高速公路路基路面病害的科学检测及预防养护

邹大春

摘 要：在高速公路使用过程中，由于阳光长时间直射、水体侵蚀、长期有超载车辆在高速公上行驶以及施工不规范等因素，极易催生病害，进而影响公路正常使用，甚至威胁到人们的出行安全。因此，应对高速公路路基路面病害进行科学检测，及早检测存在的病害问题，并通过预防养护策略避免病害严重化，降低养护成本。

关键词：高速公路;路基路面病害;预防养护

中圖分类号：U418.4 文献标识码：A

0 引言

在公路工程中，路基作为路面的重要基础，其建设水平与公路质量息息相关。只有确保路基本身具有一定的强度与稳定性，才能保障路面的安全和稳定。与此同时，路基使用寿命的长短也取决于路面的实际情况，假如路面严重受损，雨水大肆侵袭，则久而久之损害路基，影响公路的正常使用。因此编制路基路面施工方案时，要综合考虑投入使用后的实际需求，从保障工程质量为切入点，优化设计路基路面结构，在符合施工标准的同时还要注意合理把控工程造价;公路投入使用之前，需要采取路基路面病害的防治措施，严格检测，确保符合工程质量要求。而公路正式投入使用之后，也要定期养护，以保护公路不受损，避免路基路面病害，延长整体使用寿命。

1 高速公路路基路面的常见病害问题成因分析

1.1 高速公路路基的常见病害问题成因分析

高速公路路基如果出现坍塌，其主要原因就是公路路基在垂直方向上受到压力过大导致沉降，路基下沉也会导致公路整体下沉，进而出现公路坍塌问题。就这一公路路基质量问题而言，需要对其公路荷载要求进行分析，了解路基下沉的众多原因。例如公路路基基础施工中填充材料不到位、不合格，其所引发的常见问题是材料松软、支撑力不足、压实度不够等等。再者就要分析路基的防水性能，如果其防水性能不足，则在受到降水和路面压力的双重影响下，路基也会发生严重的下沉问题。高速公路路基坍塌的主要表现为公路边坡位置滑塌，其中就涵盖了滑坡以及坍方两种路基病害类型，它们都是深受外界环境以及路基结构影响而出现的路基沉缩问题。当然，公路路基崩塌问题更为严重，它是指公路路基整体结构质量都出现了问题，比如说在大气温度下，雨水冲刷以及强气流影响导致路基表层从坡面剥离，路基就此向下滚动坍塌。总体来说，公路路基病害问题都是由于公路路基整体上缺乏强有力支撑，且路基结构表现松散所造成的。

1.2 探讨高速公路路基路面常见病害

目前，高速公路路基路面常见病害主要有三种，分别为：第一，高速公路路基路面出现结构性破坏。该病害具有多种表现形式，主要有横裂纹、网状裂纹等，导致该病害出现的原因有三：一是公路路面整体防水性能不强，一旦遇到雨雪天气，无法有效进行防水作业，在雨水冲刷后对公路结构造成破坏;二是长时间受到路面积水等外部水体的侵蚀，对公路材料结构造成影响，最终造成结构性破坏;三是缺乏定期、细致的养护管理工作，导致在外界温度变化情况下公路混凝土出现收缩变化，进而引发裂缝，若是在该情况下遇到雨雪天气，雪水会沿着裂缝下渗，进而造成严重的高速公路路基路面病害。第二，车辙病害，该病害主要体现在高速公路路面上具有较为明显的车辙痕迹，甚至存在凹陷等现象。致使该病害出现的原因主要有二：一是高速公路路面耐高温性能较差，在夏季等较为炎热天气，长时间的高温暴晒会在一定程度上软化路面，使得车辆通行时留下车辙;二是车辆超载，或是经过的车辆超过公路路基承载范围，从而导致车辙、凹陷出现。第三，沉降病害。在高速公路运行过程中，极为容易出现该病害，主要原因有使用时长过久、施工不规范以及没有对施工地质条件进行全面勘察，最终导致沉降不均这一病害的出现。其中，施工不规范主要是指路基碾压质量不过关、施工材料填筑不合格以及压缩系数设计存在偏差等。

2 高速公路路基路面病害的科学检测及预防养护

2.1 阵列勘探检测技术

高密度电阻率成像技术是阵列勘探检测技术的体现。工作人员在实际应用的过程中，需要预先确定测点与测线，并将电极间隔设置于选定测试点上，并借助成影的设备将电极进行转化，最后经过加工组合构成电极距以及相应的电极装置。工作人员在布置好相关器械后，首先，可以通过多个电极距与电极装置实现多点观测的目的，观测剖面剖点上的视力电阻率，获得相应参数;其次，可以利用现代技术采用专业的成图软件绘制相应的图像，并借助数据树立软件与解释软件，将数据转化为工程语言，以达到信息化勘测路基，得到路基质量数据的目标。

