浅谈公路沥青路面常见病害及检测技术

范斌斌

摘要：要改善我国交通安全质量，就要结合典型沥青路面病害特性的实际特点，对各种具有病害性的类型问题进行综合分析，包括道路裂缝、车辙、塌陷等现象，因此需要对其进行病害检测。本文从如何加强日常沥青路面基层养护等几个方面作为出发点，探讨了高速公路沥青路面的日常养护检测措施，包括人工养护检测与测量采集材料检测，为改善我国道路养护工作提出了相关建议。

关键词：公路;沥青路面;病害检测;养护

Abstract：in order to improve the traffic safety quality in China，it is necessary to comprehensively analyze various types of disease problems，including road cracks，rutting，collapse and other phenomena，combined with the actual characteristics of typical asphalt pavement disease characteristics，so it is necessary to detect the disease. From the aspects of how to strengthen the daily maintenance of asphalt pavement base，this paper discusses the daily maintenance and detection measures of expressway asphalt pavement，including manual maintenance detection and measurement collection material detection，and puts forward relevant suggestions for improving the road maintenance work in our country.

Key words：highway;Asphalt pavement;Disease detection;curing

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引言

近几年来，在当前国家大力引导大型基础交通设施项目建设的政策背景下，我国高速公路运输发展迅速。与此同时，随着我国汽车拥有量的不断增加，对沥青路面的需求也越来越大。高速公路沥青路面病害的识别与治理是一个长期的过程，要及时发现路面状况，对发现病害的路面及时科学养护，对于提高公路性能、降低养护成本具有重要意义。

一、公路沥青路面简介

高速公路沥青路面是指以沥青为基料，采用矿物材料铺路的一种。在我国道路工程施工中经常看到使用的一种新型柔性高速低质量新型路面。它具有良好的路面平整度、变形能力强、无接缝、噪音低、维护方便、驾驶舒适等优点。其缺点是沥青本身稳定性差，高温软化、低温脆裂、耐水性差。耐久度和性能差的劣质沥青路面，长期都会受到道路车辆通行载荷、温度、水文、气候、地质等多种因素的双重影响，其破坏程度随时间而变化。所以，只有及时发现路面病害，并进行及时处理，才能保证路面的质量和使用寿命。

二、公路沥青路面病害

高速公路沥青路面病害不仅影响沥青路面的使用寿命，也影响其运行安全。路面上最常见的沥青病害有裂缝、车辙、结冰和塌陷。

（一）裂缝

路面病害主要表现为路面裂缝，主要有水平裂缝、纵裂、裂缝等，产生原因有多种，如路面下陷、过度降水、气温失衡、负载沉重等等

（二）车辙

道路建筑車辙性能是在公路车辆多重荷载共同作用下，路面建筑局部受压变形而滑动形成的道路坑洼。一般造成道路车辙的性能原因主要有当地沥青材料配合比例的设计不当、沥青材料等级不高或适宜、沥青材料粘度低、砂石多、早晚天气温差大、施工时沥青压实不足等问题。所以，由于当地环境因素和轨道交通车辆荷载共同影响作用下，往往会导致沥青路面建筑抗压和变形冲击能力明显不足，公路路段沥青路面建筑车辙的性能形成与当地沥青路面建筑材料自身化学特性好坏有着直接的密切关系。

（三）翻浆

翻浆的道路沥青一般发生在我国东北等温度波动大的地区。造成路面结构损坏的原因是公路结构由于气温的变化发生内部反应，导致泥浆从路面的损坏处流出，在行驶的负荷下形成了一个凸起。

（四）塌陷

另一种在高速公路上常见的沥青路面病害是塌陷。轻度塌陷可引起行车困难，严重的塌陷还可引起交通事故。引起路面塌陷的原因主要有两种：一是路基结构下沉或路基坡度过大，导致路面结构坍塌，二是路面积水无法及时排除，沥青路面积水排干，裂缝渗入结构层，道路在交通荷载的长期冲击下会发生坍塌。道路沥青病害严重制约着我国高速公路的发展，只有科学有效的进行沥青路面养护，才能提高其使用寿命。

三、公路沥青路面病害检测方法

（一）传统的人工检测法

最广泛使用的检测路面病害的方法之一，就是传统的人工检测法，主要适用于检测车流量比较小的路面病害。基础高速公路路线检测操作步骤：由基础公路目测检查工人使用自动公路目测和简易公路检验检测工具实时分析，然后记录高速公道路面上车辆受损和破坏者的损伤情况，对具体损伤严重程度、损坏者的具体类型、损坏的具体数量等等数据进行实时综合分析，对数据进行人工整理，并对此数据进行大量的统计数据采集。同时，为了防止公路破坏不通高速公路，为做好高速公路日常交通养护安全检测工作提供重要依据。这种公路检测操作方法主要认为存在着检测数据采集检测快和结果分析速度慢、对高速道路交通安全状况破坏影响大、检测期间发生人为因素多、检测数据结果分析精度相对较低等几大主要缺点，不适合广泛用于交通高等级公路和繁忙交通城市中的高速公路检测。

