刘伟基
广东冠粤路桥有限公司
摘要：在进行高等级公路的建设过程中，沥青路面是最常用到的一种路面结构形式。沥青路面的使用性能优良，施工环节较为便利，可以给乘客以更好的驾车与乘车体验。但是，由于沥青路面长期暴露在外界环境中，再加之行车荷载等因素的影响，导致了路面经常存在变形类的病害。通过开展病害的快速检测工作，不仅可以为施工环节提供一定的技术支撑，同时也可以为早期病害的防治提供参考依据。本文先对国内外沥青路面变形类病害检测状况进行概述，并进一步研究快速检测方法的应用。
关键词：沥青路面；变形类病害；快速检测；
1引言
随着国内城市化进程的不断加快，我国的公路事业获得了的快速发展，进而为经济社会的进步注入了强大动力。一般来说，沥青路面常见的变形类病害种类较多，其不仅包含了车辙、沉陷、拥包，同时还囊括了裂缝等病害。随着我国交通需求的急剧增加，做好变形类病害检测工作有着极其重要的作用。
2国内外对于沥青路面变形类病害检测的概述
沥青路面使用期间，由于沥青混合料的抗弯拉强度较低，并且面层材料性质容易受到温度变化的影响，因而路面结构经常出现变形类病害。尤其在冬季严寒气候以及夏季强降雨等气候环境的影响下，路面经常出现车辙、裂缝等问题。为提高路面结构的使用性能，降低路面病害的发生概率，现阶段要注重病害的检测，进而为沥青路面早期病害的防治提供依据。根据我国颁布实施的《公路技术状况评定标准》，把将变形类病害分为沉陷、波浪、拥包等几种主要的损坏类型，同时也对病害的轻重程度做出了规定。其中，变形深度（高差）在10mm到25mm之间的变形，将其划分为轻型病害，对于深度（高差）超过25mm的变形，将其划分为重型病害。但是，在进行变形类病害的检测工作时，规范并没有对具体的检测方法进行规定。但是，在《美国沥青再生指南》中，把沥青路面的波浪、拥包界定为变形类路面病害，并且将沉陷现象划入到路面基层病害的范畴。具体检测工作中，主要使用的检测方法是人工调查法，并根据病害的严重程度进行调查表的填写，之后再利用快速检测技术对相关病害进行识别，这一过程中需要用到图像识别技术。但是，如果采用人工调查法进行变形类病害的检测，不能满足目前检测工作的需求，这主要是由于现阶段的交通量较大，并且沥青路面分布较广、基数较大，因而检测环节的工作量极大。同时，由于图像识别技术的应用受到限制，所拍摄的图片是平面图，因而不能对一些变形类病害进行识别。随着检测设备以及先进检测技术的广泛应用，积极引进数字化、自动化的检测工具。总体而言，目前的沥青路面病害检测质量与效率得到了显著的提高。
3沥青路面变形类病害形式
3.1网裂
如果降落到面层的水分不能得到及时的排除，那么水将透过沥青表层渗透到半刚性基层结构中。在受到行车荷载的作用下，基层结构中的细集料将会受到不断的冲刷，这一过程中伴随着泥浆上翻等问题，最终导致泛浆、裂缝的形成。此外，如果基层材料的压实度达不到要求，或者地面水位过高，都将导致基层结构的承载能力下降，进而导致横缝、纵缝等问题的出现。另外，在北方严寒地区，冬季温度较低，白天与晚上昼夜温差较大，在受到冻融效应的影响下，也可能出现横向与纵向裂缝。如果这些裂缝不能得到及时的修复，久而久之会形成网状裂缝，进而导致路面结构的使用性能与结构承载力下降。
3.2坑洞
沥青路面结构使用期间经常出现坑洞问题，同时这也是典型的水损坏问题。当降落在路面的水分渗透到混合料的空隙中不能及时的排除，那么在受到荷载作用与环境因素的影响下，沥青将会从骨料表面剥落，进而导致坑洞问题的出现。此外，如果在进行混合料的搅拌工作时，没有对温度进行严格的控制，将导致沥青出现老化问题，这也将对沥青路面的使用性能造成不良影响，并引起相应的坑槽问题。无论是普通沥青混凝土，或者是改性沥青混凝土，都会出现相应的坑洞问题。
