何　芳，張海斌，陳　默

(廣西壯族自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院，廣西　南寧　530029)

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柳南高速路面技術(shù)狀況檢測與評價分析

何芳，張海斌，陳默

(廣西壯族自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院，廣西南寧530029)

路面改造方案的設(shè)計參數(shù)和施工方案的合理確定需建立在充分采集反映路面實際狀況的調(diào)查和檢測數(shù)據(jù)，并對其進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確和精細(xì)的評價研究的基礎(chǔ)之上。文章結(jié)合柳南高速公路道路改造(三岸收費站―那容互通立交)路面檢測項目實際，闡述了目前路面檢測工作的主要內(nèi)容、方法及評定辦法，為類似項目檢測工作的實施提供借鑒和參考。

柳南高速公路；路面檢測；評價分析

0　引言

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，汽車保有量的增加和人們?nèi)罕娙找鎻娏业某鲂行枨髮?dǎo)致高速公路的貨運量和車流量均大幅增長，特別是節(jié)假日免費期間的路面更是擁堵不堪。早期修建的一些高速公路由于使用年限較長，路面損壞嚴(yán)重，亟需對路面進(jìn)行改造。

為科學(xué)合理地確定路面改造設(shè)計參數(shù)和改造方案，并為改造工程量的統(tǒng)計提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行路面檢測工作，即對現(xiàn)狀路面情況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查和檢測，并進(jìn)行全面的分析和評價。本文通過柳南高速公路道路改造(三岸收費站―那容互通立交)路面檢測項目的概括和總結(jié)，闡述了目前路面檢測工作的主要內(nèi)容、方

法及評定辦法等，可為類似項目檢測工作的開展和實施提供較為全面的借鑒和參考。

1　工程概況

柳(州)南(寧)高速公路于1999-10-01建成通車，是廣西公路骨架中東西向公路承前啟后的最重要路段，亦是西南地區(qū)出海大通道的重要路段。原路段為全封閉高速公路，設(shè)計行車速度120 km/h，路基寬28 m，行車道寬2×7.5 m，設(shè)雙向4車道。

本文選取的檢測路段為三岸收費站-那容互通立交，為柳州至南寧高速公路的一部分，長約11.7 km[1]。

2　檢測途徑、目的及檢測內(nèi)容

路面檢測通過對現(xiàn)狀路面的詳細(xì)調(diào)查和檢測，可以全面掌握路面的實際使用狀況，對路面病害的嚴(yán)重程度進(jìn)行判別，深入分析路面產(chǎn)生病害的原因和嚴(yán)重程度，研究其變化規(guī)律，并提出相應(yīng)的處置辦法和處置方案，為公路管理和養(yǎng)護(hù)部門合理確定大、中、小修養(yǎng)護(hù)對策和改造方案提供有力的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐和科學(xué)依據(jù)。

路面檢測的內(nèi)容主要有路面損壞情況檢測、路面行駛質(zhì)量檢測、路面結(jié)構(gòu)承載力檢測、路面抗滑性能檢測、路面結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)查檢測等5個方面的內(nèi)容。

3　檢測方法及評定辦法

3.1路面損壞情況檢測

路面損壞狀況檢測，宜采用自動化的快速檢測方法。本文采用ZOYON-RTM-T智能道路檢測車，如圖1所示。本檢測車可通過4 096×2 048像素影像記錄各類路面損壞現(xiàn)象，最小識別為1 mm以上裂縫與破損，識別準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上，描述病害的具體位置、范圍以及程度，它能夠在正常車流速度下，一次性完成路面損壞狀況、路面平整度和前方景觀圖像等多項技術(shù)指標(biāo)的檢測工作。

根據(jù)《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG H20-2007)相關(guān)規(guī)定：路面損壞用路面損壞狀況指數(shù)(PCI)評價[3]。

