公路路基路面病害常用检测技术

张法学

(甘肃智通科技工程检测咨询有限公司，甘肃 兰州 730050)

0 引言

公路是公共基础建设，与经济发展密切相关。在我国公路的基础建设中，路基路面工程施工是所有路桥工程的重点内容，控制路面平整度可确保公路保持整体美观性和交通安全性，但由于受各种因素的影响，经常会出现各种病害质量问题，因此，路基路面病害检测技术引起了各专业人员的关注。

1 公路路基路面病害的类型

1.1 路基路面裂缝

裂缝在公路路基路面很常见。其中造成水平裂缝、垂直裂缝和混凝土裂缝的主要因素是沥青底层抗压强度不足，混凝土裂缝主要是受温度影响，由于长期暴露在高温和带行驶载荷的自然环境中，公路底部裂缝延伸至路基路面，裂缝的深度基本与公路底部相同，一般在20～28 mm；网状裂缝是由汽车的驱动作用造成的，一般是浅而细的裂缝，且裂缝深度小于15 mm；横向和纵向的裂缝主要是路面施工造成，在施工时沥青对接缝处没有处理好，随着时间的推移，路面的接缝不够紧密，造成路基和路面沿轴向出现裂缝，横向和纵向裂缝的深度相对较大，一般在18～25 mm。

1.2 路基变形

在公路桥梁建设项目中，许多桥梁都位于沟壑带，土层的裂缝会导致排水工程结构变形，土层间隙越大，排水工程结构路基发生变形的概率就越高。桥下道路的坝基与其他位置不同，坝基高度相对其他位置高出5～10 cm，会产生一些附加地应力，引起地基沉降，尤其是回填量较大时，更容易发生地基沉降。桥台路基的变形一般是因为桥桩设计方案不合理，或者是在桥台工程施工中使用的原材料质量不符合要求，在长期使用中变形。

1.3 路基坍塌

影响路基质量的因素比较多，如在路基施工过程中，施工队伍未按计划进行施工，或选用的工程材料质量不合格，都会造成路基地面沉降。在工程建设完成后，温度发生变化也会造成路基出现滑坡现象，造成道路坍塌。此外，护坡塌陷也是一种常见的路基病害，可分为水流和滑坡两种方式。水流是指路面在力的作用下造成滑坡；滑坡是指在恶劣的自然环境中土壤渗漏，导致护坡坍塌。

1.4 水害

如果路面排水管不畅通或长时间浸泡在水中，水会渗入路面中破坏路面结构，严重的会对沥青路面的使用寿命造成影响，如出现孔洞、网裂等。水害是由于路基路面基础施工质量差、密度不够以及沥青混凝土拌合不充分等原因导致路面孔隙率过大而致。水对路基路面破坏过程是长期的，滞留在沥青各结构内部的水会导致沥青颗粒表层腐蚀，沥青颗粒之间的附着力降低，从而导致路面开裂或松动，让沥青失去承载功能，路面抗压强度急剧下降，且外部驱动负载也会让整个路面遭受大规模破坏，因此需要在日常养护中及时将水排出。

1.5 车辆影响

车辆影响主要表现在高速公路路面，造成此类病害问题的主要原因是路面的耐热性差，尤其在夏季较热的温度下，路面长期暴露在高温下会软化，随着汽车的载荷行驶，从而引起路面凹陷和凸起，若车辆行驶过快或超重还会加重凹陷和凸起等问题。

2 公路路基路面检测技术及应用

2.1 探地雷达探测技术

探地雷达由FM发射器、无线天线和接收器三大部件组成。这些组件会互相影响，同时发挥其功能。探地雷达检测技术的设计原理：雷达检测无线天线会发送和接收数据信号，并记录相应的检测部分，随后将数据信息传输到计算机，根据专业的解析，得到检测数据信息，以便工作人员掌握路基路面的病害问题，从而选择有针对性的方法进行维修。具体应用表明，探地雷达检测技术精度高、稳定性好，能满足公路路基路面病害检测要求。

