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瀝青路面病害檢測技術探討

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目前瀝青路面廣泛應用於城市道路的建設,但在長期的執行中出現了一些病害,嚴重影響到公路的行車安全。下面是小編蒐集整理的相關內容的論文,歡迎大家閱讀參考。

瀝青路面病害檢測技術探討

 摘要:結合具體的工程實例,針對瀝青路面常見病害進行檢測分析,闡述了路面彎沉檢測、路面平整度、車轍檢測以及路面抗滑性能檢測技術。結論證實,交通事業的發展中心逐漸往道路檢測養護方向偏移,路面病害檢測是公路養護工作的先行工作,公路養護措施需要根據檢測的結果進行制定。

關鍵詞:瀝青路面;病害檢測;檢測技術;交通量;平整度

引言

在道路建成運營後,超載車輛和重型車輛越來越多,使得瀝青路面出現車轍、裂縫、鬆散、翻漿、水損害或沉陷等病害,嚴重影響了行車安全和道路使用壽命,爲保證路面管理工作的有效開展,必須對瀝青路面進行檢測,常見的檢測內容包括路面彎沉檢測、路面平整度檢測、抗滑性能檢測以及路面損壞狀況檢測[1-2]。

一、工程概況

某高速公路作爲交通主幹線,每天龐大的車流量讓其不堪重負,通車沒多久其路面便陸續開始出現不同程度的裂縫、坑槽、車轍、沉陷等病害。因此,爲保證該公路的正常使用,對其面層結構開展路面檢測施工,根據檢測結果制定相應措施進行補強性養護。但面對日益增加的車流量,即使是養護施工後的路面,使用一段時間後也開始出現了摩擦力減弱、行駛噪聲增大、雨天行車水霧等現象,不能保障行車安全性和舒適性。該高速公路相關設計參數如表1所示。

二、交通量檢測

該高速公路自2009年建成運營後未曾進行過養護維修。爲準確掌握該工程的路面病害情況,同時爲日後的養護措施制定提供有力的依據,因此,收集了該道路2011~2015年的運營交通量軸載數據。如圖1~2所示。分析圖1和圖2可以看出,在最近五年間該道路單向年平均日交通量呈每年上升的趨勢,年增長率大約爲4%,隨着運營年限增加,上升趨勢加速。從圖2可以看出,該道路的當量軸載同樣呈每年增長趨勢,雖然增長相對來說較爲平緩,但也逐步上升至6%,超過設計預測值,因此,爲保證道路的行車安全應在其設計使用壽命期間進行當量軸載情況分析。

三、路面彎沉檢測

3.1路面彎沉檢測技術

3.1.1貝克曼樑法貝克曼樑法操作簡便,是我國進行道路路面彎沉檢測最常用的方法,但由於檢測過程中全是人工操作,因此人爲因素對檢測結果的影響相對較大,且測試過程緩慢。適用於各種路基、路面整體承載力評定的回彈彎沉檢測,以便爲路面結構設計提供依據;適用於路基或柔性路面回彈彎沉值交工及竣工驗收檢測[3-4]。

3.1.2激光彎沉測定儀法透過在路面上行駛的汽車後輪隙中固定彎沉測定儀,根據光電流的大小計算路面回彈彎沉值。激光彎沉測定儀法操作簡單、準確性高且耗資小,激光射程遠,適用於重剛度路面彎沉檢測。

3.1.3自動彎沉測定儀法利用牽引車按照一定的行駛速度帶動測定儀在檢測路段上行駛,將測定儀的彎沉測定樑放在車輛底盤的前端並支於地面保持不動,當後軸雙輪隙透過測頭時,彎沉透過位移傳感器等裝置被自動記錄下來,這時測定樑被拖動,以兩倍的牽引車速度拖到下一測點,周而復始地向前連續測定。透過計算機可輸出路段彎沉檢測統計結果。由於整個測定是在行駛過程中進行,適用於路面高密集點的強度檢測。

3.1.4重錘式彎沉儀(FWD)法由計算機控制的液壓系統控制重錘從設定的高度自由下落,產生一定的衝擊力作用於承載板上,透過承載板傳遞至路面,從而使路面產生彎沉,透過與測點距離不同的傳感器檢測路面結構層表面的變形,得到路面結構的彎沉值。由於彎沉數據是透過計算機自動採集運算得出,保證了彎沉測試結果的準確性。

3.2彎沉檢測試驗

本工程採用重錘式彎沉儀(FWD)法進行路面彎沉值檢測,在行車道上每公里設定20個點,利用重錘式彎沉儀(FWD)的衝擊荷載模擬行車作用進行路面彎沉檢測,該方法所測得的彎沉爲路面結構的動態總彎沉,爲便於路面承載能力分析,我國規範是回彈彎沉值,因此,應建立重錘式彎沉值fwd(單位0.001mm)與貝克曼樑彎沉值bb(單位0.01mm)之間的.關聯方程,即式(1):bb=0.0996×fwd-4.8162(1)檢測結果分析如圖3~4所示。對行車道進行抽芯檢測,根據抽芯結果和重錘式檢測彎沉值反算模量結果進行對比分析。

四、路面平整度、車轍檢測

利用“CICS”自動檢測車進行路面平整度檢測,系統自動生成國際平整度指數IRI。結果如圖5~6所示。分析圖5和圖6可以看出,該路段的平整度一般,車轍情況較爲嚴重,爲保證行車安全和道路的使用壽命應進行相應的養護維修措施。

五、路面抗滑性能檢測

利用SCRIM進行路面抗滑性能檢測,得到現行道路檢測規範推薦的路面橫向力系數(SFC值)見圖7所示。由圖7可以看出,路面抗滑性能測試中一半測點的橫向力系數小於《公路瀝青路面設計規範》要求的54,即可表明該路面的抗滑性能不足,應對該路段進行養護處理。

六、結語

隨着科技的發展,瀝青路面結構被越來越多地應用到高等級公路修建中,其路面平整少塵、不透水、經久耐用等特點被廣泛推廣使用,但隨着重載車輛以及超載車輛的增加,瀝青路面投入運營後,慢慢發生了一些類似於車轍、開裂、翻漿等病害,輕則影響行車舒適感,重則影響行車安全、減少了使用壽命。本文針對瀝青路面常見病害進行檢測分析,結合具體的工程實例,闡述路面彎沉檢測、路面平整度、車轍檢測以及路面抗滑性能檢測技術,爲類似的瀝青路面檢測工程提供參考。

參考文獻:

 [1]曹利榮.高速公路瀝青路面合理檢測方案研究[D].天津:河北工業大學,2014.

[2]潘曉軍.基於超聲波技術的瀝青混凝土路面無損檢測研究[D].西安:長安大學,2014.

[3]張學旺,張先鋒,李念廣.瀝青路面病害的無損檢測及養護技術[J].城市道橋與防洪,2012(4):170-172+278.

[4]時寧,陳忠達,劉福明.瀝青路面變形類病害快速檢測方法[J].廣西大學學報(自然科學版),2013(4):865-871.