病害性的類型問題進行綜合分析，包括道路裂縫、車轍、塌陷等現象，因此需要對其進行病害檢測。本文從如何加強日常瀝青路面基層養護等幾個方面作為出發點，探討了高速公路瀝青路面的日常養護檢測措施，包括人工養護檢測與測量采集材料檢測，為改善我國道路養護工作提出了相關建議。

關鍵詞：公路;瀝青路面;病害檢測;養護

Abstract：in order to improve the traffic safety quality in China，it is necessary to comprehensively analyze various types of disease problems，including road cracks，rutting，collapse and other phenomena，combined with the actual characteristics of typical asphalt pavement disease characteristics，so it is necessary to detect the disease. From the aspects of how to strengthen the daily maintenance of asphalt pavement base，this paper discusses the daily maintenance and detection measures of expressway asphalt pavement，including manual maintenance detection and measurement collection material detection，and puts forward relevant suggestions for improving the road maintenance work in our country.

Key words：highway;Asphalt pavement;Disease detection;curing

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引言

近幾年來，在當前國家大力引導大型基礎交通設施項目建設的政策背景下，我國高速公路運輸發展迅速。與此同時，隨著我國汽車擁有量的不斷增加，對瀝青路面的需求也越來越大。高速公路瀝青路面病害的識別與治理是一個長期的過程，要及時發現路面狀況，對發現病害的路面及時科學養護，對于提高公路性能、降低養護成本具有重要意義。

一、公路瀝青路面簡介

高速公路瀝青路面是指以瀝青為基料，采用礦物材料鋪路的一種。在我國道路工程施工中經常看到使用的一種新型柔性高速低質量新型路面。它具有良好的路面平整度、變形能力強、無接縫、噪音低、維護方便、駕駛舒適等優點。其缺點是瀝青本身穩定性差，高溫軟化、低溫脆裂、耐水性差。耐久度和性能差的劣質瀝青路面，長期都會受到道路車輛通行載荷、溫度、水文、氣候、地質等多種因素的雙重影響，其破壞程度隨時間而變化。所以，只有及時發現路面病害，并進行及時處理，才能保證路面的質量和使用壽命。

二、公路瀝青路面病害

高速公路瀝青路面病害不僅影響瀝青路面的使用壽命，也影響其運行安全。路面上最常見的瀝青病害有裂縫、車轍、結冰和塌陷。

（一）裂縫

路面病害主要表現為路面裂縫，主要有水平裂縫、縱裂、裂縫等，產生原因有多種，如路面下陷、過度降水、氣溫失衡、負載沉重等等

（二）車轍

道路建筑車轍性能是在公路車輛多重荷載共同作用下，路面建筑局部受壓變形而滑動形成的道路坑洼。一般造成道路車轍的性能原因主要有當地瀝青材料配合比例的設計不當、瀝青材料等級不高或適宜、瀝青材料粘度低、砂石多、早晚天氣溫差大、施工時瀝青壓實不足等問題。所以，由于當地環境因素和軌道交通車輛荷載共同影響作用下，往往會導致瀝青路面建筑抗壓和變形沖擊能力明顯不足，公路路段瀝青路面建筑車轍的性能形成與當地瀝青路面建筑材料自身化學特性好壞有著直接的密切關系。

（三）翻漿

翻漿的道路瀝青一般發生在我國東北等溫度波動大的地區。造成路面結構損壞的原因是公路結構由于氣溫的變化發生內部反應，導致泥漿從路面的損壞處流出，在行駛的負荷下形成了一個凸起。

（四）塌陷

另一種在高速公路上常見的瀝青路面病害是塌陷。輕度塌陷可引起行車困難，嚴重的塌陷還可引起交通事故。引起路面塌陷的原因主要有兩種：一是路基結構下沉或路基坡度過大，導致路面結構坍塌，二是路面積水無法及時排除，瀝青路面積水排干，裂縫滲入結構層，道路在交通荷載的長期沖擊下會發生坍塌。道路瀝青病害嚴重制約著我國高速公路的發展，只有科學有效的進行瀝青路面養護，才能提高其使用壽命。

三、公路瀝青路面病害檢測方法

（一）傳統的人工檢測法

最廣泛使用的檢測路面病害的方法之一，就是傳統的人工檢測法，主要適用于檢測車流量比較小的路面病害。基礎高速公路路線檢測操作步驟：由基礎公路目測檢查工人使用自動公路目測和簡易公路檢驗檢測工具實時分析，然后記錄高速公道路面上車輛受損和破壞者的損傷情況，對具體損傷嚴重程度、損壞者的具體類型、損壞的具體數量等等數據進行實時綜合分析，對數據進行人工整理，并對此數據進行大量的統計數據采集。同時，為了防止公路破壞不通高速公路，為做好高速公路日常交通養護安全檢測工作提供重要依據。這種公路檢測操作方法主要認為存在著檢測數據采集檢測快和結果分析速度慢、對高速道路交通安全狀況破壞影響大、檢測期間發生人為因素多、檢測數據結果分析精度相對較低等幾大主要缺點，不適合廣泛用于交通高等級公路和繁忙交通城市中的高速公路檢測。

