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摘要：改革开放以来我国经济快速发展，同时我国的交通建设也逐年增加。随着我国的发展，高速公路事业也快速发展，随之而来各种各样的路基路面病害也越来越明显，路基路面病害造成了行车的安全性降低、路面养护维护工作增加并且还造成了改扩建通车互相干扰等问题。因此，本文将针对路基路面工程质量检测、养护现状和面临的问题和挑战分析的基础上，展开探讨。
关键词：高速公路；路基路面；危害；检测；预防
引言
现今全国各地的高速公路建设越来越多，同时公路路基路面病害也越来越明显。如果不进行公路路基路面病害进行科学检测与预防，那么将会造成十分严重的问题。下面将针对现状进行探讨。
一、路基路面常见病害与成因分析
1.1路基沉陷。路基表面产生较大的竖向位移，引起地基下沉或向两侧挤出，形成不均匀沉陷。形成的原因是由路基填料选择和填筑顺序不当，填筑方法不合理等，如填料中混入种植土、腐殖土或泥沼等劣质土，或土中含有大块土或冻土等，填筑的石料规格不一，性质不匀，空隙大，在汛期可能产生明显的局部下沉；或者填筑时未在全宽范围内分层填筑，填筑厚度不符合规定，填料质量不符合要求，水稳性差，原路边坡没有去除植被、树根，未做台阶处理；不同性质的填料混填，因不同土类的可压缩性和抗水性差异，形成不均匀沉降，路基填料含水量控制不严，又无大型整平和碾压设备，使压实达不到要求等。
1.2路基崩塌落石。崩塌落石是堑坡或上山坡的岩块土石发生崩塌或坠落造成危害的地质现象。具有突然、快速和较难预测的特点，是地形、地质比较复杂的山区公路十分常见的路基病害，对行车安全危害甚大，经常导致中断行车，甚至行车颠覆。形成崩塌的原因有：①陡峭高峻的边坡或山体斜坡，坡度大于45°、高度大于30m，特别是坡度在55°～75°的斜坡，是崩塌多发地段。②由风化的坚硬岩层组成的又高又陡的斜坡，如互层砂岩，稳定性更差，容易形成崩塌。另外，水的作用是产生崩塌的重要因素。绝大多数的崩塌发生在雨季或暴雨之后，因为水的渗入，对岩石产生软化、润滑和动水压力作用，使岩体强度降低，内摩擦力减小，促使崩塌发生。
1.3路基滑坡。斜坡岩土体在重力作用下，沿一定的软弱面或带整体下滑的现象，叫做滑坡。滑坡是山区公路的主要病害之一。滑坡常使交通中断，影响公路的正常运输。大规模的滑坡，可堵塞河道，推毁公路，破坏厂矿，掩埋村庄，对山区建设和交通设施危害极大。产生滑坡的病害成因：有内在因素，也有外在因素。内在因素是形成滑坡的先决条件，它包括岩土性质、地质构造、地形地貌等。外因通过内因对滑坡起着促进作用，它包括水的作用、地震和人为因素等。
1.4路面裂缝。路面裂缝是高速公路特别是沥青路面最为常见的病害，主要分为龟裂、网裂、斜向、横向、纵向等多种裂缝，由于高速公路路面裂缝的原因比较复杂，因而高速公路路面裂缝病害也是最为突出的病害，必须引起高度重视。比如从纵向裂缝来看，最主要的就是中期发生位移以及不均衡沉降等原因所至，同时也有高速公路建设过程中的技术问题，因而必须在高速公路建设过程中就给予高度重视；再比如从网裂和龟裂来看，尽管都属于小面积病害，但由于车辆荷载的作用，以及温度的变化，水损坏问题和沥青老化等等，都容易产生网裂和龟裂。
