高速公路瀝青路面早期損壞原因及試驗檢測

摘 要：本文研究了高速公路瀝青路面早期損壞原因及試驗檢測方法。針對早期損壞的主要原因，提出了針對性的試驗檢測方法，如鉆芯取樣、動態探測和紅外成像技術。通過深入分析損壞類型、識別與評估措施，以及預防與維護措施的探討，旨在提高對瀝青路面損壞的認識，促進早期問題發現和有效處理，確保道路質量和行車安全。

關鍵詞：高速公路 瀝青路面 早期損壞 試驗檢測

0 引言

高速公路作為重要的交通基礎設施，瀝青路面質量直接關系到行車安全和道路使用壽命。然而，瀝青路面在使用過程中常常遭遇早期損壞，如龜裂、坑洼等問題，嚴重影響行車舒適性和安全性。因此，深入研究高速公路瀝青路面早期損壞原因及試驗檢測方法至關重要。本文旨在探討早期損壞的根本原因、有效的試驗檢測手段以及預防與維護措施，以提升對瀝青路面損壞問題的認識，促進問題的及時發現和解決，從而保障道路質量、延長使用壽命，確保行車安全和暢通。

1 早期損壞原因分析

1.1 車輛荷載引起的損壞

車輛荷載是導致瀝青路面早期損壞的主要因素之一，車輛通過路面時，荷載會對路面施加壓力，造成路面的變形和應力集中。重型車輛的頻繁行駛會加劇路面的磨損和疲勞，導致龜裂、坑洼等問題的出現。特別是在高溫季節，車輛荷載下的瀝青路面易軟化，進一步加劇損壞程度[1]。超載車輛的存在也會加劇路面損壞，超載車輛的荷載超出設計承載能力，對路面造成更嚴重的壓力和損壞。

1.2 氣候因素導致的損壞

氣候因素是另一個導致瀝青路面早期損壞的重要原因，氣候變化會導致路面溫度的波動，從而引起瀝青路面的膨脹和收縮，加劇路面龜裂和變形。在寒冷地區，低溫會使得瀝青路面變脆，易發生開裂；而在高溫地區，日曬雨淋會加速路面老化，導致瀝青路面表面粗糙、龜裂[2]。降雨引起的積水也會對路面造成侵蝕和破壞，加劇路面損壞的程度。

1.3 施工質量不良引起的損壞

施工質量不良是引起瀝青路面早期損壞的重要原因之一，施工過程中，如果瀝青混凝土配合比不合理、壓實不充分或者攤鋪不均勻，會導致路面質量不達標，易出現坑洼、凹凸不平等問題。施工中如果未能及時發現和修復施工缺陷，也會導致路面質量下降，加速損壞的發生[3]。加強施工質量管理、嚴格執行施工規范和標準，是預防瀝青路面早期損壞的關鍵措施。

2 試驗檢測方法探討

2.1 鉆芯取樣檢測方法

鉆芯取樣檢測方法是一種常用的瀝青路面質量評估技術，通過鉆取路面芯樣，可以獲取路面結構的實際情況，包括瀝青混凝土層厚度、密實度、結構層間粘結情況等信息。在實際應用中，鉆芯取樣通常結合實地觀察和實驗室分析，通過對鉆芯樣品的檢測和測試，評估路面的質量和狀況。這種方法可以幫助工程師了解路面結構的實際情況，及時發現問題，制定有效的維護和修復方案，確保路面的安全性和耐久性。

2.2 動態探測技術

動態探測技術是一種非破壞性的路面評估方法，通過在行駛車輛上安裝傳感器，實時監測路面的振動響應和動態特性。通過分析車輛行駛時在路面上產生的振動信號，可以評估路面的均勻性、平整度和結構完整性[4]。動態探測技術可以快速、高效地對大面積路面進行評估，幫助工程師及時發現路面問題，指導維護和修復工作，提高路面的使用性能和安全性。

2.3 紅外成像技術

紅外成像技術是一種高效的路面質量檢測方法，通過紅外相機獲取路面表面的熱像圖像，從而評估路面的溫度分布和熱性能。通過分析熱像圖像，可以發現路面的熱背景、溫度變化和潛在問題，如瀝青路面的老化、龜裂、水損等。紅外成像技術具有快速、全面的優勢，可以在較短時間內對大面積路面進行檢測，幫助工程師及時發現路面問題，采取有效措施保障路面質量和安全。