圖1　道路檢測車結(jié)構(gòu)系統(tǒng)示意圖

3.2路面行駛質(zhì)量檢測

路面行駛質(zhì)量檢測一般采用路面平整度作為性能指標(biāo)來衡量。

路面平整度采用道路檢測車激光平整度測量系統(tǒng)進(jìn)行檢測。激光平整度測量系統(tǒng)使用2個激光測距器和2個加速度計，分別安裝于兩后車輪前方，可測量兩邊輪跡上的平整度(如圖1所示)；采用加速度計慣性補償?shù)膰H平整度測量方法，輸出國際平整度指數(shù)。由平整度同步控制器根據(jù)車速自動控制采集。

路面平整度檢測依據(jù)《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG H20-2007)相關(guān)要求進(jìn)行評價。

3.3路面結(jié)構(gòu)承載力檢測

路面結(jié)構(gòu)承載力檢測是為確定路面的剩余壽命，依據(jù)壽命的長短，可以判斷路面結(jié)構(gòu)完好程度及其損壞發(fā)展速率，可以確定是否需要采取改進(jìn)措施，并進(jìn)行加鋪改建設(shè)計。

依據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTG E60-2008)需進(jìn)行路面彎沉檢測。本文采用落錘式彎沉儀(FWD)測定路面動態(tài)彎沉。

落錘式彎沉儀(FWD)是一種快速測定路面動態(tài)彎沉的無破損檢測設(shè)備(如圖2所示)。FWD測速快(每測點約40 s)，精度高，并較好地模擬了行車荷載的動力作用，目前被認(rèn)為是較為理想的路面無損檢測設(shè)備。特別是FWD能夠準(zhǔn)確測定多點彎沉，從而為路面結(jié)構(gòu)反分析提供了基礎(chǔ)。

圖2　落錘式彎沉儀工作原理示意圖

3.4路面抗滑性能檢測

路面抗滑系數(shù)采用JGMC-2橫向力摩擦系數(shù)檢測車進(jìn)行檢測。JGMC-2是測量路面橫向力摩擦系數(shù)的測量設(shè)備，它由灑水車、摩擦系數(shù)測量拖車、電控裝置、筆記本電腦及控制測量軟件組成。

路面抗滑性能用路面抗滑性能指數(shù)(SRI)評價。

3.5路面結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)查檢測

路面進(jìn)行改擴(kuò)建加鋪設(shè)計前必須對舊路面結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行調(diào)查檢測。結(jié)合本項目特點，對舊路面的面層基層厚度、瀝青面層材料分析、基層無側(cè)限抗壓強度等結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行調(diào)查檢測。

舊路面的面層基層厚度采取隨機鉆孔取芯樣的方法進(jìn)行[2]。通過在檢測路段隨機選點鉆取芯樣，分別量測芯樣高度以及進(jìn)行室內(nèi)的強度試驗，根據(jù)相關(guān)評價和計算方法分別求出面層、基層厚度標(biāo)準(zhǔn)值等。

4　路面檢測成果及簡要評價

4.1路面損壞狀況

從現(xiàn)場調(diào)查的情況來看，行車道均出現(xiàn)了不同程度的病害，病害主要以車轍為主，有少量縱向裂縫、坑槽和松散等。為了比較各車道路面破損狀況，上行、下行沿線各路段PCI分布情況如圖3所示：

圖3　路面破損狀況指數(shù)沿線分布曲線圖

從圖3可知，PCI等級評價以優(yōu)良為主，第二車道部分路段PCI等級評價為中、次。局部路段路面損壞情況嚴(yán)重，存在一定數(shù)量的車轍和坑槽，需盡快采取改造措施。

4.2路面行駛質(zhì)量

路面行駛質(zhì)量采用RQI指標(biāo)進(jìn)行評價，RQI評價等級均為優(yōu)，路面行駛質(zhì)量較好。上行、下行行駛質(zhì)量指數(shù)沿線分布情況如圖4所示：

從圖4可知，上行、下行各車道路面行駛質(zhì)量均較好，第一、三車道更優(yōu)于第二車道。根據(jù)統(tǒng)計，柳南高速公路的平整度指數(shù)IRI大多數(shù)在2.0 m/km以內(nèi)，說明此路段整體平整度較好，為公路改造提供了良好的支撐。

