高速公路沥青路面车辙类型及检测技术

王水声

（广州诚安路桥检测有限公司，广州510420）

1 高速公路沥青路面车辙的主要检测方法

1.1 人工检测

人工检测作为一种传统方法，主要使用横断面尺、基准尺等相关工具，以测定出2 个轮迹带的车辙深度最大值，并经计算后确定均值，一般是指车辙的深度。该方法具有操作便捷的特点，但由于其存在粗放化的局限性，加之测量人员的技术水平也会给最终的测量结果带来影响，且期间难免存在诸多不可控的因素，因而难以全面准确地反映车辙的实际情况。正因如此，通常人工检测的方法主要被应用于小里程沥青路面车辙质量检测中。

1.2 自动检测

一般情况下，施工所用装置往往为路面多功能检测车，其可以高效测量路面的车辙。在实际操作中，利用非接触式位移传感器装置可以测定路面车辙深度。由于自动检测可以充分发挥出现代化传感器高稳定性、高精度的应用优势，因此是现阶段沥青路面车辙检测中较主流的方法。

2 高速公路沥青路面车辙的现状分析

选取A、B 2 条高速公路，引入人工检测和自动检测2 种方法，测定各公路上下行两侧的车辙。车辙深度划分为1.0～1.5 cm、1.5 cm 以上2 部分，主要的取芯样位置为各断面的车辙波峰和波谷2 处。本项目依次共取有效芯样30 个、32 个。关于具体的取芯情况以及各芯样的质量情况详见表1。

表1 车辙取芯情况及芯样表观状态描述

经测量后，确定厚度的代表值，并在此基础上进一步确定沥青路面的车辙病害。关于A 高速公路的代表值，如表2所示。通过对以上2 条典型高速公路不同车辙深度处取芯的各层统计数据结果可知：

表2 A 高速公路取芯芯样数据表

1）A 高速公路在车辙深度＜1.5 cm 的路段，车辙处的沥青路面总厚度值的大小关系为硬路肩处＞波峰处＞波谷处，这说明发生的是压密性车辙、结构型车辙。

2）A 高速公路车辙大于1.5 cm 路段，车辙处的沥青路面总厚度值的大小为波峰处＞波谷处＞硬路肩处，这说明存在失稳型车辙。

3 沥青路面车辙的检测

3.1 沥青路面车辙检测的标准

沥青路面车辙的检测一定要详尽全面，做到实事求是、优劣并存，这样才能作为公路管理部门参考的重要依据[1]。车辙的检测必须符合5 个标准：

1）检测时至少要有1 个行车道的宽度；

2）清楚地描述车辙横断面的大小和形状；

3）准确地算出左右车辙最大值并找到正确部位；

4）车辙的纵向分布清晰以及纵向长度准确详尽；

5）车辙检测信息要保持高度的精准性，必须与公路里程同步无误。

车辙检测时要全面地考虑当时的环境以及自身条件，一定要根据实际情况灵活采用不同的方式进行，尽量做到不影响交通运行。

3.2 沥青路面车辙检测技术

随着公路建设的发展，路面车辙自动检测的应用也更普及。车辙自动检测技术主要包括数字成像、超声波检测和激光检测技术。

3.2.1 超声波检测技术

超声波检测技术主要采用超声波传感器进行检测。超声波传感器集发射与接收于一体（见图1），安装时要极为谨慎。通常传感器检测梁的宽度必须大于路面检测的宽度，而且对周围的环境有一定的要求。

图1 超声波检测原理图

3.2.2 激光检测技术

激光检测技术即采用激光传感器对车辙进行检测，具有精度高、非接触、检测速度快的优点。这种检测方式在国内外已广泛应用。安装时注意沿横断面方向要保持一定的距离。

国外一些发达国家采用几个激光探头和激光转镜扫描技术对车辙进行检验测试，但成本偏高，目前国内尚不能普及。故迫切需要国内研究机构研究出适合我国的检测技术。经过相关机构和各大院校不懈的努力，已取得了一些成就。如武汉大学研究开发的在横断面上布设13 个左右超声探头的车辙检测系统，横向检测宽度大约3 000 mm。南京理工大学研究开发的采用光学成像技术的检测设备[2]。长安大学的部分学者提出了利用自主开发的激光传感器组成的多探头路面车辙检测系统（见图2）。

图2 伸缩结构车辙检测系统

3.3 车辙检测

为保证车辙检测准确度，可采用横断面尺测量法对原路面车辙深度进行检测。检测方案为道路左幅和右幅每2 km 检测1 个断面，每个断面上检测2 个车道的车辙深度[3]。

如果原路面左幅和右幅2 个车道上均出现较为严重的车辙病害，且原路面左幅和右幅行车道1 的车辙深度均明显高于行车道2 时，经车辙检测后，可能是因为超车道上车辆交通量较大，而行车荷载的累积作用也会造成车道1 上的车辙深度明显增加。

4 高速公路沥青路面车辙维修方法

车辙病害主要与汽车行驶有关，在车辆通行期间路面伴有流动变形、磨损、沉陷现象，随时间的延长，逐步在车行道行车轨迹上显现出纵向带状辙槽，其中又可细分为2 种形式，轻度车辙、重度车辙两种，其深度分别为1.0～1.5 cm、1.5 cm以上。

从外表形状的角度来看，车辙可分为3 种：（1）压密型车辙，显著特征在于两侧无隆起现象，仅有中间部分下凹，普遍呈V 形以及W 形；（2）结构型车辙，两侧无隆起，横断面呈凹形；（3）失稳型车辙，两侧有隆起现象，形态方面以W 形为主。

对于前述3 种车辙，在维修工作中应根据实际情况合理采取处理措施，达到“对症下药”的效果：（1）压密型车辙的处理可以优先采用稀浆封层的方法或是微表处理技术；（2）对于结构型和失稳型两类车辙，主要以车辙的深度为参考依据，合理控制铣刨的深度。在此基础上加铺沥青混凝土，层数可根据需求而定，通常以1 层或2 层为宜。

5 结语

1）人工检测以及自动检测的方法均存在局限之处，即难以精准确定车辙的类型以及具体的影响程度，现阶段业内应用较为广泛的是取芯样的方法，但仍存在随意性过大、结果不够精准的问题。在采用切槽的方法后，可以更为准确地判断车辙的实际情况，有助于工作人员对车辙病害形成系统性的认识。

2）针对高速公路沥青路面车辙病害的检测，建议在后续的工作中合理应用激光电子测量设备等先进的仪器。通过主流仪器的应用，提高车辙病害的检测效率和检测精度。