公路工程常见病害及试验检测方法探讨

王振华 中铁九局集团工程检测试验有限公司

公路在投入使用后，受到车辆荷载、气候条件等诸多因素的影响，路面会出现各种病害问题，如坑槽、松散、车辙、拥抱、裂缝等。一旦路面出现病害，会影响行车安全性和舒适性。为此，应采取有效的试验检测方法，对公路路面进行检测，依据检测结果，制定病害处置措施。借此下面就公路工程常见病害及试验检测方法展开研究探讨。

一、公路工程试验检测方法

（一）弯沉检测

该检测方法采用杠杆原理，将弯沉测定梁安装在测试车底盘下面，支撑地面保持不动，在测试车辆通过位移传感器装置之后，传感器探头会自动记录下相关数据，输出路段弯沉检测结果。在采用弯沉检测技术时，必须注意以下方面：

1.在对长距离路段进行弯沉检测时，需要拆卸掉影响车辆通过的部件和组件，将其移动到检测区域内再安装。

2.弯沉检测依赖于计算机系统，需根据系统操作提示输入相关指令。

3.在测试之前标定自动弯沉仪，以提高位移传感器的测量准确性。

4.计算机系统可自动存储记录弯沉值、分节点和弯沉盆数据，自动生成弯沉峰值柱状图和弯沉盆图形，计算出弯沉平均值和曲率半径，将其换算为回弹弯沉，可将该数值作为公路路面强度评定的依据。

（二）3m 直尺检测

在检测路面上放置3m 直尺，从直尺一端匀速移动画图仪，将其移动到另一端。在移动时，画图仪受到路面高低不平的影响会产生画针运动，与此同时在输力轮的作用下滚筒轮会处于旋转状态，促使纸带移动，画针会在移动的纸带上自动画出几何量的变化，将其换算为平整度。直尺检测法适用于已经压实成型的路面检测，可以根据检测结果对路面平整度和施工质量进行评定。但这种方法需耗费人力，且测量效率和精度相对偏低，在当前的公路试验检测中应用的越来越少。

（三）激光平整度仪测定法

该测定方法运用了先进的科学技术，包括激光传感器、陀螺仪、加速度计、计算机系统等。在检测过程中，将激光传感器安装到测试车辆底盘处，让测试车辆匀速行驶在路面上，由激光传感器发射并接受激光信号，自动生成路面平整度的相关信息。在信息生成过程中，信号处理系统要对激光模拟信号转换为数字信号，借助数据分析系统换算出平整度指标，该检测方法能够自动采集汽车行驶过程中收集的多个测点数据，提高平整度检测的精度。

（四）抗滑性能试验检测

在抗滑性能检测中，可通过测得路面摩擦系数、构造深度、摩擦摆值等关键指标，对路面抗滑性进行评定。

1.制动距离法。让测试车辆在潮湿路面上行驶，始终保持匀速，要求车辆紧急制动，测试车辆减速滑移至停止的距离，计算出路面摩擦系数，用以判定路面抗滑性能。在试验检测过程中，必须中断路面交通，减少车辆被制动产生的安全风险。

2.人工铺砂法。选取一定量的砂子，已知砂子体积，将砂子均匀摊铺到路面上，对砂子摊铺面积进行测量，用砂子体积除以覆盖面积得到构造深度指标。这种实验检测方法具备操作简单、检测速度快的优势，可以准确测量路面构造深度，测定路面抗滑性能、粗糙度和排水性。

3.摆式仪法。将橡皮滑块安装到摆式仪的锤面底部，让摆锤做自由下落运动，当橡皮滑块与地面接触后会受到摩擦力的作用损失部分能量，使得摆锤只能回摆到一定高度，根据回摆高度计算出摩擦摆值。回摆高度会随着摩擦阻力的增大而变小，该实验测试法属于定点测试，能够测量出沥青混凝土路面的抗滑性能。

