柳南高速路面技術狀況檢測與評價分析

何　芳，張海斌，陳　默

(廣西壯族自治區交通規劃勘察設計研究院，廣西　南寧　530029)

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柳南高速路面技術狀況檢測與評價分析

何芳，張海斌，陳默

(廣西壯族自治區交通規劃勘察設計研究院，廣西南寧530029)

路面改造方案的設計參數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查和檢測數據，并對其進行科學、準確和精細的評價研究的基礎之上。文章結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，隨著經濟和社會的發展，汽車保有量的增加和人們群眾日益強烈的出行需求導致高速公路的貨運量和車流量均大幅增長，特別是節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，路面損壞嚴重，亟需對路面進行改造。

為科學合理地確定路面改造設計參數和改造方案，并為改造工程量的統計提供基礎數據，需要進行路面檢測工作，即對現狀路面情況進行詳細的調查和檢測，并進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，闡述了目前路面檢測工作的主要內容、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，亦是西南地區出海大通道的重要路段。原路段為全封閉高速公路，設計行車速度120 km/h，路基寬28 m，行車道寬2×7.5 m，設雙向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、目的及檢測內容

路面檢測通過對現狀路面的詳細調查和檢測，可以全面掌握路面的實際使用狀況，對路面病害的嚴重程度進行判別，深入分析路面產生病害的原因和嚴重程度，研究其變化規律，并提出相應的處置辦法和處置方案，為公路管理和養護部門合理確定大、中、小修養護對策和改造方案提供有力的基礎數據支撐和科學依據。

路面檢測的內容主要有路面損壞情況檢測、路面行駛質量檢測、路面結構承載力檢測、路面抗滑性能檢測、路面結構參數調查檢測等5個方面的內容。

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象，最小識別為1 mm以上裂縫與破損，識別準確率達到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指標的檢測工作。

根據《公路技術狀況評定標準》(JTG H20-2007)相關規定：路面損壞用路面損壞狀況指數(PCI)評價[3]。

圖1　道路檢測車結構系統示意圖

3.2路面行駛質量檢測

路面行駛質量檢測一般采用路面平整度作為性能指標來衡量。

路面平整度采用道路檢測車激光平整度測量系統進行檢測。激光平整度測量系統使用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的國際平整度測量方法，輸出國際平整度指數。由平整度同步控制器根據車速自動控制采集。

路面平整度檢測依據《公路技術狀況評定標準》(JTG H20-2007)相關要求進行評價。

3.3路面結構承載力檢測

路面結構承載力檢測是為確定路面的剩余壽命，依據壽命的長短，可以判斷路面結構完好程度及其損壞發展速率，可以確定是否需要采取改進措施，并進行加鋪改建設計。

依據《公路路基路面現場測試規程》(JTG E60-2008)需進行路面彎沉檢測。本文采用落錘式彎沉儀(FWD)測定路面動態彎沉。

落錘式彎沉儀(FWD)是一種快速測定路面動態彎沉的無破損檢測設備(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，目前被認為是較為理想的路面無損檢測設備。特別是FWD能夠準確測定多點彎沉，從而為路面結構反分析提供了基礎。

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

路面抗滑系數采用JGMC-2橫向力摩擦系數檢測車進行檢測。JGMC-2是測量路面橫向力摩擦系數的測量設備，它由灑水車、摩擦系數測量拖車、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(SRI)評價。

3.5路面結構參數調查檢測

路面進行改擴建加鋪設計前必須對舊路面結構參數進行調查檢測。結合本項目特點，對舊路面的面層基層厚度、瀝青面層材料分析、基層無側限抗壓強度等結構參數進行調查檢測。

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行室內的強度試驗，根據相關評價和計算方法分別求出面層、基層厚度標準值等。

4　路面檢測成果及簡要評價

4.1路面損壞狀況

從現場調查的情況來看，行車道均出現了不同程度的病害，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　路面破損狀況指數沿線分布曲線圖

從圖3可知，PCI等級評價以優良為主，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重，存在一定數量的車轍和坑槽，需盡快采取改造措施。

4.2路面行駛質量

路面行駛質量采用RQI指標進行評價，RQI評價等級均為優，路面行駛質量較好。上行、下行行駛質量指數沿線分布情況如圖4所示：

從圖4可知，上行、下行各車道路面行駛質量均較好，第一、三車道更優于第二車道。根據統計，柳南高速公路的平整度指數IRI大多數在2.0 m/km以內，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　行駛質量指數沿線分布情況曲線圖

4.3路面結構承載力

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，路面結構承載力較好。

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數據，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合格率均≤50%，路面改造設計時應重點考慮提高路面抗滑性能。

4.5路面結構參數

路面結構層厚度是評價路面質量的一項非常重要的指標。各個層次的厚度和道路整體強度密切相關，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　路面抗滑系數表

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

5　結語

檢測結果表明，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構設計合理，可以考慮充分利用。考慮到路面有部分車轍及抗滑性能較差，而結構性能指標較好，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行處理。

近年來，公路檢測行業隨著項目的增多發展迅速，新的檢測方法和檢測儀器也不斷推陳出新，特別是針對現有道路的快速、無損檢測技術的提升，對檢測項目、檢測機構及人員提出更高的要求。本文簡要地概括總結了工程路段的路面檢測內容、檢測方法及評定辦法、檢測成果及評價結果等。檢測成果中詳實的基礎數據和科學評價不僅可為擬定針對性較強的改造和修復設計方案提供有力的數據支撐和科學依據，而且可為后續改造設計中工程量的統計提供基礎數據，大大減少后期設計工作量，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用價值。

[1]廣西交通規劃勘察設計研究院.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：廣西交通規劃勘察設計研究院，2015.

[2]JTG E60-2008，公路路基路面現場測試規程[S].

[3]JTG H20-2007，公路技術狀況評定標準[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。