公路项目沥青路面车辙病害检测分析

公路项目沥青路面车辙病害检测分析

李旭

四川蜀工公路工程试验检测有限公司  四川 成都 610000

摘要：车辙是道路在投入运营使用后，车辆在路面上逐渐形成的压痕和沉陷。车辙指标是评价路面是否能正常使用的关键指标，也是后续道路养护的参考依据。车辙深度体现了路面沥青混合料的动稳定度和永久变形指标的变化情况，直观决定了车辆行驶时的安全性和舒适性。为避免路面出现车辙病害，可在混合料设计阶段、施工阶段和养护阶段强化对抗车辙病害的措施落实，因此该文分析公路项目沥青路面车辙病害的原因及对策，具有十分重要的工程实践意义。

关键词：公路项目；沥青路面；车辙病害；检测

1公路沥青路面车辙的主要检测方法

1.1人工检测

近年来，随着城市化进程的加速，道路建设也日益增多。而道路的质量直接关系到人们的出行安全和舒适度，因此道路质量检测成为了必不可少的环节。在道路检测中，车辙深度是一个重要的指标，它直接反映了道路的磨损程度和使用寿命。而在车辙深度检测中，人工检测是一种传统方法。人工检测是指使用横断面尺、基准尺等工具进行测量，通过对车辙深度进行测量判断道路的状况。这种方法操作简单便捷，适用于小里程沥青路面车辙质量检测中。但是，人工检测也存在一些不足。首先，人工检测存在粗放化的局限性，其测量结果受技术水平和不可控因素影响，如人员操作不当、测量工具的精度、车辙深度的不均匀分布等。其次，人工检测的效率较低，需要耗费大量人力物力，不能满足大面积、高效率的检测需求。为了解决人工检测存在的不足，近年来，随着科技的不断发展，出现了一些新的检测方法。例如，利用激光测量技术进行车辙深度检测，其精度高、效率快、不受人为因素影响，能够满足大面积、高效率的检测需求。此外，还有基于图像处理技术的车辙深度检测方法，通过对道路表面图像进行处理，实现车辙深度的自动化检测。

1.2自动检测

自动检测是现阶段沥青路面车辙检测中较主流的方法。施工所用装置为路面多功能检测车，它利用各种现代化传感器进行检测。其中，利用非接触式位移传感器装置可以测定路面车辙深度。这种传感器装置能够测量路面的变形，从而在车辙形成后对其进行自动检测。自动检测可以充分发挥现代化传感器高稳定性、高精度的应用优势。这些传感器具有高精度、高稳定性、高可靠性、高精度、高灵敏度的特点，可以对路面车辙深度进行准确测量。同时，自动检测还可以快速、准确地识别路面车辙的位置和大小，提高了检测效率和准确性。自动检测还可以在不同工况下进行检测。无论是在施工过程中还是在路面使用中，都可以通过自动检测来实时监测路面车辙的情况。这种方法可以提高路面检测的准确性和可靠性，同时也可以节约人力和时间成本。

2工程概况

G76线成渝段高速公路为全封闭、全立交、设中央分隔带双向四车道高速公路。途经内江、资中、资阳、简阳等市（县）区，经2019年1月2日《川成渝司成渝发[2019]1号》函启用新里程后，起点桩号调整为K1932+238，止点桩号调整为K2144+402，路基宽度21.5米至25米，全段均为沥青砼路面，设计时速60～100km/h。1990年9月正式开工，1995年9月建成通车。为了及时了解和全面掌握成渝高速公路路面技术状况，为路面养护和科学决策管理提供基础数据，于2022年8月1日（检测时天气、环境状况均满足检测要求，所用检测设备在数据采集过程中运行正常）完成了成渝高速公路路面车辙检测工作。

