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高速公路施工阶段路面检测技术综述

时间:2013-05-18来源:易品网 点击:

摘 要:随着中国经济的迅猛发展和不断增加的车载数量,高速公路沥青路面出现较多的早期破坏现象,因此,如何合理选用高速公路施工阶段路面检测技术成为一个技术难题,文章旨在讨论高速公路路面检测技术。

关键词:高速公路;路面;检测技术

1 概述
  伴随着经济的高速发展,截至目前我国高速公路已建成通车4万公里以上,成为支持国家经济发展与社会进步的重要基础设施。随着时间的推移、交通量增长和自然环境的变化,公路会出现不同程度的自然老化、损坏和使用性能降低。公路试验检测与管理的主要目的就是通过科学的手段和方法,延长道路使用寿命,使公路保持良好的技术状态、形成“安全、便捷、通畅、高效”的综合交通运输体系,以确保道路使用者出行的安全、舒适、快速和经济。将试验检测活动的规范提升到人民生命和财产安全的高度,是试验检测工作在公路工程建设和养护管理过程中的作用和地位得到不断认可的结果。因此,在高速公路施工阶段选用正确合理的路面检测技术,对检测路面抗滑性能、弯沉指标以及平整度指标有着重要的指导意义。

2 路面抗滑性能检测
  高速公路道路表面应有适应的抗滑力,以确保安全行车。若高速公路道路表面抗滑力不够,汽车启动后就会发生空轮打转情况;汽车在弯道上转弯时,就会产生漂移现象,易发生事故;速度较快行驶紧急刹车时,刹车距离就会增长。以上几种现象都非常容易导致交通事故的发生,经过调查分析,绝大部分交通事故的发生都是由于路面抗滑力不足所导致的。所以,对于高速公路道路表面来说,抗滑力性能的检测结果是一项非常重要的质量评定指标。抗滑性能的常用测试方法有:摆式仪法、激光构造深度仪法和横向抗滑系数测试车。
  2.1 摆式仪法
  摆式仪法的工作原理是当摆式仪的摆锤从任意高度自由滑落时,摆锤下面加装的橡胶滑块就会接触到试验道路表面。由于摆锤的势能由于二者之间的接触摩擦而损耗,因此,回摆的摆锤只能小于之前摆锤下落的高度。那么,试验路段表面摩擦阻力越小,摆锤回摆时的高度就越大,说明摆锤的摆值也就小。摆式仪法检测前随机选择试验路段,记录测试点所在试验路段的横截面位置,将检验仪器放在测试试验点,开机运行,使摆锤自由滑过已洒水的路面,指针即可对应指出试验路段表面的摆值。在同一试验路段,重复多次测量后取其平均值作为该测试点试验路段表面的抗滑值。
  通过摆式仪法可以测定出柔性沥青道路表面以及刚性水泥混凝土道路表面的抗滑值,同时可以评定出上述两种路面在道路湿滑的情况下的抗滑能力。
  2.2 激光构造深度仪法
  利用激光测距原理量测深度变化(同激光平整度仪)。激光构造深度仪检测速度可以达到5km/h,即人的步行速度。该仪器测试法具有仪器运输方便、操作快捷,试验结果可靠性好,试验造价低廉的优点。
  2.3 横向抗滑系数测试车
  横向抗滑系数测试车的工作原理:在测试车上加装两个试验轮胎,通过调整它们的角度,使测试车在行驶时有一定角度的偏转。测试车在潮湿的试验路段以一定速度行驶时,加装的试验轮胎会受到侧向摩擦阻力作用,用此摩擦阻力的数值除以试验轮胎的载重得到的数值,即为试验路段的横向力系数。横向力系数越大,说明路面抗滑能力越强。

3 路面弯沉检测
  路面弯沉值的检测是在测量柔性沥青路面强度时的一项重要质量评定指标。路面弯沉是指在符合一定标准的轴载作用下,道路表面车轮缝隙位置产生的垂直回弹变形值或总垂直变形量。测定路面弯沉值的常用方法主要有以下三种:
  3.1 贝克曼梁法
  采用贝克曼梁法测定道路表面的弯沉值,具有仪器操作简便,试验仪器及结果应用广泛的特点。但是,此种测试方法也有不足之处,由于测试仪器所采用的试验方法在整个试验过程中,全部采用人工进行操作,导致所测试出的结果受到人为因素的干扰较大,而且测试速度非常慢。
  3.2 激光弯沉测定仪法
  激光弯沉测定仪的电源为锂电池,光电流的增加或减少与硅光电池测头的变动距离有密切关系。光电流少时,落入小孔的激光量也少,说明路面回弹变形;而光电流大时,落入小孔且射到硅光电池上的激光量增加,则意味着路面(或路基)的回弹变形增大。因此,通过光电流的大小。完全可以测出路面实际回弹变形的数值,这就是利用激光-硅光电池测定路基路面回弹弯沉值的基本工作原理。
  采用激光弯沉测定仪法测定道路表面弯沉值时,具有仪器操作简易、体积小、质量轻,测试结果精度高、读数稳定,并且该仪器价格低廉且容易研制。另外,该仪器是以光线作为臂长,射程较远,再加上激光发射角度较窄,穿透力强,在10以外的远处仍然清晰可见。
  3.3 自动弯沉测定仪法
  自动弯沉仪测定车以一定的速度在所需检测的路面上行驶,这时,将测试准备工作时安装在测试车底盘下面位于前后轴之间的弯沉测定梁放到测试车底盘的前端,支在检测路面保持静止不动,当测试车的后轴双轮缝隙通过侧头时,所检测路面的弯沉值通过位移传感器装置自动记录下来,然后,测定梁被继续拖动,以两倍的汽车速度拖至下一待测点,就这样,周而复始的循环向前连续测定,最后的路面弯沉检测结果可通过计算机输出。

4 路面平整度检测
  路面平整度是路面评价及路面施工验收中的一个重要指标,主要反映的是路面纵断面剖面曲线的平整性。当路面纵断面剖面曲线相对平滑时,则表示路面相对平整,或平整度相对好,反之则表示平整度相对差。好的路面则要求路面平整度也要好。平整度的测试设备分为断面类和反应类两大类。
  4.1 激光路面平整度测定仪
  激光路面平整度测定仪的工作原理是测试车在所需检测的路面上以一定的速度行驶,这时通过在测试准备阶段安装固定在测试车底盘上的激光传感器发射激光束,当激光束以一定角度反射回读数器来测定路面的平整度。
  4.2 车载式颠簸累积仪
  车载式颠簸累积仪的工作原理是测试车在所需检测的路面以一定速度行驶时,测试车后轴与车厢之间的单向位移累积值VBI表示路面的平整度,以cm/km为计量单位。VBI值越小,说明路面平整度越好。该测试方法具有测试速度快、仪器价格低廉和操作简便的特点。

参考文献
  [1]盛安连.路基路面检测技术[M].北京:人民交通出版社,1996.
  [2]林方虎.沥青路面施工质量控制要点分析[J].公路与汽运,2006(6).
  [3]高等级公路质量无损检测方法技术试验研究报告[R].河南地球物理勘察院,2000.
 

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