某高速公路旧路路面改造检测及评价分析

　　摘要：为全面了解某高速公路旧路路面状况，采取了多种检测手段，在对检测结果进行数据处理和综合分析基础上得出的旧路评价结果，为路面改扩建设计及进行有针对性的病害处治提供了重要依据。

　　关键词：改扩建;沥青混凝土;路面检测;综合评价

　　Abstract: For the full understanding of a highway old road pavement status and take a variety of the detection means, in the detection results data processing and obtained based on comprehensive analysis of the old road evaluation results, and expansion design for pavement and targeted to provide an important basis for the treatment of disease.

　　Keywords: reconstruction; asphalt concrete; Road test; Comprehensive evaluation

　　中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：

　　1、引言

　　某高速公路是国家“7918”高速网的重要组成部分，设计标准为对向四车道。自1995年建成运营以来，交通流量持续上升，服务水平逐渐下降，经常出现较为严重的拥挤和堵车现象，已不能满足发展的需要。该高速运营以来，主要的日常养护工作是裂缝的修补和局部路段龟裂、坑槽、沉陷的挖补，多从尽快通行角度考虑，将破损基层挖除后换填素砼，其上加铺1~2层沥青混凝土，后发现换填的砼依然出现横向裂缝，又将挖除换填材料调整为沥青稳定碎石，其上再加铺沥青混凝土。

　　大量的路面裂缝给养护工作增加了巨大的工作量，限于头痛医头、脚痛医脚，没有从病因下手，采取针对性的措施，一年之内虽多次灌缝，但效果不好，新的裂缝也不断涌现，养护疲于应付。为了彻底处理路面病害，提高道路服务水平，必须对该路段进行全面检测评价，找出产生病害的原因，制定针对性的维修方案，为路面改扩建设计提供依据。

　　2、路面现状检测及评价

　　2.1 路面破损状况调查及评价

　　采用车载智能路面自动检测车对旧路路面分幅分车道进行检测，依据“评定标准”进行评定。评价结果显示：北幅行车道和超车道路面PCI为优的百分率为4%和82%，PCI为良的路段百分率为89%和18%，优良率分别为93%、100%;南幅行车道和超车道路面PCI为优的百分率为0%和75%，PCI为良的路段百分率为22%和25%，PCI为中的为78%和0%。南半幅较北半幅差，行车道较超车道差。

　　2.2 路面平整度检测及评价

　　采用车载智能路面自动检测车对旧路路面分幅分车道平整度检测，依据“评定标准”进行评定。 评价结果显示：北幅行车道和超车道路面RQI为优的百分率为37%和77%，RQI为良的路段百分率为41%和16%，RQI为中、次、差的路段百分率为22%、7%;南幅行车道和超车道路面RQI为优的百分率为12%和55%，RQI为良的路段百分率为64%和29%，RQI为中、次、差的路段百分率为24%和16%。路面平整度南半幅较北半幅差，行车道较超车道差。

　　2.3 路面车辙检测及评价

　　采用车载智能路面自动检测车对旧路路面车辙检测，依据“评定标准”进行评定。调查结果显示：北幅行车道优良率80%，北幅超车道优良率90%，北幅行车道中次差率20%，北幅超车道中次差率10%;南幅行车道优良率56%，南幅超车道优良率98%，南幅行车道中次差率44%，南幅超车道中次差率2%。各车道相比而言行车道比超车道严重，南半幅比北半幅严重。

　　2.4 路面弯沉检测及评价

　　本次采用落锤式弯沉仪(FWD)对双幅超车道、行车道进行检测，依据《公路路基路面现场测试规程》JTG E60-2008，以每1000m为一评定路段，计算评定路段的平均值、标准差、变异系数及代表值，同时针对我国沥青路面设计体系为静态弯沉的现状，将FWD测定的动态总弯沉换算成静态回弹弯沉。

　　从各车道弯沉检测结果可以看出，行车道、超车道弯沉值差别不大，南幅弯沉稍小于北幅。总体来看大部分路段代表弯沉值较小(弯沉值小于20)，说明旧路经过十多年的运营及后期的维修养护，路基密实稳定，路面结构整体具有较强承载能力;个别路段代表弯沉值大于20(0.01mm)路段，从检测过程中发现，主要是因该路段个别检测点处存在土基不良或基层病害所致，通过对病害的处治，可提高该路段的代表弯沉值。

