辽宁省公路勘测设计公司 辽宁省沈阳市 110000
摘要:经济的进步为我国公路建设事业注入了新的发展条件,部分道路的沥青路面也随着时间推移而逐渐进入到了大中修阶段。路面检测技术由于其应用的特殊性使得其具有极佳的应用优势,保证了各类公路信息的提供及时性与准确性,是提升路面大中修质量与运营使用性能的基础条件。本文简述了沥青路面评价指标与评价方法,并以某公路改造工程为例对检测数据进行了深入分析,希望能够为同行业工作者提供一些帮助。
关键词:自动化检测技术;沥青路面;大中修设计;应用
引言:公路建设随着时间的推移而处于快速发展的状态,在我国公路总里程增长迅速的情况下使得交通量也在同时保持增长态势,大部分的国省公路均进入了大中修阶段。想要保证大中修效果关键在于大中修方案,这就需要获取大量准确的检测数据。自动化检测技术由于其应用的特殊性使得其能够为制定路面改造方案提供全面且科学的决策依据,尤其是在沥青路面中该技术已经成为了维持公路稳定发展趋势的关键因素,逐渐突显了其应用的重要意义。
1 沥青路面评价指标
路面使用性能是国内外在应用公路评价技术时的关注重点,而沥青路面在长期使用过程中突显出的问题由于过于明显,逐渐引起了人们的重视。常见的典型问题主要包括水损害、疲劳破坏以及抗滑性能缩减等,由此延伸出的表现病害包括泛油、松散、坑槽、车辙等。根据路面技术状况评定标准中的相关内容,公路技术状况指数针对的主要为沿线设施、路基等,强调路面使用性能的重要性。例如车辙深度、结构强度以及抗滑性能等;而破损状况的反映数据主要为路面损坏状况指数[1];路面行驶质量指数主要作用为反映路面平整度与驾驶舒适程度。作为沥青路面结构主要破坏类型,车辙病害在具有面层结构较厚特征的高等级公路中出现的频率较高;除此之外还有用于反映路面抗滑性与结构强度的抗滑性能指数与结构强度指数。
2 路面检测技术与经常使用的评价手段
所谓检测自动化简单来说就是选择应用路面自动化检测车与自动弯沉仪等对路面状态进行深入分析,在多种先进装备的辅助下能够获得多类型的检测指标,例如路面平整度、抗滑性能以及弯沉等,保证了基础信息的获取及时性。以此为基础即可提出与之对应具有修复和防治效果的方案,针对性设计方案的制定能够更为顺利的获取到客观且准确的检测数据,以保证最终决策的科学性与应用合理性。
车身外围是自动化检测测绘数据采集单元的主要安装位置,联合传感器与定位设备等即可对路面中的病害状况进行完整检测,且能够呈现出路面图形、车辙、路面变形等问题严重程度,有效保证了数据的同步性,为后续展开深入的数据分析工作提供了完备条件[2]。搜集的路面状况信息主要以状况指数为主,其包含了损坏指数、行驶质量指数以及车辙深度指数,并分为优、良、中、次、差五个评价等级,以实现大中修段落的划分目标。
3 大中修设计环节中的数据分析
以获取到的路面破损指数曲线为依据,能够发现在其左右幅位置表现出了明显的破损差,尤其是左幅行车道更是严重损坏,最终将其评价定级确定为次与差;而右幅相对来说在局部路段的破损要轻微的多,因此最终的评价定级为中和良。病害检测完成后,发现频繁出现的病害多数为块状裂缝与龟裂,左幅病害要比右幅病害严重的多[3];以获取到的路面行驶质量指数曲线为依据,可以看出路面全程的行驶质量极差,在其中的左右幅具有较为明显的差异,尤其是以左幅的行驶质量低下的表现更为明显。最终其评价定级确定为次与差。相较左幅,右幅的平整度要优异一些,确定其评定等级为良;以获取到的路面车辙深度指数曲线为依据,曲线中的右幅车道的车辙要轻微一些,其发生在左幅车道的概率要更高,其余部分也有严重程度不同的车辙病害表现;以获取到的路面使用状况指数为依据,能够发现全线的左右幅车道的使用状况之间的差异要明显的多,尤其是在其左幅位置更是表现出使用状况不佳的现象。在对其进行评价定级时确定为次与差,计算出的优良占有比例为零。而其右幅处的路面使用状况要好得多,确定为中级以上的路段占有比例在85%左右。