（二）自動化采集檢測法

這種方法相對于目前傳統病害檢測設備方法，檢測結果速度更快，可提高檢測速度到每小時100公里左右，且對道路交通安全影響不大。但是由于病害檢測儀器設備昂貴，維護時的技術和維修費用高，而且只能用于檢測瀝青路面的積水坑洼，對瀝青溝槽、凹陷等人工病害處的檢測結果準確率低。新型道路人工病害采集和自動檢測設備方法具有一定的特殊性，是一種新型的道路人工病害采集和自動病害采集檢測設備結合的檢測方法，對國內瀝青路面的人工病害情況進行自動檢測。這種儀器設備價格低廉，操作方便，維護工藝簡單，檢測結果精度高，克服了目前傳統的病害檢測設備方法操作速度慢、精度低、成本高的諸多缺點。jglyh-001型瀝青路面人工病害自動采集檢測裝置系是目前最主要的一種檢測儀器設備，它基于一個gps自動定位系統來自動檢測瀝青路面上的病害，主要用于采集道路疾病相關信息，利用計算機技術進行病害數據進行采集、整理和分析，極大地提高了診斷道路病害的效率和準確性。

（三）路面車轍檢測技術

道路瀝青車轍病害是一種車輛由于荷載對瀝青路面反復進行撞擊而使所產生的塑性形變的一種累積，而在瀝青路面上則會留下永久的塑性凹痕。由于實際情況有所不同，根據車輛形成的病害原因不同。道路車轍這種類型主要包括具有結構性的車轍、液車轍、磨料車轍等，瀝青表面及路面基層的變形或塑性流動是產生車轍的主要原因。在行駛過程中，由于路面積水，很容易造成車輛打滑，再加上缺乏足夠的防滑能力，嚴重影響了行車安全，車轍是檢測的主要內容之一，可以準確地測量路面的衰減程度，保障行車質量萬無一失。

（1）激光斷面儀法

當前，室內道路檢測行業中常用的軌距測量儀器是激光輪廓儀，能利用水平和橫向的激光測距傳感器來測量道路的橫截面。傳感裝置的數量直接影響測量精度。隨設定 n數的增加，最大測量誤差會隨著 n的增加而不斷減小。在 n<21時，切線曲線的斜率較大，表明誤差減小的程度較明顯，n>33。隨后曲線趨于平緩，表明誤差減小的程度不明顯。所以，為了提高道路車轍檢測的準確度，n的值必須至少為21，以保證最大道路車轍誤差不超過5%，但這種方法的缺點是使用成本較高。同時，采用13種激光傳感器布局。在應用激光輪廓儀法計算高速公路斷面模擬時，由于激光距離傳感器數量的限制，在實際檢測過程中，會對車輛和設備的工作狀態進行修正，且所采集的信息與真實區域一致。狀況較差，軌道深度測量容易產生偏差。試驗研究表明，軌跡輪廓儀的激光設置改變時，與水平測量相比，兩者的相關性小于0.4。而高頻激光測距儀雖然可以提供線路縱向的采樣率，卻能獲取接近實際斷面信息的信息。但是，惠兵認為，根據不同的復雜斷面，不同車轍對路面結構的影響能力不能僅僅通過車轍深度的測量以及路面的實際相互作用來反映出來。所以，激光輪廓儀在道路長期養護工作中的推廣和應用，還取決于設備本身的測量誤差、模擬范圍與真值的偏差，以及檢測寬度不能滿足實際需要。

（2）激光三角法

激光三角測厚法是目前廣泛使用的測厚儀測厚儀。本方法采用了由激光、待測面和 CCD相機接收器構成的幾何三角形。入射光從表面反射，由 CCD攝像機捕捉。CCD攝像機在路面高度突然改變時接收到的光電位置。這種變化提供了測量路距和改變飛機高度的便利，這也是發射變化。攝像機和激光可以與被測面成一定的角度。尤其有些設備可與地面垂直安裝。可采用結構光、線結構光、多線型結構激光等方式進行選擇。

（3）三維斷面法

用三維輪廓法測量路面軌距的原理類似于激光三角法，屬于硬件升級。在常規 CCD相機中，要增加對反射光的提取，計算被測面橫截面信息的過程，而3D相機將這一過程集成在硬件上，直接輸出截面信息。因為多數3D相機沒有開放的編程，所以將上述算法過程封裝在傳感器中。實踐中，由于光照等因素的干擾，這一段的輸出會產生誤差。同時，盡管3D相機在中國存在局限性，該技術在中國還處于起步階段，而國外檢測行業已經應用于許多工程領域的檢測。當技術實現突破時，利用該方法開發軌道測量將成為道路檢測行業未來的發展方向。

結語

由于當前我國城市公路交通建設工程長度的不斷擴大增加，瀝青路面的各種病害也日益突出，對車輛行車安全駕駛造成了一定的不良影響。人工改進檢測瀝青路面各種病害人工檢測和研究改善瀝青路面改良養護也已經成為當前工作的一個重點。因此，在分析瀝青路面的各種病害時，不僅為改進瀝青路面的改善養護及選擇不同類型的使用策略提供重要依據，依據病害程度選擇合理的維修措施。