公路路基路面病害检测问题与措施探讨

(整期优先)网络出版时间:2022-06-08
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公路路基路面病害检测问题与措施探讨

程晓阳 郑晨昊

浙江科峰工程规划设计研究有限公司,浙江省衢州市 324000

摘要:路基路面作为公路工程的主要组成之一,公路工程在运营当中,因为多方面因素的影响,路基路面会产生相应的病害问题,这些问题对于公路的正常使用有一定的影响,甚至对于人们的生命财产安全有很大的危害。所以,公路路基路面就需要结合实际状况通过科学合理的预防养护。除此之外,还可以通过传统和现代检测技术有效结合的检测方式,加强对路基路面质量的检测。

关键词:公路;路基路面;病害检测;问题;措施

1公路路基路面病害检测的意义

公路建设是交通工程建设的基础,公路路基路面的施工不仅会影响公路的安全和使用寿命,还会影响整个工程的施工。公路路基路面病害检测是维护公路质量的重要手段,也是公路建设的重要环节。在我国公路建设和发展过程中,公路路基路面检测技术逐渐引起社会的关注。影响公路质量的因素很多。材料、施工技术和养护工作都是影响公路质量的重要因素。因此,在公路建设过程中,首先要对材料进行检测。选用的材料必须符合公路建设标准。材料到达现场后,相关检验员必须对材料进行筛选,并消除不合格材料。随着科学技术的不断发展,道路建设需要的材料种类繁多,许多新兴材料也在不断开发。新兴材料的出现具有明显的优势,既能保证工程质量,又能提高工程成本。解决这一问题的主要途径是降低材料的不合格率。因此,施工单位不仅要严格执行施工标准,还要加强对公路路基路面的检测。

2公路路基路面常见病害分析

2.1裂缝

通常,公路长期运营后,路面不可避免地会产生相应的裂缝,尤其是在夏季,因为气温较高,车辆行驶速度较快,车轮与路面之间存在一定的摩擦,产生相应的热量,导致沥青路面出现裂缝问题,在严重情况下,路面的整体结构将受损。路面裂缝主要分为三种类型:网状裂缝、纵向裂缝和横向裂缝。这些裂纹的产生机理是不同的。然而,每条裂缝的主要原因是路面的机械性能差。在路基施工中,由于公路工程质量达不到施工要求,路基路面压实度达不到标准,路面荷载较大,会出现相应的裂缝。

2.2车辙

在公路工程运营中,车辙问题也是一个非常常见的病害问题。公路路面出现车辙痕迹,并伴有凹坑等。车辙的主要原因是路面材料耐高温能力不足,尤其是在夏季高温季节,阳光暴晒和高温气候削弱了路面强度,导致车辙;此外,由于道路承载力和车辆荷载之间的差异,如果道路承载力小于车辆荷载,则容易造成沉降问题和车辙。

2.3不均匀沉降

在公路工程中,不均匀沉降主要是由于外部自然环境和车辆荷载的影响。鉴于这一问题是由公路工程引起的,如果处理不当,将对车辆的安全行驶产生很大影响,并会发生严重的交通事故。此外,公路施工中相应设备的使用、填料质量和压实技术也与路面不均匀沉降的发生密切相关。

2.4松散和凹坑

在路面损坏的情况下,松散和凹坑也是非常常见的现象,尤其是在使用了很长时间的路面上。松散问题主要是由于车辆荷载和外部环境因素的影响,使路面骨料与整体结构有一定的分离,导致路面出现麻面问题。大多数凹坑是由于雨水沉积和车辆碾压的影响,路面材料和基层分离造成的。综合分析,造成路面松动、凹坑的主要原因有三:由于雨水长期冲刷路面,路面材料被侵蚀破坏;如果混合料被分离,如果超过雨水冲刷的范围,路面将松动;沥青混合料中含有酸性或中性石料,使其粘结性不强,难以抵抗外界雨水冲刷造成的破坏,造成松散问题。

3公路路基路面的检测技术

3.1损伤检测

主要有以下几种损伤检测方法:一是现场CBR检测;弹性模量检测;深核密度湿度计检测;四是动力触探试验和标准贯入试验;第五,现场DCP检测;第六,平板载荷试验;第七,钻井和取芯检测。

