高速公路路面和路基病害檢測理論與方法研究

文/何海威

1 前言

路面和路基作為高速公路工程的重要組成內容，其運行質量將直接影響到高速公路的使用壽命。受到多種因素影響，高速公路面路基也會出現車轍、結構損壞等病害，從而影響到高速公路工程的運營安全性。通過做好相應的檢測活動，及時發現潛在病害并制定恰當措施進行處理，不僅可以提高路面路基施工質量，而且對于延長高速公路使用壽命也有著積極意義。

2 高速公路路基路面常見病害問題

2.1 車轍病害問題

在高速公路路面路基施工過程中，車轍病害屬于常見的施工問題，如果對車轍問題不能及時進行處理，那么將會擴大故障范圍，影響到高速公路路基路面質量和行車過程安全性。造成車轍病害問題的主要原因如下：高速公路在投入使用后，其上面運行車輛荷載總量過高，超出了路基承載范圍，從而導致車轍病害問題發生；路面材料質量不合規，在受到外部壓力后，很容易在路面上出現不規則沉降問題，進而導致車轍病害問題出現。

2.2 結構損壞問題

結構破壞是路基路面的主要病害之一，高速公路路基路面結構的穩定性直接影響行車的安全性。而造成結構性破壞的主要因素包括：路面防水層的性能較低，防水效果不佳，導致水分滲透到高速公路路基，再加上長期受到雨水沖刷，對結構造成一定的破壞；缺乏有效的養護管理，導致高速公路路基路面施工過程中存在的混凝土收縮變化引發路面裂縫，雨水從裂縫滲透到路基，破壞路基路面結構。

2.3 基礎沉降問題

高速公路路基路面在施工過程中，極易出現不均勻沉降問題。而造成不均勻沉降問題的原因有很多，例如：高速公路路基的碾壓施工質量不達標、施工材料填筑不合理等，都可能引發沉降問題。另外，施工中也可能受到地質條件的影響使高速公路形成沉降不均勻的病害，進而影響高速公路的正常運行。

3 高速公路路面和路基病害檢測方法

3.1 連續式平整度儀法

在路面路基病害檢測過程中，連續式平整度儀法屬于常用檢測技術，該技術應用原理在于借助平整度儀對于路面平整度數據進行整理，從而明確路面中存在不平整的部位，及時做好返工處理，以提高路面路基作業質量。此類方法在應用過程中，其使用到的設備復雜程度較高，能夠根據路面實際情況來展開連續性測量，整體工作效率較高。

3.2 車載式顛簸累積儀法

在路面路基病害檢測過程中，車載式顛簸累積儀法也屬于常用檢測技術，該技術應用原理在于在車輛上安裝顛簸累積儀，對于路面平整度數據進行整理，根據顛簸累積數據來標記路面中存在不平整的部位，及時做好返工處理，可以提高路面路基作業質量。此類方法在應用中，雖然使用到的設備復雜程度較高，但是設備操作過程的便捷性較強，整體工作效率較高。

3.3 貝克曼梁測定法

在路面路基病害檢測過程中，也會使用到貝克曼梁測定法，該技術應用原理在于利用杠桿式彎沉儀對路面路基彎沉數據進行整理，基于此類數據可以了解到該地區中強度不合規的部位，以便后續返工活動的順利展開。此類方法在應用過程中，其整體檢測速度相對較慢，而且檢測結果的精準度較低，同時也容易受到人力因素干擾，影響到檢測結果的準確性，因此該方法會作為輔助方法進行使用，以確保實驗結果的準確性[1]。

3.4 落錘式彎沉儀法

在此方法的應用中，其應用原理在于借助脈沖動力彎沉儀作為檢測儀器，可以模擬車輛荷載施加時產生的沖擊作用，從而了解路面路基在此作用下產生的形變狀態。在實際應用中，其所獲取到的測量結果準確性較強，同時所產生的信息總量較多，因此這也需要在檢測過程中，工作人員利用自動化技術來對測試數據進行整理，以加快測試數據的整理速度。另外，在得到相應數據信息后，將其導入計算機軟件中進行整理，繪制成相應的曲線圖，這樣可以更加直觀地了解路面路基的工作狀態，提高數據整理結果的可靠性。

