高速公路路面和路基病害检测理论与方法研究

文/何海威

1 前言

路面和路基作为高速公路工程的重要组成内容，其运行质量将直接影响到高速公路的使用寿命。受到多种因素影响，高速公路面路基也会出现车辙、结构损坏等病害，从而影响到高速公路工程的运营安全性。通过做好相应的检测活动，及时发现潜在病害并制定恰当措施进行处理，不仅可以提高路面路基施工质量，而且对于延长高速公路使用寿命也有着积极意义。

2 高速公路路基路面常见病害问题

2.1 车辙病害问题

在高速公路路面路基施工过程中，车辙病害属于常见的施工问题，如果对车辙问题不能及时进行处理，那么将会扩大故障范围，影响到高速公路路基路面质量和行车过程安全性。造成车辙病害问题的主要原因如下：高速公路在投入使用后，其上面运行车辆荷载总量过高，超出了路基承载范围，从而导致车辙病害问题发生；路面材料质量不合规，在受到外部压力后，很容易在路面上出现不规则沉降问题，进而导致车辙病害问题出现。

2.2 结构损坏问题

结构破坏是路基路面的主要病害之一，高速公路路基路面结构的稳定性直接影响行车的安全性。而造成结构性破坏的主要因素包括：路面防水层的性能较低，防水效果不佳，导致水分渗透到高速公路路基，再加上长期受到雨水冲刷，对结构造成一定的破坏；缺乏有效的养护管理，导致高速公路路基路面施工过程中存在的混凝土收缩变化引发路面裂缝，雨水从裂缝渗透到路基，破坏路基路面结构。

2.3 基础沉降问题

高速公路路基路面在施工过程中，极易出现不均匀沉降问题。而造成不均匀沉降问题的原因有很多，例如：高速公路路基的碾压施工质量不达标、施工材料填筑不合理等，都可能引发沉降问题。另外，施工中也可能受到地质条件的影响使高速公路形成沉降不均匀的病害，进而影响高速公路的正常运行。

3 高速公路路面和路基病害检测方法

3.1 连续式平整度仪法

在路面路基病害检测过程中，连续式平整度仪法属于常用检测技术，该技术应用原理在于借助平整度仪对于路面平整度数据进行整理，从而明确路面中存在不平整的部位，及时做好返工处理，以提高路面路基作业质量。此类方法在应用过程中，其使用到的设备复杂程度较高，能够根据路面实际情况来展开连续性测量，整体工作效率较高。

3.2 车载式颠簸累积仪法

在路面路基病害检测过程中，车载式颠簸累积仪法也属于常用检测技术，该技术应用原理在于在车辆上安装颠簸累积仪，对于路面平整度数据进行整理，根据颠簸累积数据来标记路面中存在不平整的部位，及时做好返工处理，可以提高路面路基作业质量。此类方法在应用中，虽然使用到的设备复杂程度较高，但是设备操作过程的便捷性较强，整体工作效率较高。

3.3 贝克曼梁测定法

在路面路基病害检测过程中，也会使用到贝克曼梁测定法，该技术应用原理在于利用杠杆式弯沉仪对路面路基弯沉数据进行整理，基于此类数据可以了解到该地区中强度不合规的部位，以便后续返工活动的顺利展开。此类方法在应用过程中，其整体检测速度相对较慢，而且检测结果的精准度较低，同时也容易受到人力因素干扰，影响到检测结果的准确性，因此该方法会作为辅助方法进行使用，以确保实验结果的准确性[1]。

3.4 落锤式弯沉仪法

在此方法的应用中，其应用原理在于借助脉冲动力弯沉仪作为检测仪器，可以模拟车辆荷载施加时产生的冲击作用，从而了解路面路基在此作用下产生的形变状态。在实际应用中，其所获取到的测量结果准确性较强，同时所产生的信息总量较多，因此这也需要在检测过程中，工作人员利用自动化技术来对测试数据进行整理，以加快测试数据的整理速度。另外，在得到相应数据信息后，将其导入计算机软件中进行整理，绘制成相应的曲线图，这样可以更加直观地了解路面路基的工作状态，提高数据整理结果的可靠性。