1.5车辙变形。高速公路通行最多的就是车辆，车辆渠化交通容易使高速公路路面出现车辙变形，特别是重载车道尤其如此。从高速公路路面车辙变形的类型来看，主要包括V字型和W型，V字型损害路面的宽度较大，W型两侧路面隆起比较突出。深入分析高速公路路面车辙变形的原因，最为重要的就是车辆反复碾压，超过了高速公路路面稳定性，因而必然会出现车辙变形的现象，持续高温时重载车道车辙发展的速度会加快。车辙变形如果比较严重，就会对车辆通行造成重要的影响，严重的还容易引导交通事故，因而必须对高速公路路面车辙变形病害更为重视，采取更加有效的措施预防和养护。
二、路面病害的科学性检测技术
根据我国相关规范，旧路面检测的主要指标包括弯沉、平整度、摩擦系数、破损状况等这些早期测试方法不仅费时费力、影响交通，而且有些还要破坏路面结构，数据精度也难以得到可靠保证，因此，已经在逐步被新型检测设备所取代。
2.1 路面弯沉检测
弯沉作为路面检测的重要指标，其检测与分析技术发展十分迅速。自 1953年贝克曼发明梁式弯沉仪以来，路面弯沉检测设备已从静力弯沉仪、稳态动力弯沉仪发展到脉冲式动力弯沉仪，从单点最大弯沉检测发展到对路面弯沉盆的检测，并将仅局限于柔性路面意义上的弯沉概念，发展到刚性路面的结构评价与设计分析中，路面结构性能的评价也从路面整体强度评定发展到对路面各层刚度的反分析。
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2.2 路面平整度检测
路面平整度是路面评价及路面施工质量验收中的一个重要指标，主要反映路面纵断面曲线的平整性。当路面纵断面曲线相对平滑时，则表示路面相对平整，行驶舒适性好，反之则表示平整度相对较差。路面平整度的检测能为决策者提供重要的信息，使决策者能为路面的维修养护做出优化决策。另一方面路面平整度的检测能准确地提供路面施工质量的信息，为路面施工提供一个质量评定的客观指标。
2.3 路面摩擦系数检测
路面抗滑性能是路面使用性能的重要组成部分，直接影响到道路行车安全性。路面抗滑性能包括纵向和横向两个方面，纵向抗滑性能决定车辆在刹车时的滑行距离，对避免追尾交通事故的发生有直接的决定作用；横向抗滑性能决定车辆的方向控制能力，对车辆弯道行驶安全性较为重要。近几年来，随着人们安全
意识的提高，路面抗滑性能已开始得到人们的普遍重视。现阶段我国规范常用的摆式摩擦系数仪在应用于摩擦系数测试时尚存在不足之处，主要表现在影响道路交通，测试速度慢、效率低、操作者存在安全隐患等。针对这种现状，自动化摩擦系数检测设备近几年来逐渐从英国、瑞典等国家引入我国。根据测试方法的不同，此种设备可分为三类：横向力系数测试仪、刹车式摩擦系数测试仪、不完全刹车式摩擦系数测试仪等。
三、路基病害的科学性检测技术
3.1 声波检测
声波测试技术是近年来发展非常迅速的一项新技术。它利用人工的方法在岩土介质和结构中激发一定频率的弹性波，这种弹性波以各种波形在材料和结构内部传播并由接收仪器接收，通过分析研究接收和记录下来的波动信号，来确定岩土介质和结构的力学特性，了解它们的内部缺陷。
3.2 高密度电阻率成像技术
高密度电阻率法实际上是一种阵列勘探方法，关于阵列电探的思想早在 70年代末就有人开始考虑实施，英国学者所设计的电测深偏置系统实际上就是高密度电法的最初模式。在现场测量时，它只须在预先选定的测线和测点上，将全部电极设置在一定间隔的测点上；然后通过特制的电极转换装置根据需要，将这些电极组合成指定的电极装置和电极距；快速完成多种电极装置和多电极距在观测剖面的多个测点上的电阻率法（视电阻率）观测。再配上相应的数据处理、成图和解释软件，便可及时完成给定的地质勘查任务。
