公路路基路面病害检测及治理措施研究
2022-11-24陈晓东
陈晓东
(贵州桥梁建设集团有限责任公司,贵州 贵阳 550001)
0 引言
路基路面结构情况直接决定了公路工程的使用效果和寿命,须加强路基路面病害情况监测,采取相应措施确保路基路面稳定性与安全性,保障公路工程质量,提高其使用寿命。随着使用年限增加,长期雨水冲刷、超荷载作用、地质条件等因素作用下,公路工程路基路面会出现严重损伤,影响其预期使用寿命,增加行车风险。针对公路工程路基路面进行定期病害检测意义深远,可以为公路工程质量保障奠定基础,通过编制合理的养护方案确保路基路面结构优化,提高道路安全性[1]。
1 路基路面病害检测与内容
1.1 公路路基路面病害检测意义
公路工程路基路面为交通系统的基础,针对公路路基路面质量状况的定期检测是确保公路工程项目质量、提高公路稳定性与安全性、改善施工企业口碑的有效举措。通过对路基路面病害情况的定期检测可以根据实际情况,制定有效的公路路基路面养护方案,确保道路强度,保障其稳定性与安全性,增加其使用寿命[2]。
(1)人为因素、地理环境、材料因素等都会对公路工程项目建设质量产生影响,尤其是长期雨水冲刷、暴晒、超荷载作用等因素影响下公路路基路面会出现不同程度的质量问题。为此,针对公路工程路基路面施工、养护环节加强检测,合理控制材料与施工质量,保障公路工程路基路面质量达标,对提升工程质量、延长道路使用寿命有重要意义。
(2)科技快速发展的时代背景下,各种检测技术纷纷应用于公路工程路基路面质量检测中,对及时发现公路工程路基路面病害、有效控制工程质量起到了重要作用。实践中,通过对不同检测技术手段的合理应用,尽早发现公路工程路基路面的病害情况,并针对性提出解决措施,加强道路养护,可有效提高道路安全性。
1.2 路基路面病害检测内容
(1)路面断面检测。公路工程项目路面平整度是公路工程施工验收的重要参考指标,也是公路路基路面质量检测的参数之一。通过对公路路面平整度的检测评估项目建设质量,结合监测曲线综合评价路面病害情况。路面检测曲线平滑,表明路面相对平坦即平整度达标,如果曲线浮动程度大则表明路面平整度不足。工作人员通过对采集到的路面检测数据整合与分析,判断公路路面质量状况,为科学养护策略的提出奠定了数据基础,实现了对公路工程质量的客观评价。
(2)路基路面弯沉检测。公路工程路基路面弯沉情况检测也是保障工程质量的关键指标,工作人员在实践中采用弯沉仪器进行公路工程路基路面弯沉度的检测,从而对项目质量进行客观判断。现阶段,众多公路工程路基路面检测中均应用稳态动力弯沉检测仪或脉冲式动力弯沉检测仪进行公路工程路基路面弯沉检测,为保障工程质量提供参考。
(3)摩擦系数检测。路面摩擦系数是对公路路面防滑效果进行评估的重要指标,该系数越大表明公路路面的防滑能力越强,防护效果越好,行车安全性能越突出。因此,需要对公路工程项目路基路面摩擦系数加强检测,一般需要从纵向和横向两个角度进行检测。[3]纵向防滑检测与行车刹车距离有关,而横向摩擦系数则与行车方向把控密切相关。近些年来,随着经济的高速发展,人们的出行方式明显改变,车辆数量明显增多,公路交通安全保障工作的重要性不言而喻,防滑性指标是确保道路行车安全的关键因素。在此基础上,工作人员进行了防滑性测试方案的调整与改进,摆式摩擦系数检测仪逐渐被广泛应用于道路摩擦系数检测中,且取得了突出成果。
2 公路路基路面中的常见病害
2.1 路基变形
公路工程投入使用后,在长期荷载作用下,公路路基会出现不同程度的不均匀沉降,引起这一现象的原因如下:
(1)施工环节未严格遵循工艺标准和施工规范,路基处理不当导致其稳定性不足,引发路基变形。