4.摩擦系数测定法。在潮湿路面上测试，测试车辆上重新安装专用试验轮胎，将试验轮胎方向与车辆行驶方向偏移适当角度，检测路面对轮胎产生的横向摩擦阻力。通过横向摩擦阻力和试验车辆载重求得横向摩擦系数，根据横向摩擦系数评定路面的抗滑性。

5.激光构造深度测试法。先要确定检测路面，再利用中子源发射多束光线，光线照射到不同深度的路表层之后返回，传输到二极管内，最后根据二极管点亮的时间计算出构造深度。该方法具备操作简便、测试速度快的优势，但仅适用于干燥状态下的路面抗滑性能测试，若将这种方法应用到不平整、裂缝多的路面测试，则会降低测量精度。

（五）压实度试验检测

路面压实度检测需要测量公路施工现场实际密度，将该密度值除以室内标准密度，即得出压实度，用以评价路面压实质量。

1.室内标准密度需要根据沥青混凝土路面所用的材料结构，确定相应检测方法，求得标准击实曲线上的最大值，在计算过程中还要计算出最佳含水量指标。

2.公路等级越高，路基强度越强，对公路施工中的压实度要求也会相应提高。一级公路的压实度要求为：路床0～80cm 的压实度不小于96%；路堤80～150cm 的压实度不小于94%，150cm 以下的路堤不小于93%。

二、公路工程常见病害

（一）坑槽

公路投入使用一段时间后，沥青路面面层的集料会出现脱落现象，致使路面产生坑槽，影响行车安全。造成坑槽的原因为：

1.路面面层的孔隙率较大，雨水渗入沥青混合料基层与面层中，受到车辆荷载作用产生反复冲刷力，造成集料松散脱落。

2.路面施工时压实度未能达到设计要求，降低沥青混合料的黏结力，加之路面受交通荷载的长期作用，导致面层集料脱落。

（二）松散

路面混凝土松散变形，产生圆形坑洞、网裂、沥青剥落等病害。造成路面松散的原因为：

1.路面施工中在底面铺设质量较好的黏结防水层，当水渗入到地面层时无法继续下渗，滞留在表面和中面层，导致路面混凝土强度减弱，出现表面网裂变形。

2.路面施工中没有在基层顶面铺设黏结防水层，且下封层质量不合格。在受到雨水渗入、行车荷载的作用下，基层表面的水泥细料会随着外力作用脱落，对表面层、中面层造成严重的水破坏。

（三）车辙

流动性车辙常见于纵坡上坡路段，若该路段经常通行重载车辆，会加重车辙对路面结构稳定性的破坏程度。造成严重车辙的原因为：

1.沥青混凝土矿料级配难以满足路面行车要求，公路施工采用连续式密集配，这种矿料级配混凝土会在持续高温状态下形变，若受到重载交通车辆轮胎的来回碾压，则会出现辙槽。

2.沥青混凝土中使用过多细集料，在降水期间，雨水只滞留到中面层，会减弱混凝土强度，易产生车辙，且车辙两端会鼓起变形。

（四）裂缝

1.受路基不均匀沉降、施工接缝处理不当的影响，在路面行车方向会出现纵向裂缝。

2.混凝土路面养护不到位，使得基层发生温缩或干缩的情况，会产生沥青路面横向裂缝。

3.路面受车辆荷载作用处于应力应变交替变化的状态，一旦交通荷载施加的外力超过混凝土路面的结构强度，则会导致路面龟裂，形成大面积破坏。

三、结语

公路在使用过程中，路面的病害问题很难避免，一旦发生病害，不仅会对行车安全性造成影响，还会导致路面结构破坏。因此，应当采取有效的方法，对路面进行试验检测，按照检测所得的结果，制定路面病害处置方案，以此来解决路面病害问题。未来应加大对公路试验检测技术的研究力度，除对现有的技术方法进行改进和完善之外，还应开发一些新的技术，从而更好地为公路路面病害整治服务。