圖4　行駛質(zhì)量指數(shù)沿線分布情況曲線圖

4.3路面結(jié)構(gòu)承載力

選取某幅路面彎沉值分布圖，從圖5可看出平均彎沉值檢測評定單元的檢測結(jié)果平均值在10.2(0.01 mm)～18.5(0.01 mm)之間，彎沉值較低，路面結(jié)構(gòu)承載力較好。

圖5　左幅彎沉分布圖

4.4路面抗滑性能

列舉某車道路面抗滑系數(shù)數(shù)據(jù)，從表1可知，代表值在46.5～53.9之間，部分路面合格率僅為0%、2%，此車道全線抗滑系數(shù)合格率均≤50%，路面改造設(shè)計時應(yīng)重點考慮提高路面抗滑性能。

4.5路面結(jié)構(gòu)參數(shù)

路面結(jié)構(gòu)層厚度是評價路面質(zhì)量的一項非常重要的指標(biāo)。各個層次的厚度和道路整體強度密切相關(guān)，只有在保證厚度的情況下，路面的各個層次及整體的強度才能得到保證。

表1　路面抗滑系數(shù)表

通過對路面各結(jié)構(gòu)層進(jìn)行鉆芯取樣，分別對各機構(gòu)層厚度、舊水泥混凝土路面面層、基層芯樣進(jìn)行劈裂強度試驗和無側(cè)限抗壓強度試驗。從基層無側(cè)限抗壓強度試驗檢測結(jié)果看，路面結(jié)構(gòu)參數(shù)基本合理，滿足使用要求。

5　結(jié)語

檢測結(jié)果表明，本檢測路段路面使用性能良好，病害較少，說明老路路面材料組成和結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，可以考慮充分利用?？紤]到路面有部分車轍及抗滑性能較差，而結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)較好，建議老路在對舊路面病害徹底處治后，整體加鋪一層改性瀝青混凝土進(jìn)行處理。

近年來，公路檢測行業(yè)隨著項目的增多發(fā)展迅速，新的檢測方法和檢測儀器也不斷推陳出新，特別是針對現(xiàn)有道路的快速、無損檢測技術(shù)的提升，對檢測項目、檢測機構(gòu)及人員提出更高的要求。本文簡要地概括總結(jié)了工程路段的路面檢測內(nèi)容、檢測方法及評定辦法、檢測成果及評價結(jié)果等。檢測成果中詳實的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)評價不僅可為擬定針對性較強的改造和修復(fù)設(shè)計方案提供有力的數(shù)據(jù)支撐和科學(xué)依據(jù)，而且可為后續(xù)改造設(shè)計中工程量的統(tǒng)計提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，大大減少后期設(shè)計工作量，同時可為類似工程檢測項目的順利實施提供較為全面的參考和借鑒，具有較良好的推廣和應(yīng)用價值。

[1]廣西交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院.南寧市柳南高速公路改快路工程(三岸收費站-那容互通立交)檢測報告[R].南寧：廣西交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院，2015.

[2]JTG E60-2008，公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程[S].

[3]JTG H20-2007，公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)[S].

Technical Condition Testing and Evaluation Analysis of Liuzhou-Nanning Expressway Pavement

HE Fang，ZHANG Hai-bin，CHEN Mo

(Guangxi Communications Planning Surveying and Designing Institute，Nanning，Guangxi，530029)

The reasonable determination of design parameters and construction programs in pavement rehabilitation programs is based on the full collection of survey and inspection data reflecting the actual pavement conditions，as well as its scientific，accurate and elaborate evaluation study.Combined with the practices of Liuzhou-Nanning Expressway road reconstruction(San’an Toll Station-Narong Interchange)pave-ment testing project，this article described the main contents，methods and assessment method for cur-rent pavement testing work，thereby providing the reference for the implementation of similar project testing work.

Liuzhou-Nanning Expressway；Pavement detection；Evaluation and analysis

U416.03

A

10.13282/j.cnki.wccst.2016.05.008

1673-4874(2016)05-0028-04

2016-04-26

何芳(1980—)，工程師，研究方向：公路檢測；

張海斌(1976—)，工程師，研究方向：公路檢測工作；

陳默(1989—)，助理工程師，研究方向：公路檢測。