沥青路面病害检测技术探讨

时间:2017-07-01 编辑:德超 手机版

  目前沥青路面广泛应用于城市道路的建设,但在长期的运行中出现了一些病害,严重影响到公路的行车安全。下面是小编搜集整理的相关内容的论文,欢迎大家阅读参考。

  摘要:结合具体的工程实例,针对沥青路面常见病害进行检测分析,阐述了路面弯沉检测、路面平整度、车辙检测以及路面抗滑性能检测技术。结论证实,交通事业的发展中心逐渐往道路检测养护方向偏移,路面病害检测是公路养护工作的先行工作,公路养护措施需要根据检测的结果进行制定。

  关键词:沥青路面;病害检测;检测技术;交通量;平整度

  引言

  在道路建成运营后,超载车辆和重型车辆越来越多,使得沥青路面出现车辙、裂缝、松散、翻浆、水损害或沉陷等病害,严重影响了行车安全和道路使用寿命,为保证路面管理工作的有效开展,必须对沥青路面进行检测,常见的检测内容包括路面弯沉检测、路面平整度检测、抗滑性能检测以及路面损坏状况检测[1-2]。

  一、工程概况

  某高速公路作为交通主干线,每天庞大的车流量让其不堪重负,通车没多久其路面便陆续开始出现不同程度的裂缝、坑槽、车辙、沉陷等病害。因此,为保证该公路的正常使用,对其面层结构开展路面检测施工,根据检测结果制定相应措施进行补强性养护。但面对日益增加的车流量,即使是养护施工后的路面,使用一段时间后也开始出现了摩擦力减弱、行驶噪声增大、雨天行车水雾等现象,不能保障行车安全性和舒适性。该高速公路相关设计参数如表1所示。

  二、交通量检测

  该高速公路自2009年建成运营后未曾进行过养护维修。为准确掌握该工程的路面病害情况,同时为日后的养护措施制定提供有力的依据,因此,收集了该道路2011~2015年的运营交通量轴载数据。如图1~2所示。分析图1和图2可以看出,在最近五年间该道路单向年平均日交通量呈每年上升的趋势,年增长率大约为4%,随着运营年限增加,上升趋势加速。从图2可以看出,该道路的当量轴载同样呈每年增长趋势,虽然增长相对来说较为平缓,但也逐步上升至6%,超过设计预测值,因此,为保证道路的行车安全应在其设计使用寿命期间进行当量轴载情况分析。

  三、路面弯沉检测

  3.1路面弯沉检测技术

  3.1.1贝克曼梁法贝克曼梁法操作简便,是我国进行道路路面弯沉检测最常用的方法,但由于检测过程中全是人工操作,因此人为因素对检测结果的影响相对较大,且测试过程缓慢。适用于各种路基、路面整体承载力评定的回弹弯沉检测,以便为路面结构设计提供依据;适用于路基或柔性路面回弹弯沉值交工及竣工验收检测[3-4]。

  3.1.2激光弯沉测定仪法通过在路面上行驶的汽车后轮隙中固定弯沉测定仪,根据光电流的大小计算路面回弹弯沉值。激光弯沉测定仪法操作简单、准确性高且耗资小,激光射程远,适用于重刚度路面弯沉检测。

  3.1.3自动弯沉测定仪法利用牵引车按照一定的行驶速度带动测定仪在检测路段上行驶,将测定仪的弯沉测定梁放在车辆底盘的前端并支于地面保持不动,当后轴双轮隙通过测头时,弯沉通过位移传感器等装置被自动记录下来,这时测定梁被拖动,以两倍的牵引车速度拖到下一测点,周而复始地向前连续测定。通过计算机可输出路段弯沉检测统计结果。由于整个测定是在行驶过程中进行,适用于路面高密集点的强度检测。

  3.1.4重锤式弯沉仪(FWD)法由计算机控制的液压系统控制重锤从设定的高度自由下落,产生一定的冲击力作用于承载板上,通过承载板传递至路面,从而使路面产生弯沉,通过与测点距离不同的传感器检测路面结构层表面的变形,得到路面结构的弯沉值。由于弯沉数据是通过计算机自动采集运算得出,保证了弯沉测试结果的准确性。

  3.2弯沉检测试验

  本工程采用重锤式弯沉仪(FWD)法进行路面弯沉值检测,在行车道上每公里设置20个点,利用重锤式弯沉仪(FWD)的冲击荷载模拟行车作用进行路面弯沉检测,该方法所测得的弯沉为路面结构的动态总弯沉,为便于路面承载能力分析,我国规范是回弹弯沉值,因此,应建立重锤式弯沉值fwd(单位0.001mm)与贝克曼梁弯沉值bb(单位0.01mm)之间的关联方程,即式(1):bb=0.0996×fwd-4.8162(1)检测结果分析如图3~4所示。对行车道进行抽芯检测,根据抽芯结果和重锤式检测弯沉值反算模量结果进行对比分析。

  四、路面平整度、车辙检测

  利用“CICS”自动检测车进行路面平整度检测,系统自动生成国际平整度指数IRI。结果如图5~6所示。分析图5和图6可以看出,该路段的平整度一般,车辙情况较为严重,为保证行车安全和道路的使用寿命应进行相应的养护维修措施。

  五、路面抗滑性能检测

  利用SCRIM进行路面抗滑性能检测,得到现行道路检测规范推荐的路面横向力系数(SFC值)见图7所示。由图7可以看出,路面抗滑性能测试中一半测点的横向力系数小于《公路沥青路面设计规范》要求的54,即可表明该路面的抗滑性能不足,应对该路段进行养护处理。

  六、结语

  随着科技的发展,沥青路面结构被越来越多地应用到高等级公路修建中,其路面平整少尘、不透水、经久耐用等特点被广泛推广使用,但随着重载车辆以及超载车辆的增加,沥青路面投入运营后,慢慢发生了一些类似于车辙、开裂、翻浆等病害,轻则影响行车舒适感,重则影响行车安全、减少了使用寿命。本文针对沥青路面常见病害进行检测分析,结合具体的工程实例,阐述路面弯沉检测、路面平整度、车辙检测以及路面抗滑性能检测技术,为类似的沥青路面检测工程提供参考。

  参考文献

  [1]曹利荣.高速公路沥青路面合理检测方案研究[D].天津:河北工业大学,2014.

  [2]潘晓军.基于超声波技术的沥青混凝土路面无损检测研究[D].西安:长安大学,2014.

  [3]张学旺,张先锋,李念广.沥青路面病害的无损检测及养护技术[J].城市道桥与防洪,2012(4):170-172+278.

  [4]时宁,陈忠达,刘福明.沥青路面变形类病害快速检测方法[J].广西大学学报(自然科学版),2013(4):865-871.

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