3 損壞類型識別與評估

3.1 龜裂類型識別

龜裂是瀝青路面常見的一種損壞類型，根據不同的形態和特征，可以分為許多不同的龜裂類型。在識別龜裂類型時，需要考慮龜裂的形狀、大小、密度、分布等因素。

疲勞皸裂：疲勞龜裂是由于車輛荷載和氣候變化引起的反復應力作用而產生的細小龜裂，通常呈網狀分布，沿著路面的主要應力方向延伸。這種類型的龜裂通常表現為細小的裂縫，密度較高。

反射皸裂：反射龜裂是由于基層或下層結構的裂縫在瀝青層中反射形成的裂縫，呈現出與下層結構裂縫方向一致的特點。這種類型的皸裂通常比較寬，長度較長。

瀝青面層龜裂：瀝青面層龜裂是指瀝青表面出現的細小龜裂，通常是由于瀝青老化、氣候變化或車輛荷載引起的表面裂縫。這種類型的皸裂通常比較淺，但密度較高，會影響路面的平整度和外觀。

變形皸裂：變形龜裂是由于路面結構變形引起的龜裂，通常呈現為波浪狀或凹凸不平的形態。這種類型的龜裂通常伴隨著路面變形和沉降，需要及時修復以避免進一步損壞。

在識別龜裂類型時，需要結合實地調查和檢測數據，利用專業設備和技術進行分析和評估。對不同類型的龜裂采取針對性的修復措施，可以有效延長瀝青路面的使用壽命，保障行車安全和路面質量。

3.2 坑洼深度評估

坑洼是瀝青路面常見的一種損壞形態，對路面平整度和行車安全造成影響。評估坑洼的深度是重要的工作，可以幫助確定修復坑洼所需的材料和工作量，以及制定合適的維護計劃。

視覺檢查：通過人工觀察和測量，可以初步估計坑洼的深度。工程師和維護人員可以使用測量工具如測量尺或深度計來直接測量坑洼的深度，以獲得初步的估算數據。

激光測量：激光測量技術可以精確測量坑洼的深度。通過激光測距儀或激光掃描儀，可以快速獲取坑洼的三維形狀數據，包括深度、寬度和長度等信息，為后續的修復工作提供準確的數據支持。

地面雷達：地面雷達技術可以通過發送和接收雷達波來探測路面下的結構和坑洼深度。這種非接觸式的測量方法可以在不破壞路面的情況下獲取坑洼的深度信息，適用于對路面進行全面評估和監測。

聲波測量：聲波測量技術可以通過發送聲波并測量其反射時間來評估坑洼的深度。根據聲波在不同介質中傳播的速度，可以計算出坑洼的深度信息，為修復工作提供參考依據。

綜合利用以上方法，可以對坑洼的深度進行準確評估，為路面維護和修復工作提供科學依據，確保路面的平整度和行車安全。及時有效地修復坑洼，可以延長路面的使用壽命，提升駕駛舒適度和安全性。

3.3 瀝青路面變形監測

瀝青路面的變形是指路面在使用過程中由于車輛荷載、氣候變化、地基沉降等因素引起的形變和變形現象。監測瀝青路面的變形是保障路面質量和行車安全的重要工作，可以及時發現問題并采取相應的維護措施。

表面測量：通過使用全站儀、激光掃描儀或其他測量設備，對瀝青路面表面進行測量，獲取路面的高程數據和形狀信息。這可以幫助工程師了解路面的平整度和變形情況，及時發現凹凸不平或變形嚴重的區域。

變形傳感器：安裝在路面下的變形傳感器可以實時監測路面的變形情況。這些傳感器可以檢測路面的變形程度、速度和變形位置，幫助監測人員及時了解路面的變形狀態，并根據監測數據制定相應的維護方案。

地面雷達：地面雷達技術可以用于監測路面下的結構和變形情況。通過發送和接收雷達波，可以獲取路面下各層結構的厚度和變形信息，幫助工程師評估路面的穩定性和變形情況。

遙感技術：利用遙感技術如衛星遙感和無人機航拍，可以對大范圍的路面進行監測和評估。這些技術可以提供高分辨率的影像數據，幫助監測人員發現路面的變形和損壞情況，及時采取修復措施。

