趙靜

（山西高速公路工程檢測有限公司，山西 太原 030000）

1 高速公路路面檢測評價分析

1.1 路面強度檢測及評價分析

1.1.1 強度檢測方法

提高路面強度是保證高速公路質(zhì)量、優(yōu)化高速公路安全系數(shù)的基本要求。目前路面強度檢測的主要方法是回彈法和鉆芯法，通過技術(shù)分析得出，當(dāng)路基保護(hù)層的厚度超過20mm 且混凝土塊直徑為4～6mm 時，回彈值較低，為避免回彈值對路面強度檢測結(jié)果的影響，需根據(jù)圖紙或采用路基保護(hù)層測定儀來精確定位保護(hù)層內(nèi)直徑較大的混凝土塊位置，因此回彈法在強度檢測方面存在一定缺陷。從檢測精度的角度來看，靜荷載檢測法具有突出的優(yōu)勢，被廣泛用于路面的抗壓強度和質(zhì)量缺陷測試。多數(shù)情況下可通過對靜載荷檢測方法進(jìn)行適當(dāng)變形，以確定高速公路路面的承載力大小。通過相關(guān)測試，以S=(0.004-0.01)b這一標(biāo)準(zhǔn)對靜載荷大小進(jìn)行計算，并以計算結(jié)果作為高速公路路面承載力的額定值。為解決常規(guī)靜載荷試驗中出現(xiàn)的問題，應(yīng)選用校正快壓法進(jìn)行測驗。在進(jìn)行檢測時，以1h 為間隔，對載荷進(jìn)行加壓,總加壓量應(yīng)大于額定載荷值的兩倍。當(dāng)加壓量等于額定荷載時，對其進(jìn)行檢測，并將該測量值和預(yù)測值的比值作為修正系數(shù)，并以此為基礎(chǔ)修正各階段的載荷值大小。需要注意的是，在利用校正快壓法進(jìn)行靜載荷檢測時，需綜合考慮載荷板尺寸及加壓強度，降低其對復(fù)合地基的影響，同時由于該方法無法準(zhǔn)確判斷路面下半結(jié)構(gòu)的質(zhì)量及均勻程度，因此在進(jìn)行高速公路路面檢測時，需根據(jù)實際情況結(jié)合其他檢測方案，以保證檢測結(jié)果的可靠性。

1.1.2 評價方法

現(xiàn)階段，我國相關(guān)部門通常利用路面結(jié)構(gòu)強度指數(shù)對高速公路的路面強度進(jìn)行評價，其參考標(biāo)準(zhǔn)為：

式（1）～（4）中：SSL為路面結(jié)構(gòu)強度系數(shù)，其值為路面設(shè)計彎沉與實際彎沉比為設(shè)計年限內(nèi)一個車道的累計當(dāng)量軸次；A1為公路等級系數(shù)；A2為面層類型系數(shù)；A3為路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)；γ為設(shè)計年限內(nèi)交通量的平均年增長率（%）；N1為營運第一年雙向日平均當(dāng)量軸次；τ為結(jié)構(gòu)系數(shù)；a0通常取15.71（mm）；a1取5.19（mm）。

PSSI評價標(biāo)準(zhǔn)的取值范圍為0～100，取值越低，表示高速公路路面強度越弱，評價標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 路面結(jié)構(gòu)強度指數(shù)（PSSI）評價標(biāo)準(zhǔn)

相關(guān)部門根據(jù)路面強度指數(shù)PSSI的評價結(jié)果，確定高速公路路面的強度等級，并分析路面病害成因，結(jié)合實際情況，有針對性地進(jìn)行高速公路路面病害處理工作，保證病害處理措施的高效性和可靠性[1]。

1.2 高速公路路面耐久性檢測及評價分析

1.2.1 檢測方法

在高速公路路面耐久的檢測過程中，應(yīng)仔細(xì)觀察路面是否有裂紋、碎屑、路障、銹蝕擴展等。其中，裂紋是最常見的高速公路路面損壞形式。檢測人員應(yīng)記錄裂縫的寬度、長度、深度和表面狀況。裂紋的寬度通常用裂紋點樣儀測量。裂縫深度以典型裂縫中的抽檢測量結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，利用超聲波采樣，對路面上存在的典型裂紋進(jìn)行隨機檢查。同時檢測人員須注意觀察路面裂紋是否為沿長度方向延伸的增強裂紋，并判斷裂紋的位置是否為高應(yīng)力位置，對裂紋出現(xiàn)原因進(jìn)行定性分析，詳細(xì)記錄檢測結(jié)果，并對路面損壞部位進(jìn)行拍攝記錄，以備日后檢查。

