公路瀝青路面病害及養(yǎng)護(hù)研究

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摘要：文中簡(jiǎn)要分析路面病害的種類和引起原因，并介紹了國(guó)內(nèi)外瀝青路面病害的常用檢測(cè)措施，以更好地幫助公路的建設(shè)，提高公路的養(yǎng)護(hù)水平。

關(guān)鍵詞：瀝青路面；路面病害；檢測(cè)手段；養(yǎng)護(hù)

1瀝青路面病害分析

1.1病害的分類

1.1.1裂縫（1）橫向裂縫：主要由于路面基層干縮和面層溫度收縮產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力擠壓造成的，另外路基壓實(shí)度不符合設(shè)計(jì)要求也會(huì)產(chǎn)生，分為荷載和非荷載裂縫兩種:①荷載性裂縫：路面設(shè)計(jì)不符規(guī)范、偷工減料、運(yùn)營(yíng)車(chē)輛超載等，導(dǎo)致路面集料間拉應(yīng)力大于疲勞極限應(yīng)力而產(chǎn)生的破壞裂縫；②非荷載性裂縫：溫度降低產(chǎn)生的內(nèi)縮性裂縫和路面基層反射產(chǎn)生的連帶裂縫［1］。這種裂縫不影響路面整體性，破壞形式比較普遍，是導(dǎo)致橫向裂縫的主要成因。（2）縱向裂縫：其一是位于半填半挖處施工質(zhì)量較差，處置方案錯(cuò)誤或壓實(shí)參數(shù)不符要求導(dǎo)致路面的沉降；另外路面整幅寬度較大要進(jìn)行分幅施工攤鋪，縱向連接處不滿足質(zhì)量要求，在豎向荷載作用下，形成的縱縫。（3）網(wǎng)狀裂縫：主要是裂縫縱橫向相互交叉，在面層產(chǎn)生若干分隔區(qū)域塊狀體，形成裂縫寬1mm以上，距離40cm以下。網(wǎng)狀裂縫會(huì)不斷導(dǎo)致路面松散甚至形成坑槽，同時(shí)降低路面的使用壽命。（4）反射裂縫：最初裂縫出現(xiàn)在路面基層，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間車(chē)輛豎向荷載壓力下，裂縫不斷傳遞反射到路面面層，導(dǎo)致路面層開(kāi)裂形成裂縫。

1.1.2水損壞水損壞：路面排水不暢或長(zhǎng)期泡在水中，水逐漸滲入路面結(jié)構(gòu)層而導(dǎo)致的路面破壞現(xiàn)象，會(huì)嚴(yán)重影響瀝青路面的壽命周期，可以分為：網(wǎng)裂、坑洞、轍槽、卿漿等。水破壞是因路面施工質(zhì)量低劣、壓實(shí)度不足、瀝青混合料攪拌不均勻等導(dǎo)致集料空隙率過(guò)大造成的。水損壞的過(guò)程是持久的，要保持基層和面層的水及時(shí)有效地導(dǎo)排出。水滯留在瀝青的各結(jié)構(gòu)層內(nèi)，會(huì)導(dǎo)致瀝青顆粒表面的膜在水流動(dòng)侵蝕或者荷載的作用下剝落，引起瀝青顆粒間的粘結(jié)力降低，路面便會(huì)出現(xiàn)局部網(wǎng)裂、松散，導(dǎo)致路面強(qiáng)度降低，長(zhǎng)時(shí)間不維修處理，再加外界車(chē)輛荷載的作用，整個(gè)路面便會(huì)大面積損壞。

1.1.3坑槽坑槽：指瀝青面層在車(chē)荷載作用下?lián)p壞坑槽深度在2cm以上，面積大于0.04m2以上。

1.1.4脫皮脫皮：指瀝青路面表面層與下層結(jié)構(gòu)層粘結(jié)力降低而導(dǎo)致層狀脫落，形成面積大于0.1m2以上。

1.1.5松散松散：指瀝青路面層內(nèi)集料的粘結(jié)力降低，在車(chē)輛荷載作用下結(jié)合料顆粒松散，面積達(dá)0.1m2以上。

1.1.6車(chē)轍車(chē)轍：主要存在于車(chē)道的縱向，指車(chē)跡深度一般大于0.1cm的條帶狀凹坑槽，占路面損壞的比例高達(dá)30%。

1.2病害的成因

（1）建設(shè)單位資金和資源的緊缺，或物資采購(gòu)方的原材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)而引起路面病害。（2）氣候?qū)r青路面所造成的溫度效應(yīng)所引起的溫度裂縫，降雨、沖刷及腐蝕作用導(dǎo)致的水損壞等。（3）瀝青混凝配合比、拌合溫度的影響。（4）平行交叉作業(yè)對(duì)路面質(zhì)量的影響。（5）管理人員責(zé)任心不高，缺少試驗(yàn)檢測(cè)，施工人員水平參差不齊。（6）交通量大和車(chē)輛重載。