(2)铺筑材料未执行质量标准,含水量偏高或压缩系数过高等情况导致路基质量不足,在此情况下一旦出现路基变形,则导致路基不均匀沉降,对道路行车安全产生消极影响。
2.2 路基沉陷
软土地基是影响公路工程建设的重要因素,软土区域进行公路工程项目建设,易出现路基沉降。软土路基的含水量较高,承载力不足,加之水分对路基材料的腐蚀作用和外界荷载作用,易导致路基塌陷和不均匀沉降,影响道路安全。在路基路面项目施工中,企业未做好地质勘查或软土路基处理中未严格执行工程方案,会影响公路路基路面施工质量,进而影响道路安全[4]。
2.3 路面平整度不足及裂缝问题
沥青混合料在公路路面施工中十分常见,如何科学配比,提高沥青混合料的应用效果是提高项目质量的关键,通过科学配比能够解决公路工程路基路面平整度不足的问题。油石比过小导致路基路面过于松散,油石比过大则导致路基路面鼓包,因此需合理控制油石比,提高路面稳定性。沥青路面稳定性不足会出现严重的裂缝和车辙,处理不当会进一步增加路面病害的可能性。
3 路基路面病害检测技术
3.1 地基系数检测法
路基路面受地质条件、降雨、气候变化等因素影响易被腐蚀,从而导致其出现不同程度病害,需借助地基系数检测法检测路基路面性能,根据检测结果精准处置。工作人员在路基路面病害情况检测过程中,最常应用的设备为地基系数检测装置,在土石混合料性能检测中K30平板荷载试验的效果可观,检测深度可达400~500 mm,该检测手段对级配不均匀材料的检测效果不佳,需采用多重检测手段提高精确度。
3.2 声波检测
声波检测是公路工程路基路面质量情况检测的有效手段之一,借助特定频率的弹性波在被检测材料中传播,通过对被反弹波接收后进行数据分析与综合分析,判断被检测结构岩层内部状况,明确路基路面的被损害程度,针对检测结果科学处置以提高路基路面稳定性,进而提高道路安全性。
3.3 高密度电阻率成像技术
高密度电阻率成像技术,利用测试线上的同步电极进行精准检测,对电极自动转换器进行控制,检测被评估路基路面,综合分析后获得相关数据,明确路基路面质量情况。阵列勘探方法为高密度电阻率成像技术的基本原理,工作人员在进行检测之前选定被测量点,根据操作说明等间隔放置电极,勘测目标路面,电极转换装置获取相关数据并科学分析,明确路基路面病害类型。该技术将被检测数据进行图像转化,采用图像的方式直观反映路面状况,应用效果更佳[5]。
3.4 数字钻孔成像检测技术
数字钻孔成像检测技术是在现代科学技术上发展起来的,充分利用了智能化信息技术和网络传输技术,将计算机技术、数字化技术、电子技术和视频技术等有机融合,数字式钻孔成像系统为其提供了检测技术支撑。多重信息技术手段的应用,提高了检测精准性,完善了传统检测手段的不足,在路基路面检测领域得到了普及,对及时发现路基路面病害,防范安全隐患起到了重要作用。
3.5 探地雷达检测技术
探地雷达检测技术在公路工程高填方路基路面质量检测中被广泛应用,通过计算机和发射机等设备组合,为路基深度检测奠定了基础,通过核子密度仪分析被损害路基路面情况,为策略优化提供了技术参考。
4 路基路面病害治理措施
4.1 路基变形、下沉
使用时间过长、超荷载、降雨等因素会影响公路路基路面稳定性,导致路基变形、不均匀沉降、路面坍塌等,降低道路安全性和稳定性,严重者会导致交通事故,同时使公路使用寿命降低。针对此类病害需加强处置,提高道路安全性与使用寿命。
(1)科学检测精准定位,明确病害区域后进行路基开挖,采用回填方案科学处置后,以大型压路机压实,提高路基抗压性能与承载力。
(2)回填材料应以高密度石灰土等材料为主,分层填筑和碾压提高道路稳定性,增强路基抗压性能,满足行车需求。