（二）自动化采集检测法

这种方法相对于目前传统病害检测设备方法，检测结果速度更快，可提高检测速度到每小时100公里左右，且对道路交通安全影响不大。但是由于病害检测仪器设备昂贵，维护时的技术和维修费用高，而且只能用于检测沥青路面的积水坑洼，对沥青沟槽、凹陷等人工病害处的检测结果准确率低。新型道路人工病害采集和自动检测设备方法具有一定的特殊性，是一种新型的道路人工病害采集和自动病害采集检测设备结合的检测方法，对国内沥青路面的人工病害情况进行自动检测。这种仪器设备价格低廉，操作方便，维护工艺简单，检测结果精度高，克服了目前传统的病害检测设备方法操作速度慢、精度低、成本高的诸多缺点。jglyh-001型沥青路面人工病害自动采集检测装置系是目前最主要的一种检测仪器设备，它基于一个gps自动定位系统来自动检测沥青路面上的病害，主要用于采集道路疾病相关信息，利用计算机技术进行病害数据进行采集、整理和分析，极大地提高了诊断道路病害的效率和准确性。

（三）路面车辙检测技术

道路沥青车辙病害是一种车辆由于荷载对沥青路面反复进行撞击而使所产生的塑性形变的一种累积，而在沥青路面上则会留下永久的塑性凹痕。由于实际情况有所不同，根据车辆形成的病害原因不同。道路车辙这种类型主要包括具有结构性的车辙、液车辙、磨料车辙等，沥青表面及路面基层的变形或塑性流动是产生车辙的主要原因。在行驶过程中，由于路面积水，很容易造成车辆打滑，再加上缺乏足够的防滑能力，严重影响了行车安全，车辙是检测的主要内容之一，可以准确地测量路面的衰减程度，保障行车质量万无一失。

（1）激光断面仪法

当前，室内道路检测行业中常用的轨距测量仪器是激光轮廓仪，能利用水平和横向的激光测距传感器来测量道路的横截面。传感装置的数量直接影响测量精度。随设定 n数的增加，最大测量误差会随着 n的增加而不断减小。在 n<21时，切线曲线的斜率较大，表明误差减小的程度较明显，n>33。随后曲线趋于平缓，表明误差减小的程度不明显。所以，为了提高道路车辙检测的准确度，n的值必须至少为21，以保证最大道路车辙误差不超过5%，但这种方法的缺点是使用成本较高。同时，采用13种激光传感器布局。在应用激光轮廓仪法计算高速公路断面模拟时，由于激光距离传感器数量的限制，在实际检测过程中，会对车辆和设备的工作状态进行修正，且所采集的信息与真实区域一致。状况较差，轨道深度测量容易产生偏差。试验研究表明，轨迹轮廓仪的激光设置改变时，与水平测量相比，两者的相关性小于0.4。而高频激光测距仪虽然可以提供线路纵向的采样率，却能获取接近实际断面信息的信息。但是，惠兵认为，根据不同的复杂断面，不同车辙对路面结构的影响能力不能仅仅通过车辙深度的测量以及路面的实际相互作用来反映出来。所以，激光轮廓仪在道路长期养护工作中的推广和应用，还取决于设备本身的测量误差、模拟范围与真值的偏差，以及检测宽度不能满足实际需要。

（2）激光三角法

激光三角测厚法是目前广泛使用的测厚仪测厚仪。本方法采用了由激光、待测面和 CCD相机接收器构成的几何三角形。入射光从表面反射，由 CCD摄像机捕捉。CCD摄像机在路面高度突然改变时接收到的光电位置。这种变化提供了测量路距和改变飞机高度的便利，这也是发射变化。摄像机和激光可以与被测面成一定的角度。尤其有些设备可与地面垂直安装。可采用结构光、线结构光、多线型结构激光等方式进行选择。

（3）三维断面法

用三维轮廓法测量路面轨距的原理类似于激光三角法，属于硬件升级。在常规 CCD相機中，要增加对反射光的提取，计算被测面横截面信息的过程，而3D相机将这一过程集成在硬件上，直接输出截面信息。因为多数3D相机没有开放的编程，所以将上述算法过程封装在传感器中。实践中，由于光照等因素的干扰，这一段的输出会产生误差。同时，尽管3D相机在中国存在局限性，该技术在中国还处于起步阶段，而国外检测行业已经应用于许多工程领域的检测。当技术实现突破时，利用该方法开发轨道测量将成为道路检测行业未来的发展方向。

结语

由于当前我国城市公路交通建设工程长度的不断扩大增加，沥青路面的各种病害也日益突出，对车辆行车安全驾驶造成了一定的不良影响。人工改进检测沥青路面各种病害人工检测和研究改善沥青路面改良养护也已经成为当前工作的一个重点。因此，在分析沥青路面的各种病害时，不仅为改进沥青路面的改善养护及选择不同类型的使用策略提供重要依据，依据病害程度选择合理的维修措施。