時間:2013年01月07日 分類:推薦論文 次數:
摘要:為全面了解某高速公路舊路路面狀況,采取了多種檢測手段,在對檢測結果進行數據處理和綜合分析基礎上得出的舊路評價結果,為路面改擴建設計及進行有針對性的病害處治提供了重要依據。
關鍵詞:改擴建;瀝青混凝土;路面檢測;綜合評價
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
中圖分類號:U416.217 文獻標識碼:A 文章編號:
1、引言
某高速公路是國家“7918”高速網的重要組成部分,設計標準為對向四車道。自1995年建成運營以來,交通流量持續上升,服務水平逐漸下降,經常出現較為嚴重的擁擠和堵車現象,已不能滿足發展的需要。該高速運營以來,主要的日常養護工作是裂縫的修補和局部路段龜裂、坑槽、沉陷的挖補,多從盡快通行角度考慮,將破損基層挖除后換填素砼,其上加鋪1~2層瀝青混凝土,后發現換填的砼依然出現橫向裂縫,又將挖除換填材料調整為瀝青穩定碎石,其上再加鋪瀝青混凝土。
大量的路面裂縫給養護工作增加了巨大的工作量,限于頭痛醫頭、腳痛醫腳,沒有從病因下手,采取針對性的措施,一年之內雖多次灌縫,但效果不好,新的裂縫也不斷涌現,養護疲于應付。為了徹底處理路面病害,提高道路服務水平,必須對該路段進行全面檢測評價,找出產生病害的原因,制定針對性的維修方案,為路面改擴建設計提供依據。
2、路面現狀檢測及評價
2.1 路面破損狀況調查及評價
采用車載智能路面自動檢測車對舊路路面分幅分車道進行檢測,依據“評定標準”進行評定。評價結果顯示:北幅行車道和超車道路面PCI為優的百分率為4%和82%,PCI為良的路段百分率為89%和18%,優良率分別為93%、100%;南幅行車道和超車道路面PCI為優的百分率為0%和75%,PCI為良的路段百分率為22%和25%,PCI為中的為78%和0%。南半幅較北半幅差,行車道較超車道差。
2.2 路面平整度檢測及評價
采用車載智能路面自動檢測車對舊路路面分幅分車道平整度檢測,依據“評定標準”進行評定。 評價結果顯示:北幅行車道和超車道路面RQI為優的百分率為37%和77%,RQI為良的路段百分率為41%和16%,RQI為中、次、差的路段百分率為22%、7%;南幅行車道和超車道路面RQI為優的百分率為12%和55%,RQI為良的路段百分率為64%和29%,RQI為中、次、差的路段百分率為24%和16%。路面平整度南半幅較北半幅差,行車道較超車道差。
2.3 路面車轍檢測及評價
采用車載智能路面自動檢測車對舊路路面車轍檢測,依據“評定標準”進行評定。調查結果顯示:北幅行車道優良率80%,北幅超車道優良率90%,北幅行車道中次差率20%,北幅超車道中次差率10%;南幅行車道優良率56%,南幅超車道優良率98%,南幅行車道中次差率44%,南幅超車道中次差率2%。各車道相比而言行車道比超車道嚴重,南半幅比北半幅嚴重。
2.4 路面彎沉檢測及評價
本次采用落錘式彎沉儀(FWD)對雙幅超車道、行車道進行檢測,依據《公路路基路面現場測試規程》JTG E60-2008,以每1000m為一評定路段,計算評定路段的平均值、標準差、變異系數及代表值,同時針對我國瀝青路面設計體系為靜態彎沉的現狀,將FWD測定的動態總彎沉換算成靜態回彈彎沉。
從各車道彎沉檢測結果可以看出,行車道、超車道彎沉值差別不大,南幅彎沉稍小于北幅。總體來看大部分路段代表彎沉值較小(彎沉值小于20),說明舊路經過十多年的運營及后期的維修養護,路基密實穩定,路面結構整體具有較強承載能力;個別路段代表彎沉值大于20(0.01mm)路段,從檢測過程中發現,主要是因該路段個別檢測點處存在土基不良或基層病害所致,通過對病害的處治,可提高該路段的代表彎沉值。