　　2.5 路面雷达检测分析

　　根据现场检测得到的地质雷达剖面图，经过对雷达图像显示异常(包括幅度和相位变化)的细致分析，发现本次检测的基层缺陷主要表现为基层疏松、松散甚至破碎，以及局部沉陷、脱空等。

　　为了验证地质雷达检测结果的准确性和可靠度，根据雷达检测结果分别针对不同主要病害布置了验证孔，从钻孔取芯结果看，取芯结果与地质雷达检测结果基本一致。

　　2.6 路面取芯分析

　　路面钻芯检测是检测路面结构层厚度、探明病害发生层位及破坏机理的最直观手段。本次采用全线均布钻芯和典型路段钻芯相结合的方式进行检测，检测深度至路面结构层底部。

　　取芯分析主要结论：横向裂缝主要为反射裂缝、表面温缩裂缝和旧路面处理不彻底出现的沥青层贯通裂缝;纵向裂缝大多为表层裂缝，未向下贯通至基层;龟裂处芯样基层较完整，而面层破碎;通过对不同病害程度的车辙波峰、波谷钻芯芯样厚度检测，沥青面层的中、上面层厚度变化较大，下面层厚度变化不太明显，基层基本完整且密实，车辙主要发生于中、上面层。

　　2.7 路面结构层厚度检测结果

　　通过地质雷达对路面结构层厚度进行检测，北幅行车道面层厚度多在20-25cm，基层厚度多在15-20cm，部分路段基层厚度在30cm左右，测得的路面厚度与路面结构现状较为吻合。

　　2.8 室内试验分析

　　(1)面层孔隙率、级配及上面层性能

　　通过抽提试验得出各矿料级配曲线大多数筛孔通过率在目前规范推荐的级配范围之内，且4.75mm以上筛孔通过率普遍接近于规范级配的上限，说明目前各层矿料级配骨料较少，级配偏细，部分原因为路面运营中面层混合料骨料在交通荷载作用下逐步细化所致;且原沥青路面上面层各性能指标均存在不同程度的老化。

　　(2)路面结构各层劈裂强度

　　钻取芯样后，对面层及基层进行劈裂强度检测，从检测结果看出，沥青混凝土面层劈裂强度尚可，水稳基层劈裂强度不高，石灰土底基层劈裂强度较高。

　　劈裂强度汇总表

　　名称劈裂强度(MPa)备注

　　平均值最大值最小值均方差变异系数

　　沥青砼上面层1.682.481.030.3520.815℃

　　沥青砼中面层1.502.250.990.3623.715℃

　　沥青砼下面层1.342.590.840.3828.615℃

　　砼基层4.16.941.921.9447.4基层换填

　　水稳基层1.051.420.550.2827.0/

　　石灰土基层0.921.230.540.1817.3/

　　3、 结语

　　随着“7918”国家高速公路网的逐步完善，现有高速公路使用年限的增加，以后更多的将是对现有高速的改扩建，而对现有高速路面的检测、评价、改造方案的拟定将会是工作的重点。

　　为全面彻底地分析现有路面状况，分幅分车道采取不同的检测项目，检测中采取了目前被认为是较为理想的车载智能路面自动检测车、路面无损检测探底雷达和落锤式弯沉仪等，并通过取芯和室内试验对检测结果进行验证，根据检测结果对路面状况进行综合评价分析，为路面改扩建设计及进行有针对性的病害处治提供重要依据。

　　参考文献：

　　[1]. 《公路技术状况评定标准》JTG H20-2007;

　　[2]. 《公路沥青路面养护技术规范》JTJ 073.2-2001;

　　[3]. 叶超，冯华，张碧. 合宁高速旧路路面检测及现状综合评价分析.南京工程学院学报(自然科学版).2010;

　　谢春林(1982-)，男，汉，浙江杭州，工程师，2004年毕业于武汉理工大学，主要从事公路设计，