3.5 地质雷达检测法

该方法归属于无损检测技术，其检测原理在于根据土质岩层和地下介质导电率的差异性以及介电常数的不同，可以将其作为电信差异测试的基础条件，构建一类发射界面，从而反馈出高速公路地下物体情况。此时，利用仪器对这些反馈信号进行整理，了解回波的特征，并整理成相应曲线图之后，可以帮助人员及时了解现阶段该路段路基路面施工情况，同时也为后续作业活动的顺利展开奠定基础[2]。

3.6 地震映像检测法

在路面路基病害检测过程中，也会使用到地震映像检测法。该方法在应用中的检测原理在于利用设备来完成地震波释放，同时利用发射传感器来对地下机械波进行整理，由于弹性波在介质中的传播速度会不断衰减，且不同介质中的衰减速度存在明显差异；另外，对采集到的反射波进行干扰波清除，并对反射（或地震）波进行放大处理，随后根据放大处理结果来明确路面路基应用中存在的问题，以便后续处理活动的顺利进行。需要注意的是，在地震波传递过程中也存在许多干扰波，这些回波需要在整理时做好清除工作，以提高整理结果的实用性。

3.7 地质钻孔检测法

在路面路基病害检测过程中，也会使用到地质钻孔检测法。该方法在应用中的检测原理在于利用钻孔工具采集待测区域内的样本，将采集样本送往实验室进行理化性质检测，从而判断出该路段路面路基的合规性。此类方法在应用中，其主要的应用优势在于其检测结果的直观性更强，并且所得到的检测结果更加准确，可以更好地了解待测区域施工质量的合规性。但是，该检测方法无法获取高速公路全路况情况，且检测结果也具备一定的局限性，会搭配其他检测技术来提高检测结果的全面性[3]。

3.8 全断面开挖检测法

除上述提到的检测方法外，在路面路基病害检测过程中，也会使用到全断面开挖检测法。该方法操作比较简单，其检测原理在于利用机械对于路基进行全横断面开挖作业，从而非常直观地了解公路路基和路面所存在的病害以及病害的发展状态，更加准确地了解该区域病害问题，便于后续处理措施的快速制定。需要注意的是，该方法所消耗的资源总量较高，一般会用来处理存在严重病害的路基，而普通病害不建议使用该方法进行处理。

4 高速公路路面路基病害预防养护方法

4.1 做好小修保养工作

在路基病害预防养护中，需要做好小修保养工作，其工作内容是沿着高速公路沿线展开维修保养工作，并对存在的轻微损毁现象进行修复，避免破损问题的进一步扩大。需要注意的是，在小修养护工作期间，工作人员还需要做好创新工艺、新材料的应用并全面试验，以提升预防养护结果的可靠性[4]。

4.2 落实局部整修工作

在路基病害预防养护中，也需要落实局部整修工作，其工作内容是针对高速公路中病害比较严重的局部路段展开维修，并且对于存在的损毁现象采用相适应方法进行处理，避免破损问题负面影响的进一步扩大。在开展局部整修工作时，需要确保路基路面整体性和功能完善性，随后再开展局部深入整修处理，必要时也可以利用全罩面的方式进行处理，从而提升局部整修结果的实用性[5]。需要注意的是，在落实局部整修工作期间，需要充分发挥现有检测技术的应用优势，对于路基路面展开逐层检测，提高所整理数据的完整性，为局部整修活动的有效推进奠定基础。

4.3 路基路面预防性养护

在路基病害预防养护中，应加强路基路面预防性养护，其工作内容是针对高速公路使用过程中存在的病害进行预防性处理，从而降低病害问题的发生率，延长高速公路的使用寿命。以微表处理技术为例，该技术应用原理是借助打磨机袋、稀释泥浆来覆盖微破损路面，从而有效解决高速公路运行期间所存在的轻度车辙病害，提升高速公路路面的抗滑性和抗渗性，为高速公路寿命的延长奠定良好基础[6]。

5 结语

综上所述，在高速公路建设过程中，路基路面工程属于作业期间的重难点，受多方面因素影响，高速公路在运营中会出现车辙病害、结构性破坏、不规则沉降等病害，影响到人们的驾驶体验，同时也对高速公路的综合性能和安全性产生了严重影响。因此，我们一定要使用检测技术找出高速公路路面路基的病害问题，以便尽早采取有效的措施来进行预防养护等工作，从而更好地保障高速公路能够符合基本的公路交通建设要求。