四、高速公路病害预防性养护方法
对高路公路实施预防性养护可以延缓道路病害的发生，改善使用性能，延长使用寿命，从而降低全寿命周期费。预防性养护主要类型包括：表面处理、裂缝填补、局部修复、修补车辙以及加铺罩面层等。下面介绍几个比较常用的预防性养护措施。
4.1 裂缝嵌缝
裂缝嵌缝是将填缝料填进路面的现有裂缝。填缝料是由纯黏稠沥青结合料或改性沥青结合料构成的混合物，再加上一定数量的添加剂，比如：橡胶、聚酯或聚丙烯纤维，或者是聚合物。可以用支撑杆裂缝嵌缝料填进已有的裂缝槽或者是利用超嵌条技术直接填到裂缝上。裂缝嵌缝是用来减小水分向路面的渗透。通过阻止水分进入路面，将混合料的侵蚀保持一个最小值，裂缝的损坏就变慢了，并且很少有水分能够浸透基础材料。
4.2 雾状封层
雾状封层是一个将稀释的沥青乳液灌人风化的沥青表面的应用。它用来密封和浓缩表面、密封湿度、封闭细微裂缝，以及防止氧化和剥落。雾状封层通常限制在低交通量、低速度的道路和停车路段，因为在使用雾状封层后的短期内，这些地段有引起摩擦损失的倾向。雾状封层应该仅用于有能力吸收沥青乳液经过充分风化的路面。当暖和或炎热时，在干燥、清洁的路面上使用雾状封层。雾状封层作业后应封闭交通直到乳液养护良好。确保，充分养护大概需要 3h。雾状封层一般能持续 3 年时间。
4.3 微表处
微表处养护采用具有一定级配的石屑或砂、填料（水泥、石灰、粉煤灰、石粉等）与聚合物改性乳化沥青、外掺剂和水，按一定比例拌制成流动型混合料，再均匀洒布于路面上的封层。微表处技术能够有效的提高路面防水性能，并为路面增加耐磨层，提高路面耐磨性。除此之外，微表处处理过的路面，还具有美观度和平整度好，防滑性能优质以及使用寿命长的优点。微表处技术在填补以稳定车辙中也具有应用价值，利用微表处技术摊铺后，通常12.7mm厚的封层在24℃以上、湿度50%以下时可在1小时内开放交通，承受车轮碾压，能够降低路面摊铺维修封路时间。除此之外，微表处技术还能够可直接用于新建道路的表面磨耗层，从而减少昂贵石料的使用，降低工程造价，显著降低基本消除早期水损坏的发生。微表处技术在道路施工中的应用，实现了真正的全程环保，路面施工中应用微表处技术，能够在常温下施工，没有毒烟雾、粉尘、噪音污染，没废水外排。
4.4 沥青路面常见病害的处治工艺
对于已发生的沉陷和车辙病害，采用沥青路面热再生修补车对发生车辙或沉陷的路段进行加热，耙松，重新根据标高要求整平后碾压，即可修复病害。现场施工工艺简单，处理效果好。对于桥头跳车病害，传统处治方式也是铣刨重铺的方法，现在也可以采用就地热再生的方法进行处治，即对桥头一定范围的路面进行加热，耙松，根据标高要求增加一部分新的沥青混合料，整平后碾压，即可恢复桥头的平顺线形。
结束语
本文提出了一些常见的高速公路路基路面的病害以及预防措施，希望能够给施工单位一定的帮助，把路基路面病害降到最低。
参考文献：
[1] 河南省交通规划勘察设计院. 郑漯高速公路改扩建工程郑州至许昌段初步设计.郑州：河南省交通规划勘察设计院，2015.06.
[2] 王珊.高等级公路病害机理与整治方法新技术实用手册.哈尔滨：哈尔滨地图出版社，2014.10.
论文作者:朱倜
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/29
标签：路面论文; 病害论文; 路基论文; 裂缝论文; 车辙论文; 高速公路论文; 摩擦系数论文; 《防护工程》2018年第35期论文;