公路路基路面病害的科学检测及预防养护

兰志忠

（中交四公局第二工程有限公司 北京市 101100）

0 前言

公路工程的运行功能、舒适程度、安全系数、寿命周期很大程度上决定于路基路面的质量水平，为了提升这一质量，降低路基路面病害问题显得尤为重要，而相应的检测和养护措施是实现病害控制的重要途径，对于保障公路工程运行水平有着重要意义。

1 公路路基路面常见病害分析

1.1 裂缝

一般来说，公路工程运行几年后会发现有路面裂缝现象出现，特别是在夏季，由于气温偏高，再加上汽车行驶速度快，在路面与汽车车轮的摩擦作用下，会释放出更多的热量，使得沥青路面裂缝问题加重，甚至出现结构损坏。

路面裂缝主要存在三种类型：①网状裂纹；②纵向裂纹；③横向裂纹；各自的产生机理是不同的，但是公路路基受力性能差是产生任何一种类型裂缝的原因之一。实际施工中，由于公路质量不符合要求，路基与路面的压实度不达标，再加上路面的荷载量超出承受范围，会出现明显的裂缝。

1.2 车辙

这一问题也是非常常见的。具体体现在路面上有非常明显的车辙痕迹，严重的还存在凹陷现象。出现这一现象主要是由于，一方面路面材料的耐高温能力不强，特别在高温的夏季，在暴晒与高温环境下，弱化了路面强度，从而产生车辙现象；另一方面，路基路面的承载能力与来自车辆的荷载力相差甚多，在无法承载的情况下就会发生沉降现象，从而出现车辙。

1.3 不均匀沉降

不均匀沉降的出现，也主要是因为外界环境因素及车辆荷载的因素。针对这一问题，如果没有尽快处理，会造成路面平整度明显下降，影响车辆通行安全，甚至发生严重的交通事故。除此之外，施工中设备应用、填料材料品质、压实处理工艺等也与发生路面不均匀沉降现象息息相关。

1.4 松散和坑槽

公路路面出现破坏的现象中，松散和坑槽也比较普遍，特别是长期服役的受损较严重的路面，这一问题更加突出。松散表现为，由于车辆荷载的作用及环境因素的影响，使得路面集料与整体结构发生剥离，从而出现路面麻面。坑槽表现为，受到雨水冲刷及车辆碾压的影响，松懈的材料脱离路面，进而出现凹陷。

对松散及坑槽出现的原因进行分析，主要有三方面：①受到雨水冲洗作用，路面材料被侵蚀甚至遭受破坏；②混合料相互分离，当超出受雨水冲刷的范围则出现松散现象；③沥青混合料应用了酸性或中性石料，相应的黏附性能低，禁受不住外界环境及雨水冲刷的作用影响，从而出现被破坏的现象，发生松散问题。通常来说，坑槽都是松散或剥落病害进一步发展而形成的。

2 公路路基路面的科学检测技术

2.1 探地雷达检测技术

探地雷达的构成主要包括三大部分：①发射设备；②天线；③接收设备，这些设备部件之间具有相互独立又相互影响的关系。具体检测活动中，探地雷达的应用原理为：先通过雷达天线发送与接收信号，然后向计算机传送数据信息，再利用相关软件对数据进行分析处理，从而获得检测数据，为工作人员提供数据参考，使其了解路基路面的具体状况，找到病害问题及具体原因，进而技术人员制定有针对性的修复方案。通过实践发现，探地雷达检测数据精准，检测效率高，有利于公路路基路面病害问题的识别与判断，具有良好的应用效益。比如，某公路项目中，针对路基路面采用探地雷达检测手段，数据结果显示其85%的路面可以达到质量标准，其他部分存在不同程度的损害问题，需要进行处理或修复。

2.2 平整度检测技术

在公路工程中，想要评估路基路面的施工质量、使用状况、当前路面破坏情况等，需要进行平整度的检测，路基路面平整度检测包含的内容有多种，例如三滤式检测法、连续式的平整度仪法等，其中三滤式检测的效率不高，其检测数据的精度也无法满足工程需要。将连续式的平整度仪应用在二级和以上的高速公路的路基路面平整度检测中，不仅检测针对性强，且检测效率高，检测数据准确，与国际方面的平整度指标和相关标准较为相符。

2.2.1 连续式的平整度仪法

这一检测方式在应用中的操作起来相对复杂，但其检测效率较高，可以提高检测的针对性和连续性，进而检测成效理想。一般来说，选择运用现代化的信息处理技术可以更加智能化、自动化的分析路面的平整度标准差等相关数据指标，并且可以为平整度偏差曲线的制定提供技术支撑，从而直观、准确的反映出路面的凹凸状况。

2.2.2 车载式颠簸累积仪法

这一检测方式的应用设备较为复杂，但操作较为方便，检测效率相对而言较高。利用车载式颠簸累积仪能够自动化采集检测数据，而且可以实现连续性的检测，在测试实践中，检测结果能够更精确高效的体现出具体的适应性，但是，有一点需要关注，这一方式采用的过程中，需要严格控制检测流程和标准，这样才能切实发挥车载式颠簸累积仪法的优势，保证数据结果有效。

2.3 路基路面强度检测技术

对于路基路面强度试验，重点在于分析研究路基路面的弯沉值。具体过程中，针对高速公路和以及高速公路，一般而言选择利用自动式弯沉仪或落锤式弯沉仪来获取相应的弯沉值数据，进而进行详细分析，建立起与之相对应的和贝克曼梁测定结果的对应关系；而针对其他等级的公路，可以选择利用贝克曼梁进行试验测试。

