高速公路路基路面病害的科学检测及预防养护方法探讨
2020-12-02吕晓明
吕晓明
天津高速公路集团有限公司 天津 300000
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。
1 高速公路路基路面病害的科学检测分析
1.1 路面弯沉检测技术
路面的弯沉状况直接关系到公路的使用寿命,相关的检测技术较为成熟。工作人员在针对公路路面进行检测时,主要采用的是弯沉检测仪器。第一代梁式弯沉检测仪器由贝克曼发明(1953年),随着信息技术的发展,检测仪器经过数次发展,历经静力检测仪、稳态动力弯沉检测仪、脉冲式动力弯沉检测仪等不同的发展阶段。不仅是检测器械上发生了相应的变化,在检测的技术上也从单点检测发展为所选路段的路面弯沉检测,并将其纳入到结构路面的评价当中[1]。
1.2 路面平整度检测
路面平整度检测分为两大类:断面类和反应类,断面主要测路面的凹凸情况,反映的主要是实际、乘客直观感受到的平整度。路面平整度一开始用水平仪检测、3m直尺等,效率很低,20世纪90年代后,出现了平整度仪、颠簸累积仪、激光断面仪等,极大地丰富了检测技术,也提高了检测质量和效率。目前国内外检测技术、仪器研究主要是针对断面类的,应用最为广泛的是激光断面仪。激光断面仪可达到80km/h的测速,精度也很高,基本原理是利用激光传感器测量路面和车体之间的距离,同时用加速计测量车体的竖向位移,得到断面剖面图,根据断面图可计算国际标准的平整度。
1.3 路面摩擦系数检测
摩擦系数检测是为了获得路面抗滑性指标,从而做好路面的防滑工作,确保路面的行车安全。目前来说,我国的路面防滑性能检测主要包括横向防滑性与纵向防滑性两个方面。其中横向防滑性直接影响了行车对于方向的把控,纵向防滑性影响了行车的刹车距离。工作人员在传统的防滑性检测上采用摆式摩擦系数检测仪器,这种检测仪器数据虽然在精确度上能满足人们的检测需求,但存在着检测效率不高、公路的交通影响大、测试速度较慢等多项问题。尤其在检测的过程中检测工作人员由于置身于通车公路上,其个人的自身安全存在隐患。因此我国大量采购瑞典、英国等国家的自动化摩擦系数检测仪器,能够实现对摩擦系数的横向、刹车、不完全刹车三种不同检测对象的检测[2]。
1.4 路面破损检测
传统的路面破损检测主要是人工进行,效率低,检测结果受主观影响大,安全性也不高,所以近年来路标破损测试系统引进应用较广,通过摄像系统连续采集路面的图像,然后系统处理和人工判读结合,可较快地对路表的破损状况进行分类和评估。
1.5 裂缝的OTDR检测
裂缝对路面的稳定性、安全性,以及长期的结构破坏影响很大,所以针对路面裂缝的检测十分重要。OTDR反射技术用于路面裂缝的检测,是利用了传感器输出的信号反射测量参数在空间上的变化观察路面的损伤情况,也就是说,输出的信号是沿着光线方向传播的,会有部分散射,当路面有裂缝遇到阻碍、损伤时,散射光被反射回来的光就强,反之则弱,由此,可根据散射光的入射、返回时间、方向,确定路面损耗的点、损耗区域、程度等,并绘制时域包络曲线,更直观地观察路面裂缝的损害情况。
2 公路路基路面病害的预防养护措施
2.1 路基方面的防治措施
首先,对于路基的材料方面,要选取尽量可以适应天气环境,水分含量不会造成过大影响的天然土,作为路基的本体,根据当地自然条件和土地质量,要制定不同的路基材料选取方案。
其次,施工工程必须严格按照相关要求进行操作,不可出现偷工减料的现象,符合路基图纸构建,出现不同状况时应及时上报,确定最终解决方案,把好质量大关。在进行路基压实这一环节时,可以申请专业人员系统合作,必须将路基夯实,符合国家要求和标准。
最后,要控制好排水方面的情况。可以增强地下排水设备的性能,联系实际情况,将排水设备修建到地面以下的一定深度,用来引出地下水,有效防止地下水对于路基造成长年累月的侵蚀,例如修建暗沟,深层排水槽等。此外对于已经存在的路基问题,可积极寻找解救措施,将对居民日常出行的影响减少到最小[3]。
2.2 路面方面的防治措施
第一,要确保路面的足够稳定性,在建设路面过程中,要综合考虑各方因素的影响,例如温度,水分,车辆的荷载。这些因素会导致路面的结构产生变化,造成其强度和刚度的不稳定,在建设过程中还要考虑到混凝土热胀冷缩的现象,这就需要设计师提前将情况预算设计出来,保证其不会因为外界条件的改变发生变化。
第二点就是保证路面的平整度的同时增加抗滑性能,因为路面是直接与车辆进行接触的,而大型车辆过重也会导致摩擦阻力的增加,在施工过程中,工作人员要完善各个环节,选用抗滑耐磨的材料的同时也要确保路面的平整度,以免对车辆速度造成影响,带来不必要的麻烦。
第三,要对路面进行实时监测,一旦有出现隐患的位置要及时排查,与相关工作人员商议采取何种措施,例如物理加固,边角防护等,将其能造成的危害降到最低。
3 结语
综上,在路基工程施工的过程中,可根据工程质量需求与使用需求适当地调整路基结构,在达到标准的基础之上控制工程造价,做好公路路基路面病害的防治与检测,完成工程质量的控制目的。