2.5 路面雷達檢測分析
根據現場檢測得到的地質雷達剖面圖,經過對雷達圖像顯示異常(包括幅度和相位變化)的細致分析,發現本次檢測的基層缺陷主要表現為基層疏松、松散甚至破碎,以及局部沉陷、脫空等。
為了驗證地質雷達檢測結果的準確性和可靠度,根據雷達檢測結果分別針對不同主要病害布置了驗證孔,從鉆孔取芯結果看,取芯結果與地質雷達檢測結果基本一致。
2.6 路面取芯分析
路面鉆芯檢測是檢測路面結構層厚度、探明病害發生層位及破壞機理的最直觀手段。本次采用全線均布鉆芯和典型路段鉆芯相結合的方式進行檢測,檢測深度至路面結構層底部。
取芯分析主要結論:橫向裂縫主要為反射裂縫、表面溫縮裂縫和舊路面處理不徹底出現的瀝青層貫通裂縫;縱向裂縫大多為表層裂縫,未向下貫通至基層;龜裂處芯樣基層較完整,而面層破碎;通過對不同病害程度的車轍波峰、波谷鉆芯芯樣厚度檢測,瀝青面層的中、上面層厚度變化較大,下面層厚度變化不太明顯,基層基本完整且密實,車轍主要發生于中、上面層。
2.7 路面結構層厚度檢測結果
通過地質雷達對路面結構層厚度進行檢測,北幅行車道面層厚度多在20-25cm,基層厚度多在15-20cm,部分路段基層厚度在30cm左右,測得的路面厚度與路面結構現狀較為吻合。
2.8 室內試驗分析
(1)面層孔隙率、級配及上面層性能
通過抽提試驗得出各礦料級配曲線大多數篩孔通過率在目前規范推薦的級配范圍之內,且4.75mm以上篩孔通過率普遍接近于規范級配的上限,說明目前各層礦料級配骨料較少,級配偏細,部分原因為路面運營中面層混合料骨料在交通荷載作用下逐步細化所致;且原瀝青路面上面層各性能指標均存在不同程度的老化。
(2)路面結構各層劈裂強度
鉆取芯樣后,對面層及基層進行劈裂強度檢測,從檢測結果看出,瀝青混凝土面層劈裂強度尚可,水穩基層劈裂強度不高,石灰土底基層劈裂強度較高。
劈裂強度匯總表
名稱劈裂強度(MPa)備注
平均值最大值最小值均方差變異系數
瀝青砼上面層1.682.481.030.3520.815℃
瀝青砼中面層1.502.250.990.3623.715℃
瀝青砼下面層1.342.590.840.3828.615℃
砼基層4.16.941.921.9447.4基層換填
水穩基層1.051.420.550.2827.0/
石灰土基層0.921.230.540.1817.3/
3、 結語
隨著“7918”國家高速公路網的逐步完善,現有高速公路使用年限的增加,以后更多的將是對現有高速的改擴建,而對現有高速路面的檢測、評價、改造方案的擬定將會是工作的重點。
為全面徹底地分析現有路面狀況,分幅分車道采取不同的檢測項目,檢測中采取了目前被認為是較為理想的車載智能路面自動檢測車、路面無損檢測探底雷達和落錘式彎沉儀等,并通過取芯和室內試驗對檢測結果進行驗證,根據檢測結果對路面狀況進行綜合評價分析,為路面改擴建設計及進行有針對性的病害處治提供重要依據。
參考文獻:
[1]. 《公路技術狀況評定標準》JTG H20-2007;
[2]. 《公路瀝青路面養護技術規范》JTJ 073.2-2001;
[3]. 葉超,馮華,張碧. 合寧高速舊路路面檢測及現狀綜合評價分析.南京工程學院學報(自然科學版).2010;
謝春林(1982-),男,漢,浙江杭州,工程師,2004年畢業于武漢理工大學,主要從事公路設計,