摘要:自古以来,道路交通对于经济的发展以及民生的建设都极为重要,它是维持国家运行发展的关键。随着经济以及公路交通技术的不断发展,全国范围内高速公路工程的建设越来越多,高速公路为社会民生发展作出了巨大的贡献。但是在高速公路运营过程中,必不可免的会出现病害问题,做好关于高速公路路面病害检测技术的研究和应用,对于高速公路养护工作极为重要。
关键词:路面检测;关键技术;养护管理
1高速公路路面病害常见特征
1.1车辙现象
在高速公路运营过程中,车辙问题是极为常见的,车辙是因为汽车过往,碾压路面而产生的形变,导致这一问题出现的原因具体如下:(1)在外界高温或者雨水冲刷的影响下,由于材料方面的问题,导致路面功能下降,被车辆碾压,出现车辙;(2)高速公路路面的承载能力是有限的,如果过往车辆出现超载情况,也会对路基路面产生破坏,导致车辙的出现;(3)当高速公路在建设完成后,路面路基并没有达到既定的强度要求,而被外力侵入导致路面路基被破坏。
1.2结构形变
在高速公路运营中,各种形状的裂纹、裂缝等都属于结构形变。高速公路路面,在外界作用力的影响下,如水流侵蚀、车辆碾压等,出现了结构方面的破坏,最终导致结构形变;此外,如果高速公路得不到有效的养护,也会导致公路在施工阶段或者运营阶段出现混凝土结构破坏。
1.3沉降不均
在整个公路交通工程建设行业中,沉降不均匀问题是非常常见的,但是该问题的处理难度非常大。而导致沉降不均匀问题的原因,基本可以分为施工因素和非施工因素两方面。如果在施工过程中,施工材料、施工技术、施工流程等没有严格按照既定的标准和要求来进行,就会影响工程的质量。非施工因素则指的是在公路建设前的地质勘探工作中,并没有对地质情况进行全面准确的勘察,地质勘查报告存在问题,进而影响了工程计划的制定。
2高速公路路面病害常见检测技术
2.1路面破损检测技术
通过统计分析发现,在当下的高速公路运行中,病害的主要类型有下述几种:变形类、松散类、裂缝类以及其它类。比如,路面所出现的各种类型车辙都属于变形类病害;路面所出现的表面开裂、基层松散、坑槽等所属于松散类病害;路面的裂缝、开裂等则属于,裂缝内病害;而如翻浆、泛油等病害则因原因类型比较多,相对比较杂乱,所以都归属于其他类病害。一旦高速公路路面出现病害,必然会影响高速公路的运行以及车辆的安全,必须及时进行修补和养护,在修补和养护期间,必然会影响高速公路所在地的交通运输。因此做好高速公路路面病害检测工作极为重要。在当下,随着计算机、通信技术、航空摄影技术、GPS定位技术、激光测量计等技术的不断发展为路面病害检测工作,提供了有利条件,大大提高了,工作效率和准确度。在应用中,通过各项技术的有效应用,就可以直接完成对破损路面数据的收集和分析,进而完成对公路路面情况的评估,为路面修补和养护工作提供有效指导。
2.2平整度检测技术
高速公路在运营过程中的舒适度和安全性,与路面的平整度直接相关,做好路面平整度的检测极为重要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在以往的平整度检测中,经常会使用以下方法:3m直尺法检测、连续平整度仪检测、车载式颠簸累积仪检测等等,但是上述方法在工作效率、测量准确度等方面都存在一定的滞后性和缺陷性,根本无法满足当下的高速公路施工建设。而激光平整度检测系统,则是以激光技术为基础,通过激光传感器和垂直加速度传感器完成对路面纵断面剖面曲线的检测。将传感器置于检测车辆之上,就可以实时检测车辆在运动过程中的振动数据,再通过,计算机软件的计算,最终得到相关的评价指标。激光平整度检测系统不仅在检测速度方面占据着较大的优势,而且操作难度也相对较低,为检测人员的工作提供了很大的便利。同时,激光平整度检测的准确性和精度也大大高于其他检测方法,其检测精度能够达到0.1mm,在数据采集期间,检测车车速最大也可维持在80km/h。
2.3路面抗滑能力检测技术
高速公路作为高等级公路,车辆在高速公路行驶中会维持着较高速度,因此对于道路的安全性提出了更高的要求和标准。路面的抗滑性直接影响着过往车辆的安全性,所以必须确保高速公路路面抗滑性能的合格达标。高速公路路面,抗滑性则是通过轮胎和路面之间的摩擦阻力系数来进行评估。微观构造和宏观构造是用来衡量评估高速公路路面抗滑能力表面特性的主要指标。
路面所用集料的粗糙度可用于评价微观构,以石料磨光值(PSV)进行表征。构造深度则用于表征宏观构造,构造深度指的是单位面积路面凹凸不平的开口孔隙的平均深度。微观构造多用于评估低速公路(限速50km/h)的抗滑性能,对于高速公路,则多用宏观构造进行表征。在当下常用的抗滑性能测试方法可以分为摩擦系数测定法和构造深度测定法,前者以摆式仪法、横向力系数测试车法为主,后者则以铺砂法、车载式激光构造深度仪法为主。
摆式仪是通过测量橡胶滑块摆锤在摆动过程中的能耗损失来计算出摆锤与路面之间的摩擦力。但是该方法的稳定性以及检测效率较低,因此应用范围较狭窄,多用于短距离或低等级公路的检测。而横向力系数测试车的测试速度要远快于摆式仪的速度,在应用中测试车会在安装恒定荷载的测试轮,并且其与车辆行驶方向维持在20°,在车辆运行过程中产生的压力就会通过压力传感器测试出来,进而得到SFC值,即横向力与竖向荷载的比值,以此来评估摩擦力。铺砂法在应用过程中,需要先在测试路面铺设固定体积的细砂,并摊铺成圆形,通过对摊铺面积的测量,就可以得到构造深度TD(摊铺面积/细砂体积)。然后该方法存在较多不确定性,在当下的应用比较少。所以在当下的高速公路构造深度检测中,一般都以
激光构造深度仪为主,利用激光反射的原理完成对构造深度测量计算。
2.4探地雷达检测技术
探地雷达则是通过雷达发出高频电磁波信号来完成对路面基层中病害的检测,并且,该方法能够避免对路面造成破坏,工作效率非常高。在应用探地雷达时,所发射的电磁波在遇到不同介质时,由于介电常数不同,其在介质中传播、反射、投射等猪,都会呈现不同的情况。疥虫之间的介电常数,如果存在的差异越大,电磁波反射过程中的能量也越大。通过收集电磁波的运动特征就能够有效完成路面基层中介质的探测,这样就能够有效识别高速公路基层结构的缺陷,为静态修复工作提供有效的指导。
3总结
现阶段为了更好完成建设社会主义现代化强国国家的目标,公路交通事业建设蓬勃发展,高速公路工程越来越多。但是为了提高高速公路的安全性和使用寿命,使其创造更多的价值,必须做好高速公路的病害检测工作,有针对性的展开高速公路修补和养护工作。在实际的高速公路病害检测工作中,做好对各类病害类型以及成因的分析和研究,重视对先进检测技术的引进和应用,合理选择相应的检测技术,为高速公路病害治理和养护工作提供准确依据。
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论文作者:张东超
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/16
标签:路面论文; 高速公路论文; 病害论文; 检测技术论文; 车辙论文; 过程中论文; 激光论文; 《防护工程》2019年第3期论文;