通過綜合應用以上監測技術和方法，可以全面、準確地監測瀝青路面的變形情況，及時發現問題并采取有效的維護措施，保障路面的使用壽命和行車安全。定期的變形監測工作是路面管理的重要組成部分，有助于提升路面的質量和可靠性。

4 預防與維護措施探討

4.1 合理設計與施工

合理的設計與施工是預防和維護瀝青路面問題的關鍵，在設計階段，應考慮交通量、氣候條件、地質特征等因素，制定合適的路面結構和材料選用。合理的施工過程則確保了路面質量和使用壽命。在設計階段，應考慮道路的預期使用壽命，選擇適當的瀝青配方和路面結構，確保其耐久性和穩定性。施工過程中，應嚴格控制瀝青溫度、均勻性和密實度，避免裂縫和坑洼的產生。應注意施工質量監督和驗收，確保施工符合設計要求[5]。通過合理設計和施工，可以減少路面損壞的可能性，延長路面使用壽命，降低維護成本，提高行車安全性。在實際工程中，需要注重設計與施工的協調配合，以確保路面質量和性能達到預期標準，從而實現預防和維護的有效措施。

4.2 定期維護與修復

定期維護與修復是保持瀝青路面良好狀態的重要措施，定期維護包括表面清潔、排水系統維護、修補裂縫和坑洞等，以防止水分侵入路面結構引發損壞。定期檢查路面狀況，及時發現問題并進行修復，可以延長路面使用壽命，降低維護成本。常見的修復方法包括路面封層、熱補丁、冷補丁等。尤其是在氣候變化劇烈的地區，定期維護與修復顯得尤為重要，以應對溫度變化、水分侵蝕等對路面的影響。定期維護不僅可以延長路面的使用壽命，減少維護成本，還能提高行車安全性和舒適性。建立健全的定期維護與修復機制，加強路面管理，是確保瀝青路面質量和持久性的關鍵措施。

4.3 新材料應用研究

新材料在瀝青路面建設和維護中的應用研究具有重要意義。隨著科技的發展，不斷涌現出各種新型材料，如改性瀝青、再生瀝青、聚合物改性瀝青等，這些新材料在提升路面性能、延長使用壽命方面具有巨大潛力。改性瀝青能夠提高路面的抗老化性能和耐久性，再生瀝青則可以有效利用資源并減少環境影響。聚合物改性瀝青具有較好的彈性和抗裂性能，適用于高負荷和高頻率交通道路。通過研究新材料的應用，可以不斷改進瀝青路面的性能和質量，提高路面的抗壓能力和耐久性，降低維護成本，減少對環境的影響。新材料的應用研究對于提升瀝青路面的質量、延長使用壽命以及降低維護成本具有重要意義，有助于推動瀝青路面建設領域的持續發展和進步。隨著智能材料和智能技術的發展，智能路面材料的研究也逐漸受到關注。智能路面材料具有自修復、自感知、自適應等特性，能夠實現對路面狀況的實時監測和響應，提高路面的安全性和可靠性。

5 結語

綜上所述，通過對高速公路瀝青路面早期損壞原因及試驗檢測方法的研究，可以深刻認識到了保持道路質量的重要性。及早發現和解決瀝青路面的問題，不僅可以提高行車安全性和舒適性，還能延長道路的使用壽命，節約維護成本。因此，應該加強對瀝青路面質量的監測和管理，采取有效的預防措施，及時維護修復損壞，確保道路暢通和安全。希望本文的研究成果能為相關領域的從業者和決策者提供有益參考，推動道路建設和維護工作的持續改進，為社會交通運輸事業的發展貢獻力量。

參考文獻

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[3]楊建峰.高速公路瀝青混凝土路面的早期病害與質量控制研究[J].運輸經理世界，2022（16）：123-124.

[4]徐光霽，賽志毅，柳久偉，等.瀝青路面冷再生試驗路車轍變形的時空分布[J].公路交通科技，2024，41（4）：12-21.

[5]周衛東.高速公路瀝青路面早期損壞原因與防治對策[J].新材料·新裝飾，2022，4（15）：126-128.