2瀝青路面檢測(cè)手段

2.1國(guó)外路面病害檢測(cè)手段研究現(xiàn)狀

在調(diào)查路面破損情況下的諸多措施中，最初使用的人工檢測(cè)手段在許多外國(guó)國(guó)家中仍然應(yīng)用廣泛，特別是發(fā)展中國(guó)家，人工檢測(cè)的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)為效率低、精度差、影響交通運(yùn)行、安全風(fēng)險(xiǎn)大等。隨著科技的發(fā)展，國(guó)外的研究水平不斷提高，自動(dòng)化智能設(shè)備隨之興起，特別是高速、高分辨率攝像機(jī)廣泛應(yīng)用于瀝青路面病害的檢測(cè)養(yǎng)護(hù)維修中。至今國(guó)外養(yǎng)護(hù)決策方法基本上可分為優(yōu)先次序法和運(yùn)籌學(xué)法兩大類［2］：優(yōu)先次序方法興起研發(fā)早，其中決策樹(shù)法簡(jiǎn)潔易懂，上手快，養(yǎng)護(hù)管理單位和技術(shù)人員更傾向采用；運(yùn)籌學(xué)法是采用數(shù)學(xué)方法研究不同系統(tǒng)最優(yōu)化問(wèn)題的學(xué)科，養(yǎng)護(hù)決策者可以通過(guò)運(yùn)籌學(xué)理論選擇最優(yōu)的人力、物力、財(cái)力配合方案。

2.2國(guó)內(nèi)路面病害檢測(cè)手段研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)某些單位通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備與技術(shù)，并投入科研基金通過(guò)自主研究開(kāi)發(fā)，在路面病害檢測(cè)技術(shù)的研究方向取得了斐然的成績(jī)。國(guó)內(nèi)科研單位和企業(yè)通過(guò)合作，共同開(kāi)發(fā)研制了N-1型路面狀況智能檢測(cè)車(chē)，檢測(cè)車(chē)在70km/h的速度下，可以自動(dòng)識(shí)別路面病害情況，并采集與處理路面的損壞、平整度、裂縫寬度、車(chē)轍深度等數(shù)據(jù)指標(biāo)，其中平整度的精度達(dá)到0.1mm，車(chē)轍精度達(dá)到1mm。該項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新研究打破了國(guó)外的壟斷，解決了“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)，增強(qiáng)了自主保障能力。目前我國(guó)道路檢測(cè)基本采用智能化道路檢測(cè)車(chē)，檢測(cè)車(chē)最高可在100km/h左右速度下，快速自動(dòng)識(shí)別、采集、處理路面的各種病害數(shù)據(jù)指標(biāo)，甚至可以自動(dòng)拍照成像，并可為養(yǎng)護(hù)單位提供評(píng)價(jià)、決策和管理等功能。隨著我國(guó)科學(xué)智能技術(shù)的發(fā)展，路面病害的檢測(cè)方法會(huì)更加智能化、便利化、精準(zhǔn)化。某檢測(cè)養(yǎng)護(hù)單位采用智能化道路檢測(cè)車(chē)對(duì)江西省內(nèi)G35高速路面進(jìn)行的檢測(cè)，抽取路線右幅檢測(cè)長(zhǎng)度為100m部分?jǐn)?shù)據(jù)（表1）。采用智能化檢測(cè)車(chē)自動(dòng)采集、計(jì)算路面的各種參數(shù)指標(biāo)，具有安全、可靠、精度高，兼具高效性和快捷性，路面養(yǎng)護(hù)單位可以及時(shí)掌握路面的損壞情況和技術(shù)狀況，因地制宜的對(duì)路面進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)。

3結(jié)語(yǔ)

本文探討了瀝青路面病害的分類和成因，并介紹了國(guó)內(nèi)外瀝青路面的檢測(cè)手段和養(yǎng)護(hù)方法，其中智能化自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備具有優(yōu)勢(shì)，可為養(yǎng)護(hù)決策者對(duì)路面病害的治理提供快速參考。在我國(guó)高速公路的養(yǎng)護(hù)維修工作中，應(yīng)貫徹“建管養(yǎng)一體化”的理念、“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的原則，更要以人為本、尊重科學(xué)。

參考文獻(xiàn)

［1］郭永祥.半剛性基層瀝青混凝土路面病害分析與路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)研究［D］.長(zhǎng)沙：中南大學(xué)，2012.

［2］付虎威.廣東省惠河高速公路路面檢測(cè)評(píng)價(jià)與預(yù)防性養(yǎng)護(hù)研究［D］.西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2017.

作者：苗守舉 陳水生 單位：江西省高速公路投資集團(tuán)有限責(zé)任公司