2.3.1 采用贝克曼梁测定路面的回弹弯沉

贝克曼梁检测是采用了杠杆原理制作杠杆式弯沉仪，从而实现弯沉测试，由于这一测试过程受到的外界及人为因素影响较大，检测效率交底，检测结果精度也尚有不足，所以不适合在公里里程较大的路面强度测试中。

2.3.2 落锤式弯沉仪针对路面的回弹弯沉进行检测

落锤式弯沉仪作为一种脉冲动力弯沉仪，通过模拟汽车荷载对路面施加瞬时的冲击作用，从而采集相应的路面瞬时变形状况，这一方法可以动态展示路面的变形状态，而且此方法检测精度高、检测结果准确，应用便捷、稳定，有利于节省人力资源和节约检测成本。

3 公路路基路面病害的预防养护措施

3.1 及时监测路面状况

在沥青路面质量保证过程中，预防性养护措施非常关键，施工人员需要在了解路基路面具体情况的前提下，合理规划养护工作。这也就需要在路基路面出现早期病害之前，就要进行路基路面情况检测及预防性养护处理。因此，施工人员务必结合公路运行的日常数据建立相应的路面监测制度，定期对沥青路面内部结构情况进行检测、记录，掌握内部结构变化的动向，进而选择科学的预防性养护方案。

3.2 重视路基路面的小修保养

小修保养是公路路基路面维护工作的基础，其指的是对公路及沿线周边进行相应的保养维护，发现轻微损坏时进行及时修复等。对于公路路基路面工程来说，维护路面的过程中，需要加强路面质量，而预防性养护正是在日常中借助小修保养实现这一目标。如果忽视路基路面的小修保养工作，会很大程度上降低公路路面强度。为此，务必加强对小修保养措施应用的重视，与此同时，还需加大养护新设备、工艺、材料的研究力度，这些新的养护技术在应用于预防养护时需要进行全面试验，确实符合公路路基路面养护实际后才能投入使用，如此才能保证预防养护工作的有效性，切实提高公路路基路面质量。

3.3 预防养护中落实局部整修

在预防养护工作中，对于局部已经出现破损的情况，需要进行局部修整，有必要情况下可以选择全罩面的方法实施修补。局部修复，即对路基路面结构中不完善、不达标的位置予以保养、维护和处理，在确保整体路基路面功能不受影响的前提下，深度养护维修局部位置，从而通过局部修复逐渐朝着全面养护发展。针对局部整修工作的落实，需要在实际养护过程中确保其应用的合理性，避免盲目养护造成公路路基路面结构受损，并且还会浪费养护资源和资金。具体整修过程中，相关工作者需要借助当前的先进检测手段，逐层实施质量监测，确保工作人员能够实施掌控病害的发展状态，从而落实有效的整修工作，以及完善相应的预防养护方案。

在预防养护过程中，如果出现病害问题，务必及时制定维修措施，避免病害恶化给整体结构带来影响，具体需要考虑如下几方面：

（1）在路面出现裂缝、坑槽、翻浆的情况，需要对路面进行清除、清理，完成这一环节后不过急进行路面摊铺碾压，先全面观测和检查路基情况，假如路基状态不良，也出现不同程度相似状况，还需进一步深度处理路基部分。将松散变形的路基进行清除，选择适合的石料进行填筑，填料的质量也需要得到保证，例如，在优化填料过程中，如果是砂与水泥混合搅拌，不采用水，而是采用干料予以充分搅拌，进而实施填料、碾压、压实。

（2）对结合缝进行密实处理，从而降低渗透概率。在清理破损的路基路面的过程中，势必会在填充料的接口部位出现缝隙，这一隐蔽问题假如忽略，会增加裂缝，从而降低路基路面内部结构质量。

（3）有效把控温度，降低其对路面的影响。在冬季，出现降雪后要及时清理，在夏季的高温环境下，要及时进行洒水降温处理。如此做，可以大大降低温度给路面结构带来的影响，防止发生热胀冷缩的现象，避免裂缝出现或恶化。

3.4 路基路面预防性养护技术

病害出现之前落实预防性养护措施是较为合理，也是较为科学的，这样鞥能够降低病害影响，避免恶化蔓延。现阶段，预防性养护技术多种多样，例如稀浆封层技术、微表处技术、雾封层技术，这三种是应用普遍且效率较高的技术种类。

应用稀浆封层技术时，集合水、填料、细集料、添加剂、乳化沥青等，通过混合搅拌将其作为混合料，利用专门设备将其铺筑在原路面上，构成一层薄的保护层。在应用中要关注混合料质量是否符合原路面特点，需要进行配比实验提高混合料的适用性。

针对轻微的车辙病害可以采用微表处技术，这一技术的应用可以增强路面的抗滑能力，防止水分向下渗透，避免路面松散和老化，有利于确保路面的使用寿命。

应用雾封层技术时，主要是借助乳化沥青、改性乳化沥青材料，将其采用雾状喷洒方式置于路面，从而达到封堵路面缝隙、孔隙的目的。这一技术较多的用于原路面基层状态佳、横断面良好、横向或纵向裂缝轻微的公路工程中，而且雾封层技术可以对已经老化的路面进行修复处理。

4 结语

综上所述，公路路基路面由于各方面影响常出现不同程度的沉降、车辙、裂缝等，这些病害对于公路整体质量的危害是极大的，需要选择科学高效的检测技术实现质量控制及制定有针对的处理修复方案，以消除病害、提高公路运行的安全性。并且，公路工程中还需加强对早期病害的防护，采取有效的预防养护方法，防止病害问题恶化，降低病害带来的损失。