数据分析完成后可以总结出以下几点内容:在路面结构层中由于面层较厚且 基层较薄,左幅车道该种情况表现的更为明显;根据所获取到的数据能够看出,当前路段的偏载现象过于严重,重载车辆比重在逐渐提升;左幅车道破损的较为严重;病害以块状裂缝与龟裂为主,所产生的路面破损已经严重威胁到了行车安全。
4 路面改造方案
在对路面进行改造时所确定的方案需要围绕交通侧流量激增与重载车辆密集运行的现状,解决存在的路面结构损坏程度逐渐加重与短时间内路面结构被破坏的问题[4]。依据所确定的检测结果能够得出具体的路面改造设计方案:
第一是从路面结构强度指数的角度考虑,应以路面使用性能的提升为目标,选择应用新建设的路面结构类型,此路段最终确定所设置的路面结构数据为:橡胶沥青混凝土(4厘米)+中粒式沥青混凝土(6厘米)+应力吸收层(1厘米)+水稳碎石基层(20厘米)+水稳碎石底基层(20厘米)+天然砂砾层(20厘米),具体见图1。
图1 计划建设的新路面结构
第二是从结构强度指数角度出发建设此路段,重点强调路面结构强度的提升重要性[5]。为满足实际的道路应用需求建议选择应用基层补强方案,分别由以下几个层级组合而成:橡胶沥青混凝土(4厘米)+中粒式沥青混凝土(6厘米)+应力吸收层(1厘米)+水稳碎石层(20厘米),具体见图2。
图2 建议采用的基层补强方案
第三是从结构强度指数角度出发,围绕路面结构强度的改善需求确定改进需求,对此选择应用面层再生方案:橡胶沥青混凝土(4厘米)+中粒式沥青混凝土(6厘米)+应力吸收层(1厘米)+泡沫沥青冷再生层(10厘米),具体如图3所示。
图3 建议采用的面层再生方案
第四是针对结构强度指数在良以上的路段,该路段若满足损坏指数为中或次的条件则应明确面层状况改善目标,建议选择应用局部的病害处理方式完成罩面设计任务,建议采取的方案为:橡胶沥青混凝土(4厘米)+应力吸收层(1厘米),具体如图4所示。
图4 建议采用的罩面设计方案
结束语:综上所述,经济的进步使得路面检测技术的自动化水平也有了明显提升,已然成为了判断路面建设质量与运营使用性能的关键因素。该技术在性能判断与是否满足实用要求检测方面较为严格,且在数据获取时间与结果准确性方面均有着突出优势。自动化检测技术的应用效果极佳,这使得其在沥青路面改造环节的应用频率逐渐提升,以所获取到的数据为基础即可分析出产生路面病害的具体原因,从而制定科学合理的问题解决方案,保证路面大中修效果,实现公路使用寿命延长的根本目标。
参考文献:
[1]闫晓欣.基于激光平整度仪的高原沥青路面平整度检测与分析[D].重庆交通大学,2018.
[2]陈少文,展宏图,吴传海.高速公路沥青路面损坏状况评价标准及养护评价指标研究[J].公路与汽运,2017,01:129-132+135.
[3]李保险.基于路面三维图像的沥青路面裂缝自动识别算法[D].西南交通大学,2019.
[4]王松根.沥青路面养护设计规范(二)——基本规定、路况调查与评价[A]..养护与管理2017年第8期(总第78期)[C].:,2017:5.
[5]袁耀波.高速公路使用状况评估及路面修复技术案例分析[D].华南理工大学,2017.