2.2 三段碾压压路预防与加固施工

如果是高速公路路面出现病害问题，首先需要采用试铺施工技术，试铺长度一般要控制在200 m～600 m左右，解决路面病害问题，验证混料生产方面的配合比，并赋予其标准生产配合比，基于此建立标准的摊铺机作业模式，对高速公路的路面摊铺温度、速度以及振动振捣强度进行分析。摊铺施工中需要采用烫平板进行加工预热，保证预热温度在70℃以上。针对高速公路的沥青混凝土路面施工可采用钢轮压路机配合沥青混凝土路面联合展开压实施工。压实施工一般可分为三大阶段，分别为初压、复压以及终压。首先在初压阶段要采用到至少两台压路机（压力机重量≤9 t）。要保证混合料摊铺稳压，同时保证每台压路机至少碾压一次，碾压速度保持在2 km/h～4 km/h为最佳;复压阶段增加压路机数量到4台，进行二次碾压，碾压速度要提高到4.5 km/h～6.5 km/h;终压阶段采用一台轻型压路机配合一台重型压路机即可，实施双路静压施工。双路静压要保证相邻压路机碾压重叠轮宽在1/3左右，压路机转向角度控制在300°以内。碾压后采用3 m直尺保证横向施工缝远离桥梁毛勒缝两边路面，如此可提高碾压平顺度。

2.3 裂缝嵌填

裂缝嵌填是指在裂缝中填入填缝料，其中，填缝料主要由沥青、添加剂构成。该方法对路面状况基本没有任何影响，但能有效降低恶化率，起到延长路面结构使用寿命的作用。在路面温度相对较低的情况下，该预防养护方法可以达到最佳效果，这是因为随着温度的不断降低，路面将开始收缩，使裂缝宽度变大，允许更多嵌缝料进入。因此，裂缝嵌填施工不仅以在温度相对较高或潮湿的情况下进行。

2.4 路面弯沉检测技术

评估公路使用寿命，首要环节就是应用科学技术手段检测路面弯沉情况。具体工作过程中，采用弯沉检测仪器，判断公路路面的建设水平。自贝尔曼发明第一代梁式弯沉检测仪器以来，检测仪器历经信息技术的飞速发展，升级改造为静力检测仪、稳态动力弯沉检测仪以及脉冲式动力弯沉检测仪等一系列型号，从最初的单点检测转变成整个路面弯沉检测，现已成为评估结构路面质量水平的重要手段。

2.5 路基路面强度检测方法

检测公路路基路面强度主要是调查分析公路的弯沉值，可以用自动式弯沉仪或者落锤式弯沉仪调查高速公路、一级公路的路基路面强度情况。通过调查结合贝克曼测定结果对应关系对公路的弯沉情况进行有效确定。第一，路面回弹弯沉采用贝克曼梁测定法。贝克曼梁测定方法主要利用的是杠杆原理，制作杠杆式弯沉仪有效测定路面的弯沉情况。该方法检测较慢并且精度不高，容易受到人为因素的影响，工作人员需要投入较大的经历，所以在较长里程的公路路面强度测定中不适合应用此方法。第二，路面回弹弯沉检测。采用落锤式弯沉仪测试路面，主要是利用脉冲模拟汽车荷载对路面产生瞬时冲击，同时对路面瞬时变形情况进行检测，呈现出十分明确的测量结果，有着较高的精度，所以该方法有着较大的信息量。在测试过程中，有着较快的测试速度，能够便捷地完成测量工作，且该方法稳定安全能够节省大量的人力资源。

2.6 高密度电阻率成像技术

该方法是在测线上同时排列很多电极，通过控制电极自动转换器检测路面并且分析处理检测获得的数据。高密度电阻率法利用的是阵列勘探方法，英国很早仪器利用此方法设计了电测深偏置系统，电测深偏置系统其实就是最初高密度电阻率成像技术模型。在具体检测中利用该技术测量路基路面需要首先将所需要的线以及测量点选取好，在测量点上按照一定的间隔设置好电极，然后用电极转换装置测量路面得到检测数据，通过处理相关检测数值明确路面的质量病害。此外，该技术还能够实现数值到图像的转换，从而保证工作人员可以更加直观地利用图纸明确路面的质量情况。

2.7 路基路面地基系数检测法

路基路面容易受到自然因素的影响，比如地质条件、气候变化、降雨量等。这些因素会腐蚀路基，降低路基的抗破坏能力。所以，工作人员可以用地基系数检测法细致地检测路基路面的性能变化情况，对路基路面的变形情况进行详细地测定，将数据准确性提高。在检测中要用專门的地基系数检测装置，其中包括加载系统和量测系统。在检测时工作人员水平放置好测试支架和检测装置底板，通过施工压块车辆压缩过程充分压缩路面的地基，进而下沉避免其他车辆压缩发生沉降，这种方式能够将路基的稳定性提高。

3 结语

目前国内高速公路常见病害问题多，某些问题特别棘手难以解决，这严重影响到了公路正常交通运营。所以本文分析了高速公路路基与路面存在的病害问题及诱发成因，并重点对其病害提出根本性预防对策与维修加固技术方案，希望有效提升高速公路整体建设效率，改善我国公路交通运营环境，提高公路整体运营效益。

参考文献：

[1]刘志军.压力注浆技术在高速公路路基路面病害处治中的应用[J].四川建材，2020（11）：157-158.

[2]杨伟华.探讨在高速公路中沥青路面病害的预防方法与解决措施[J].智能城市，2020（1）：162-163.