2.2 抗滑检测技术

为了更好地掌握路面的抗滑性能，需要检测路面的摩擦阻力，保证行车安全。当前我国在检测路面抗滑特性时，重点是对地面抗滑特性的横向和纵向进行检测。横向检测直接关系到驾驶控制，而纵向检测与驾驶过程中的制动有关。近年来，人们逐渐增强了安全驾驶的意识，地面的抗滑特性成为道路检测的主要部分之一。因此，工作人员改进了抗滑性测试方案，引进了全新升级的摩阻力测试设备。但结合实际发现，该设备虽然能满足基础测试要求，但测试结果并不理想，而且整个检测过程会影响正常的道路交通行驶，整体检测效率低、准确率差。此外，由于工作人员在检查过程中需要站在高速公路上，还增加了人身安全风险。为了更好地改善这一问题，《公路技术状况评定标准》提出了使用横向力系数的道路抗滑试验装置或其他具有可靠数据校准功能的自动测试装置，目前广泛应用的是摆式仪和结构深度测量，其特点是装置简便、便于携带。摆式仪是一种静态的测量，它的工作效率不高。对于有大的凹陷或凹陷较多的沥青路面，构造深度不宜过高，因为在这种孔洞和凹槽中，量砂会造成体积积累，造成测量结果的误差。

2.3 平整度检测技术

平整度检测是使用Dynatest5051RSP路面激光平整度检测车进行检测，检测车在检测过程中以设定的稳定速率采集数据信息，并根据得出的路面与光照计划的误差，输入并存储到计算机数据中，供工作人员解决并进行分析，最终得到路面平整度指标值。该车作为非接触式平整度检测设备，主要部件是激光探测器和综合处置设备。激光探测器的主要功能是发射和收集激光，在相关技术的支持下，可以全面获取路基的实际信息内容，高效解决质量问题。综合处置设备可及时操控激光检测仪，如信息采集、激光放大、激光转换等，提高数据采集效果，让工作人员全面掌握公路路基的施工质量和路面状况，找到路基出现病害的位置，从而快速定制解决方案。需要注意的是，检查车在检查路基道路病害情况时，基于激光器的光时差基础原理，在测试前应进行精确校准。

2.4 路面断面检测技术

公路路面平整度是工程验收的主要标准，主要检测道路断面以及曲线的平整度是否在要求的范围内。当图形相对平滑时，表明路面波动不大，整体水平平稳；当图形变动比较大时，表示道路不牢固。平整度数据的采集可以为工作人员提供道路养护所需的决策数据，以完善养护对策。

2.5 路面弯沉检测

路面弯曲是指在标准轴力作用下，路面的凹陷部分将会发生整体的纵向变形或竖向变形。贝克曼梁法是目前道路弯曲变形的标准测试方法，适用于测定各类路基、路面的回弹弯沉，用以评定其整体承载能力，可供路面结构设计使用，但缺点是结果可能会被一些人为因素所影响。激光弯曲测量定量器试验方法也较为普遍，在试验中，应将试验机安装在试验车上，后轮之间的空隙是根据车辆的时光电流进行计算的，弥补了前种检测方法的不足。

2.6 沥青路面渗水性能检测

近几年，由于设计、施工和材料等因素的影响，许多道路在建成后1～2年就出现了坑槽等病害。沥青混凝土的渗透性能是反映沥青混合料级配成分和水稳定性的一个重要指标，沥青渗水必然会渗入面层，甚至是路基，从而导致路面的承载力下降，若在沥青面层中增加一层防水施工，则对抗滑性能有很大好处。目前，我国的渗水测试多模仿国外的一些测试技术，其中以路面渗透计为主要手段，其使用简便，效果较好，但是这种方法仅限于对某一点进行检测，局限性很大，因此，如何实现连续检测还有待于进一步的研究。

3 结语

路基路面病害严重影响公路质量，施工企业要结合路面具体情况，加强施工检测技术的应用，重视施工质量监督，合理提高路基路面施工水平。同时，有关部门要重视路基路面多种病害的影响，如地基不均匀沉降、结构破坏，在道路病害发生前，主动采取防护对策，并利用检测技术按时检查，减少路基和路面病害的影响，提高我国公路使用寿命。