其中,前两种方法可以准确评估路基回弹和压缩模量。然而,尽管测试结果具有较高的准确性,但该过程复杂且成本高昂,因此通常不会在小规模上使用。在这方面,适当改进CBR检测可以简化操作,但效率往往不高,并且可能会对驾驶造成很大干扰,很难统一检测标准。第三种检测方法可以确定路基的实际压实度和含水量,但需要在路基上开孔,以实现深层路基的准确检测,这可以填补现行规范在深度检测方面的空白。此外,该方法还可以与现行规范提出的指标分析评价相结合,操作方便。由于路基需要局部开挖,会对行车造成一定程度的干扰。第四种方法可以检测路基强度,综合评价路基的整体稳定性,准确记录不同深度土层的相关信息;此外,该方法还用于检测砂土路基的承载力。虽然操作简单,但只能检测表层,容易干扰正常驾驶。目前,已经出现了一种新的小规模贯入法,可以测试路基基床、密封层和土壤置换的强度。对于第五种方法,它是现阶段最常用的检测方法之一,在检测强度和分层方面具有明显优势。对于第六种方法,可以对地基系数、变形和动变形模量、路基动刚度等指标进行测试。根据现行技术规范,测试结果可与新生产线进行比较。其中,地基系数可以直观、准确地反映路基的实际承载力和刚度,但往往需要很长的时间,且试验结果非常离散;动态刚度的精确检测可以解决地基系数检测的相对困难的问题,但可能影响正常行驶。第七种方法是对每层路基土样进行钻孔,然后通过检测确定土样的塑性液限、密度、干密度、含水量等各项指标,从而确定路基土的基本性质和压实度,从而确定路基强度。此外,它还可以直接、定量地反映其他一些特征。虽然该方法准确直观,但采样过程和后期测试中的一些因素会影响土样,使测试数据受到不同程度的干扰。

3.2无损检测

无损检测方法主要有以下几种:一是波速法;第二,电气测量方法;瞬态瑞利波法;第四,贝克曼梁挠度计法;自动弯沉仪和落锤弯沉仪法;第六,地质雷达法。

其中,第一种方法可进一步分为井间波速法和面波法,用于确定地层及其物理力学指标。它具有速度快、不影响正常行驶的优点,但分辨率相对较低,容易受到含水量、频率等因素的直接影响。第二种方法是通过分析电场分布规律来确定地质构造,通过分析地层电性差异来确定地层变化。常用于疾病搜索和普查,但精度较低,检测速度较慢,难以与地层的各种物理力学指标形成直接联系。对于第三种方法,瑞利波速和剪切波速之间存在良好的相关性,可用于评估岩土工程特性。根据实测波速,对路基质量及其工作状态进行评价。它具有操作方便、检测速度快、分辨率高等优点。它在当前路基检测中得到了越来越多的应用。对于第四种方法,其操作非常简单方便,但未能详细描述驱动的负载特性和偏转形状,需要手动操作。检测速度通常很慢,并且容易出现主观错误。不建议在大规模检查中使用。对于第五种方法,它可以集中检测路面强度,具有较高的检测效率。试验中使用的设备重量轻,易于操作。它可以测试多个点,尤其是高等级公路。该设备用于挠度和承载力的检测和综合评价。第六种方法可用于确定路基结构的具体分层。其基本原理是使用天线定向传输路基电磁波。发射的电磁波将在介电常数变化的地方折射或反射。此时,可以通过记录反射波来确定不同结构层之间的连接。通过该方法的应用,可以准确地检测和确定路基病害的具体位置和实际发展程度,进而分析和确定路基的实际地质情况。该方法具有方便、精度高、无损等优点,但该方法的应用只能描述路基压实程度,不能与其他物理力学性质建立直接关系,预测未来病害的发生和发展。

结论

总而言之,在公路路基路面施工当中,由于受到多方面因素影响而出现相关病害问题,这些病害对于公路的应用性能有着很大的影响,这就需要通过相应的检测技术进行处理修复,以此来对于公路工程安全性提升。并且,在公路工程施工当中,对一些早期病害做好重视,及早处理,制定合理的养护对策,防止出现的细小病害产生延伸,使公路工程的使用寿命得以提升。

参考文献:

[1]高强.公路路基路面病害的科学检测及预防养护[J].住宅与房地产,2020(21):208,217.