通過抽芯檢測法可以直觀地了解到高速公路路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損壞程度。利用鉆探取土法，通過工程鉆機進(jìn)行鉆土取芯操作，將芯樣取出，通過觀察芯樣的具體情況，判斷路面結(jié)構(gòu)的水泥使用量，并觀察混凝土結(jié)構(gòu)是否存在固結(jié)現(xiàn)象，以對高速公路路面的損壞程度進(jìn)行有效分析。同時對部分芯樣進(jìn)行定期養(yǎng)護(hù)，檢測不同成樁時間的芯樣強度。為節(jié)省檢測時間，提高檢測精度，在進(jìn)行抽芯操作后，在鉆孔處灌入水泥漿，可以在一定程度上增強路面混凝土結(jié)構(gòu)的強度。但需要注意的是，在進(jìn)行抽芯檢測時，應(yīng)注意路面的開裂情況，如果路面開裂情況嚴(yán)重，在進(jìn)行鉆孔取芯操作時，會對路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定程度的損壞，因此在進(jìn)行抽芯檢測時，必須做好芯樣的后期養(yǎng)護(hù)工作。

1.2.2 評價方法

高速公路路面耐久評價一般通過路面損壞率DR以及路況指數(shù)PCI對高速公路耐久性能進(jìn)行科學(xué)評價，其中路面損壞率DR的計算公式為：

路況指數(shù)PCI的計算公式為：

式（5）～（6）中：D為路面折合破損面積之和；Wi為檢測路面中不同路面災(zāi)害的占比；Aij為檢測路面的損壞面積；A為檢測路面的面積；a0取15.0（m2）；a1取0.412（m2）。PCI評價標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 路況指數(shù)PCI評價標(biāo)準(zhǔn)

通過分析路面損壞率（DR）與路況指數(shù)（PCI），可以對高速公路的路面耐久度進(jìn)行科學(xué)合理的評價，同時根據(jù)路面災(zāi)害占比，有針對性地制定病害防治措施，以提高路面耐久性能，保證高速公路的運輸質(zhì)量[2]。

2 高速公路路面病害成因及處理措施

2.1 高速公路路面病害成因

2.1.1 路面養(yǎng)護(hù)管理資金不足

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計可知，現(xiàn)階段我國每年的高速公路干線養(yǎng)護(hù)管理費用僅500 億元，但進(jìn)行各大高速公路樞紐及交通要道的養(yǎng)護(hù)管理工作，每年至少需投入養(yǎng)護(hù)管理費1 000 億元，由此可見，我國在高速公路工程養(yǎng)護(hù)管理方面投入的資金存在較大缺口。雖然近年來我國高速公路工程建設(shè)規(guī)模逐步擴大，但對高速公路的養(yǎng)護(hù)管理力度較弱，沒有實現(xiàn)建設(shè)與養(yǎng)護(hù)相統(tǒng)一的目標(biāo)，高速公路養(yǎng)護(hù)管理工作進(jìn)度緩慢，導(dǎo)致路面病害問題頻發(fā)，不少路面都存在下沉變形、開裂等情況。如不加大養(yǎng)護(hù)資金投入力度，及時進(jìn)行高速公路病害處理工作，可能導(dǎo)致后續(xù)高速公路養(yǎng)護(hù)管理難度增加，影響病害路段的交通安全質(zhì)量。

2.1.2 路基不均勻沉降形變

我國部分地區(qū)通常出現(xiàn)周期性降雨現(xiàn)象，且降雨時間長，易導(dǎo)致高速公路的路面路基結(jié)構(gòu)發(fā)生浸水形變。同時雨水會通過路面孔洞、土壤縫隙進(jìn)入路基結(jié)構(gòu)，增加路基濕度，對路基穩(wěn)定性造成一定影響，導(dǎo)致路面路基不均勻沉降，影響高速公路的交通安全質(zhì)量，造成跳車等交通事故。如果高速公路的路基結(jié)構(gòu)排水功能較弱或降雨量超過路基結(jié)構(gòu)的排水負(fù)荷，將造成路面嚴(yán)重積水，導(dǎo)致土壤濕度增加，進(jìn)一步影響路基穩(wěn)定性，嚴(yán)重情況下可能出現(xiàn)路面坍塌等嚴(yán)重病害問題。同時路面路基長時間積水，會影響路基結(jié)構(gòu)的荷載程度，在滲透作用和重力作用的影響下，導(dǎo)致路面發(fā)生不均勻沉降變形，嚴(yán)重影響路面結(jié)構(gòu)的沉降適應(yīng)性。

2.2 高速公路路面病害處理的積極意義

2.2.1 促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展

高速公路在長時間的使用過程中，會因大貨車碾壓、自然災(zāi)害等原因，導(dǎo)致路面出現(xiàn)一定程度的破損，這也是高速公路路面病害的主要成因之一。因此積極進(jìn)行高速公路路面病害處理工作，定期對高速公路進(jìn)行質(zhì)檢，及時修補受損路面，可以在最大程度上保證高速公路暢通，維護(hù)交通安全。同時安全暢通的交通環(huán)境可以有效降低重大交通事故的發(fā)生概率，并保證各地區(qū)之間物資正常流通，為人員往來提供極大便利，在一定程度上保證了周邊區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此對高速公路路面進(jìn)行及時有效的病害處理工作，建立健全科學(xué)合理的高速公路工程養(yǎng)護(hù)管理體系，可以有效帶動高速公路樞紐輻射地帶的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，為人員的安全出行、貨物的安全運輸提供可靠保障。