3.5 地質雷達檢測法

該方法歸屬于無損檢測技術，其檢測原理在于根據土質巖層和地下介質導電率的差異性以及介電常數的不同，可以將其作為電信差異測試的基礎條件，構建一類發射界面，從而反饋出高速公路地下物體情況。此時，利用儀器對這些反饋信號進行整理，了解回波的特征，并整理成相應曲線圖之后，可以幫助人員及時了解現階段該路段路基路面施工情況，同時也為后續作業活動的順利展開奠定基礎[2]。

3.6 地震映像檢測法

在路面路基病害檢測過程中，也會使用到地震映像檢測法。該方法在應用中的檢測原理在于利用設備來完成地震波釋放，同時利用發射傳感器來對地下機械波進行整理，由于彈性波在介質中的傳播速度會不斷衰減，且不同介質中的衰減速度存在明顯差異；另外，對采集到的反射波進行干擾波清除，并對反射（或地震）波進行放大處理，隨后根據放大處理結果來明確路面路基應用中存在的問題，以便后續處理活動的順利進行。需要注意的是，在地震波傳遞過程中也存在許多干擾波，這些回波需要在整理時做好清除工作，以提高整理結果的實用性。

3.7 地質鉆孔檢測法

在路面路基病害檢測過程中，也會使用到地質鉆孔檢測法。該方法在應用中的檢測原理在于利用鉆孔工具采集待測區域內的樣本，將采集樣本送往實驗室進行理化性質檢測，從而判斷出該路段路面路基的合規性。此類方法在應用中，其主要的應用優勢在于其檢測結果的直觀性更強，并且所得到的檢測結果更加準確，可以更好地了解待測區域施工質量的合規性。但是，該檢測方法無法獲取高速公路全路況情況，且檢測結果也具備一定的局限性，會搭配其他檢測技術來提高檢測結果的全面性[3]。

3.8 全斷面開挖檢測法

除上述提到的檢測方法外，在路面路基病害檢測過程中，也會使用到全斷面開挖檢測法。該方法操作比較簡單，其檢測原理在于利用機械對于路基進行全橫斷面開挖作業，從而非常直觀地了解公路路基和路面所存在的病害以及病害的發展狀態，更加準確地了解該區域病害問題，便于后續處理措施的快速制定。需要注意的是，該方法所消耗的資源總量較高，一般會用來處理存在嚴重病害的路基，而普通病害不建議使用該方法進行處理。

4 高速公路路面路基病害預防養護方法

4.1 做好小修保養工作

在路基病害預防養護中，需要做好小修保養工作，其工作內容是沿著高速公路沿線展開維修保養工作，并對存在的輕微損毀現象進行修復，避免破損問題的進一步擴大。需要注意的是，在小修養護工作期間，工作人員還需要做好創新工藝、新材料的應用并全面試驗，以提升預防養護結果的可靠性[4]。

4.2 落實局部整修工作

在路基病害預防養護中，也需要落實局部整修工作，其工作內容是針對高速公路中病害比較嚴重的局部路段展開維修，并且對于存在的損毀現象采用相適應方法進行處理，避免破損問題負面影響的進一步擴大。在開展局部整修工作時，需要確保路基路面整體性和功能完善性，隨后再開展局部深入整修處理，必要時也可以利用全罩面的方式進行處理，從而提升局部整修結果的實用性[5]。需要注意的是，在落實局部整修工作期間，需要充分發揮現有檢測技術的應用優勢，對于路基路面展開逐層檢測，提高所整理數據的完整性，為局部整修活動的有效推進奠定基礎。

4.3 路基路面預防性養護

在路基病害預防養護中，應加強路基路面預防性養護，其工作內容是針對高速公路使用過程中存在的病害進行預防性處理，從而降低病害問題的發生率，延長高速公路的使用壽命。以微表處理技術為例，該技術應用原理是借助打磨機袋、稀釋泥漿來覆蓋微破損路面，從而有效解決高速公路運行期間所存在的輕度車轍病害，提升高速公路路面的抗滑性和抗滲性，為高速公路壽命的延長奠定良好基礎[6]。

5 結語

綜上所述，在高速公路建設過程中，路基路面工程屬于作業期間的重難點，受多方面因素影響，高速公路在運營中會出現車轍病害、結構性破壞、不規則沉降等病害，影響到人們的駕駛體驗，同時也對高速公路的綜合性能和安全性產生了嚴重影響。因此，我們一定要使用檢測技術找出高速公路路面路基的病害問題，以便盡早采取有效的措施來進行預防養護等工作，從而更好地保障高速公路能夠符合基本的公路交通建設要求。