3.3车辙
根据产生原因的不同，可将车辙分为三种不同的类型：结构型、失稳型以及磨耗型，车辙问题主要是由于面层与基层材料在荷载作用下出现侧向位移所形成。其中，前两种车辙较为常见，主要是由于面层与基层材料的配合比设计以及碾压工作不到位所导致。对于磨耗型车辙而言，主要是粗骨料的强度达不到要求，或车辆使用带凸钉的轮胎所引起。车辙的产生方向与行车方向基本一致，尤其在南方一些高温多雨地区，夏季温度过高，在受到重荷载交通的影响，沥青的粘结性能耐降低，因而沥青路面的结构强度显著减小，车辙问题较为普遍。
4沥青路面变形类病害快速检测方法的应用
4.1断面相对高程的采集
具体采集工作中，需要车辆搭载激光传感器，该设备可以对行车过程中路面与传感器的相对距离进行精确的测定。其中，加速度传感器主要负责垂向加速度的测定，距离传感器主要负责行车方向上断面相对高程的测定。测定工作结束后，还要借助下述公式进行每1mm相对高程的计算。下述公式是上世纪60年代美国的一家汽车公司所提出，在目前的断面测量工作中有着广泛的应用。
在上式中，X所表征的是断面纵向距离，同时也是计算环节的自变量。Z（X）所表征的是采集路段断面相对高程；此外，式中的H（x）是激光传感器与测量断面之间的垂向距离；At（s）所代表的是加速度传感器的垂向加速度，V所表征的是测量过程中汽车沿着断面纵向行驶过程的速度。通过上式的计算，可以得到测量路段断面相对高程。
4.2变形类病害计算区域的明确
采用人工调查法进行变形类病害的快速检测工作时，对于沉陷、波浪拥包等病害，主要使用3m直尺作为测量工作。具体测量工作中，首先要在病害范围内选择一个3m的区域，并将其作为一个计算区域。其中，每1mm当作一个计算点，这一过程中会形成3000个断面，同时测量工作中也会得出3000个相对高程数据。之后，检测人员需要从这3000个数据当中找到极大值以及极小值，并且要对极值差进行计算，进而可以得到极大值和极小值之间的差值数据。对于极值差超过10mm的点，要将其作为沥青路面变形类病害点。根据规范要求，将极值差在10mm到25mm的区域定义为轻型病害区，将极值差超过25mm的区域定义为重型病害区。
4.3变形类损坏面积的计算
在进行面积的计算工作前，检测人员首先要对断面相对高程极值差数据做出相应的筛选，并且要找到极值差超过10mm所对应的路面桩号范围。这样一来，就可以确定出变形类病害区域的长度。对于损坏影响宽度的选取，可以根据我国颁布实施的《公路技术状况评定标准》中的相关规定来选取。计算工作中，可以采用下述公式进行病害区域长度的计算。此外，具体检测工作中，也可以找到相应的公路桩号范围，并通过实地探查的方式来明确病害的实际损坏面积。
A=L×W
其中，上式中的L所代表的是病害区域长度：W表征的是损害影响宽度，计算可得损坏面积A。
5结束语
由于受到施工、养护以及气候变化、车辆荷载等因素的影响，沥青路面运行过程中经常出现沉陷、波浪以及拥包、裂缝等变形类病害。这不仅会对行车的安全性造成影响，同时还会导致乘车体验下降，对沥青路面的使用性能造成不良影响。因而，现阶段要做好沥青路面病害的检测工作。具体检测过程中，规范并没有对检测方法做出明确的界定，因而可以采用车载激光传感器进行测定，这一过程中要对断面相对高程进行精确的测量，并且要明确相应的计算区域，进而提高快速检测工作的质量与效果。
参考文献
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