3公路项目沥青路面车辙病害检测措施

3.1压实初期

在道路建设的过程中，人们往往过度追求平整度，这种追求可能会导致车辙问题的出现。车辙问题指的是道路表面出现的车轮压痕，这些痕迹会导致行车时的颠簸和不稳定，严重影响行车安全和舒适度。车辙问题的出现与沥青混合料的空隙率有关。沥青混合料的空隙率随着时间和温度的降低而减少，这会导致混合料的密实度增加，表面硬度提高，从而加剧路面的永久变形问题。沥青的占比过大也会加剧路面的永久变形问题。在设计阶段，应该综合考虑路面的压实度和空隙率，以达到最佳的路面性能。同时，在施工过程中，应该控制碾压的力度和时间，以避免车辙病害的出现。特别是在轮胎周围，车辙病害的出现比较明显，因此，应该特别注意这些区域的施工质量。

3.2中期变形阶段

中期变形阶段是沥青混合料在使用后一段时间后出现的一种状态，此时混合料处于半固态胶状状态，开始产生剪切变形，但是压应变速率仍保持稳定状态。这种状态是沥青混合料逐渐老化、氧化、硬化的结果，也是路面出现车辙现象的一个重要阶段。车辙现象是指道路表面出现“V”形横断面的沟槽，这种现象通常发生在高温季节，影响范围广，会给行车带来很大的不便。车辙现象是由于沥青面层的粘结措施不好，高温下集料沿着行车方向进行，产生推移病害所导致的。预防车辙现象的产生，主要是通过采用新材料和改造再生材料等措施来完成的。其中，新材料的使用可以有效地延缓沥青混合料的老化过程，提高路面的使用寿命。而改造再生材料则可以在保证性能的前提下，减少对环境的污染，实现资源的再利用。此外，在路面设计和施工过程中，也应采取一些措施来预防车辙现象的产生。例如，应合理选择沥青混合料的配合比和施工工艺，确保路面的粘结性和抗剪性。同时，还应加强路面维护和管理，及时修补和加固已经出现问题的路段，保证路面的平整度和耐久性。

3.3后期失稳阶段

在道路使用过程中，重型车辆荷载过大是造成道路失稳的常见原因之一。这是因为道路沥青混合料的承载能力有限，无法承受过重的车辆荷载，导致路面出现塑性形变。此外，路面沥青、胶浆等材料向车行道自由端流动，也会导致剪切形变，进而影响道路稳定性。为了解决这一问题，人们引入了四种聚合物材料，分别为AC-13F、AC-13C、AC-16和AC-20。不同级配混合料的流动数变化情况也不同，这是由多种因素所影响的。其中，影响流动数变化的因素包括温度、荷载、材料性质等。流动数是指永久应变对荷载作用次数的变化率，而应变率开始增大点对应的应变则称为破坏塑性应变。因此，在道路建设和维护过程中，需要根据不同的情况选择适当的混合料和材料，以确保道路的稳定性和安全性。同时，还需要注意车辆荷载的限制，避免过重的荷载对道路造成不必要的损害。

4沥青路面车辙检测技术

4.1超声波检测技术

超声波检测技术的应用越来越广泛，它通过超声波传感器进行检测，可用于道路、桥梁、建筑物等领域的损伤检测。但在使用超声波检测技术时，需要注意以下几点。首先，超声波传感器集发射与接收于一体，安装时要谨慎。传感器的安装位置要考虑到被检测物体的特性，如尺寸、形状、材料等。同时还要注意传感器与被检测物体之间的距离，距离过近会影响检测精度，距离过远则会导致信号衰减。其次，传感器检测梁的宽度必须大于路面检测的宽度。这是因为超声波在传播过程中会发生衍射，衍射角度与传感器的大小和被检测物体的尺寸有关。如果传感器大小与被检测物体的尺寸相近，则衍射效应会影响检测结果。

4.2激光检测技术

激光技术在现代检测领域中扮演着重要的角色，其中激光检测技术是一种高精度、非接触、检测速度快的技术。在汽车工业中，车辙的检测是非常重要的环节之一，因为车辙的质量直接关系到汽车的行驶安全。在国外，激光检测技术已经被广泛应用于车辙检验测试中，采用了几个激光探头和激光转镜扫描技术，但是成本偏高，难以普及。

5 结论

综上所述，研究沥青混凝土车辙问题可以促进道路建设的科学化和可持续性，通过对车辙问题的深入研究，可以为公路建设提供更加科学的建设方案，减少车辙问题的发生，提高道路使用寿命。

参考文献：

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