(3)软土地基处置方法可选用化学灌浆法、换填法、挤密法等,根据项目特点、施工现场路基工况合理选择。
4.2 沉陷病害治理
公路工程路基路面沉陷病害治理可根据项目实际情况合理选择有效措施,采用水准仪、目测方法对公路路基路面各层次平整度、厚度指标进行检测,发现不合格情况后及时处置。路面病害处理环节,详细记录检测数据,为后续质量评估、其他相关措施的实施提供参考。
4.3 坑槽病害处理
坑槽病害处理前需要明确病害位置及深度,将处理范围和修补轮廓确定后,方可开槽施工。对坑槽病害的处置须严格控制施工工艺和技术参数,调整槽壁垂直度并清理槽内杂物,采用科学配比的沥青混合料,均匀填筑坑槽使其固结,沥青混合料须提前配置,并按照原填筑方式进行回填,保持填充高度略高于路面,随后用压路机将填料层压实。施工中严格控制路面平整度指标,将修整后路面与原路面高度差控制在合理范围内[6]。
4.4 裂缝治理
公路工程路基路面存在裂缝情况,采取以下措施精准处置:
(1)确认裂缝位置,开挖后进行填料回填。
(2)检查裂缝分布情况并明确其位置和深度等数据,清理裂缝周围杂物。
(3)按宽1 cm、深2 cm的标准进行开槽处理,使用高压空气冲洗裂缝,增加回填面的粘结效果,回填提前配置好的沥青混合料。
4.5 细节养护
公路工程路基路面的养护原则为从整体到局部,结合公路工程路基路面的病害类型,制定科学规范的养护方案,确保养护措施的针对性,提高养护效果,为提高公路使用寿命奠定基础。
(1)日常养护。做好日常养护,根据养护规范、方案定期养护,严格执行操作规范,将公路工程路基路面病害检测工作落实到位。对公路工程路基路面疲劳强度进行检测时,应当结合路面强度、使用寿命等指标综合判断,根据相关结果科学编制防护方案,确保养护措施得当。
(2)公路路基路面病害检测和道路养护过程中,工作人员必须结合基层条件、土质特征科学分析,详细了解工程情况,通过规范检测,提高养护方案的可行性,切实改善公路路基路面养护效果,提高项目工程养护质量,减少可能导致的公路结构损伤,避免对公路大范围修整,降低成本支出。
5 质量、安全、环保措施
(1)在检测施工材料的质量时,应当严格按照各项指标,对原材料质量及规格进行全面检测,尽可能选择有质量保障,生产规模较大的实力材料生产厂商,并建立长期合作关系。在材料进场之前,要查验出厂合格证,将材料规格与设计要求做好比对,待最后抽样检查结束后,不合格的材料进行及时处理,禁止直接用于施工。
(2)建立健全质量控制体系。设置项目经理为质量控制小组的主要负责人,组建包括总工程师、技术员、现场施工员、施工班组负责人等人员的专业技术团队,合理分工强化职责,及时发现并解决问题,进一步提高技术交底工作的效率。
(3)培养专业质监人员的责任心。质监人员作为施工现场的监测员,应当具备责任意识,按照规范要求进行质量巡检。对于重要的施工工序,要尽好全程旁站的职责,用自身的专业技术素养指导工作,保障施工质量。若发现质量不合格的情况,应及时上报,在规定期限内做好整改;质监人员在项目建设全过程中,应做好质监能力的日常提升,积极参与履职考核;对于做出重大贡献的管理人员,应给予奖励,对于履职不力的工作人员,也要做出惩罚,从而进一步提高参与项目建设的全体人员的工作积极性。
6 结论
路基路面状况直接关系到公路工程质量,也是决定道路安全风险的重要因素,合理检测路基路面病害类型及程度,并根据检测参数,制定科学有效的养护措施是改善公路工程质量的关键举措。通过定期路基路面病害检测,发现裂缝、沉陷、不均匀沉降等病害类型,通过各项有效措施的实施,提高公路工程路基路面平整性和稳定性,改善道路质量,为居民安全出行保驾护航。