2.2.2 有效降低自然災(zāi)害的影響程度

我國高原、山區(qū)地勢險峻，地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，且部分山區(qū)易遭遇暴雨、泥石流、冰雹等自然災(zāi)害，對高速公路路面造成嚴(yán)重破壞，及時對當(dāng)?shù)氐母咚俟仿访孢M(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理，處理路面破損、路面積水、路基浸水等病害問題，可以有效降低山洪暴發(fā)對山區(qū)高速公路路面的影響。針對自然災(zāi)害頻發(fā)的高速公路，相關(guān)單位定期進(jìn)行道路質(zhì)量檢測及維護(hù)工作，及時解決高速公路存在的安全隱患，設(shè)立警示標(biāo)志，做好預(yù)防措施，可以有效保證來往車輛及行人的安全。

2.2.3 延長高速公路的使用年限

高速公路工程屬于建設(shè)施工中的消耗品，在使用過程中，高速公路路面交通質(zhì)量會隨使用時間的增加而逐漸下降，同時還會受到自然災(zāi)害、車輛碾壓等因素影響，加快高速公路路面交通質(zhì)量下降速度，因此及時進(jìn)行高速公路路面的病害處理工作，可以有效控制高速公路路面交通質(zhì)量，并延長高速公路的使用年限，在一定程度上降低高速公路工程后續(xù)的質(zhì)檢及翻新成本[3]。

2.3 高速公路路面病害處理措施

2.3.1 建立健全高速公路路面養(yǎng)護(hù)管理制度

隨著我國高速公路工程建設(shè)規(guī)模不斷擴大，高速公路建設(shè)質(zhì)量逐年上升，有針對性地制定高速公路養(yǎng)護(hù)管理政策，可以為高速公路路面病害處理工作提供可靠的制度保障，提高高速公路的交通運輸質(zhì)量。地方政府應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)芈窙r、自然條件等因素，有針對性地完善相關(guān)法律法規(guī)，對現(xiàn)有的高速公路路面養(yǎng)護(hù)管理體制進(jìn)行合理調(diào)整并予以改善，保證高速公路路面病害處理工作有序進(jìn)行。相關(guān)單位需結(jié)合人才市場改革情況，努力完善人才培養(yǎng)制度，培養(yǎng)高素質(zhì)高水平的高速公路路面病害防治人才，并根據(jù)高速公路路面病害處理工作需求制定相關(guān)規(guī)章制度，在工作中采取獎懲制度，以調(diào)動相關(guān)人員的工作積極性，保證高速公路養(yǎng)護(hù)管理質(zhì)量，提高路面病害處理效率。定期檢修養(yǎng)護(hù)設(shè)備，將設(shè)備檢修納入績效考核中，保證設(shè)備檢修操作的專業(yè)性，為接下來的病害處理工作奠定良好的設(shè)備基礎(chǔ)，相關(guān)部門需加大對高速公路路面病害處理工作的資金投入力度，積極研發(fā)病害處理新技術(shù)，以提高我國高速公路路面病害處理的工作效率，保證高速公路的交通質(zhì)量[4]。

2.3.2 增強路面強度，提高地基穩(wěn)定性

針對路面路基不均勻沉降形變等病害問題，可通過注漿技術(shù)對路面地基結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，以提高路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，降低路面不均勻沉降形變程度。技術(shù)人員向地基孔隙中注入定量硬性膠狀物，提高地基土壤結(jié)構(gòu)的黏結(jié)性，達(dá)到提高地基穩(wěn)定性、防止路面不均勻沉降變形的目的。在地基孔隙間搭建保護(hù)層，可以有效防止高速公路地基受到地下暗河侵蝕，增加高速公路路面下部結(jié)構(gòu)的承載力，防止路面出現(xiàn)沉降、坍塌等病害問題。技術(shù)人員在對高速公路地面不均勻沉降變形等病害問題進(jìn)行相應(yīng)的處理施工時，應(yīng)根據(jù)土壤含水量、滲透壓等數(shù)據(jù)計算出鉆孔深度，一般情況下不超過5m，并保證孔徑不小于60mm，不超過95mm，并在鉆孔內(nèi)部植入射管，并嚴(yán)格確保射管直徑小于孔徑，同時為保證在鉆孔過程中射管不被水流侵蝕，需在射管外加裝耐磨保護(hù)套。完成鉆孔操作后，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)鉆孔深度配置適量的水泥漿液，確保水泥漿能夠正常進(jìn)入射管并注入地基孔隙，最終實現(xiàn)增強地基穩(wěn)定性、防止地面不均勻沉降變形的目的[5]。

3 結(jié)語

我國社會經(jīng)濟(jì)正處于高速發(fā)展階段，并且相關(guān)單位也越來越重視高速公路的性能檢測與病害處理工作。相關(guān)部門應(yīng)結(jié)合實際情況，加大高速公路路面養(yǎng)護(hù)管理力度，積極制定路面病害處理措施，可以較好地保證高速公路的交通質(zhì)量，延長高速公路使用年限，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展。