山西高速公路工程检测有限公司

摘 要：为保证高速公路路面检测的科学合理性，保证检测结果的立体化、可视化，结合路面损害率DR、路面强度指标PSSI、路况指数PCI等各项路面检测标准，阐述高速公路路面强度以及路面耐久性检测和评价分析的方法，并提出高速公路路面病害成因及处理措施，旨在避免检测过程中的重大失误，最大限度保证路面检测的准确性和高效性，高效、科学地实施路面病害防治措施。

关键词：高速公路;路面检测;病害处理;

作者简介：赵静（1986—），女，山西太原人，工程师，从事道路工程试验检测及项目管理工作。;

1 高速公路路面检测评价分析

1.1 路面强度检测及评价分析

1.1.1 强度检测方法

提高路面强度是保证高速公路质量、优化高速公路安全系数的基本要求。目前路面强度检测的主要方法是回弹法和钻芯法，通过技术分析得出，当路基保护层的厚度超过20mm且混凝土块直径为4～6mm时，回弹值较低，为避免回弹值对路面强度检测结果的影响，需根据图纸或采用路基保护层测定仪来精确定位保护层内直径较大的混凝土块位置，因此回弹法在强度检测方面存在一定缺陷。从检测精度的角度来看，静荷载检测法具有突出的优势，被广泛用于路面的抗压强度和质量缺陷测试。多数情况下可通过对静载荷检测方法进行适当变形，以确定高速公路路面的承载力大小。通过相关测试，以S=(0.004-0.01)b这一标准对静载荷大小进行计算，并以计算结果作为高速公路路面承载力的额定值。为解决常规静载荷试验中出现的问题，应选用校正快压法进行测验。在进行检测时，以1h为间隔，对载荷进行加压,总加压量应大于额定载荷值的两倍。当加压量等于额定荷载时，对其进行检测，并将该测量值和预测值的比值作为修正系数，并以此为基础修正各阶段的载荷值大小。需要注意的是，在利用校正快压法进行静载荷检测时，需综合考虑载荷板尺寸及加压强度，降低其对复合地基的影响，同时由于该方法无法准确判断路面下半结构的质量及均匀程度，因此在进行高速公路路面检测时，需根据实际情况结合其他检测方案，以保证检测结果的可靠性。

1.1.2 评价方法

现阶段，我国相关部门通常利用路面结构强度指数对高速公路的路面强度进行评价，其参考标准为：

式（1)～(4）中：SSL为路面结构强度系数，其值为路面设计弯沉与实际弯沉比

;N为设计年限内一个车道的累计当量轴次；A1为公路等级系数；A2为面层类型系数；A3为路面结构类型系数；γ为设计年限内交通量的平均年增长率（%）；N1为营运第一年双向日平均当量轴次；τ为结构系数；a0通常取15.71(mm);a1取5.19(mm）。

PSSI评价标准的取值范围为0～100，取值越低，表示高速公路路面强度越弱，评价标准如表1所示。

表1 路面结构强度指数（PSSI）评价标准 下载原图

相关部门根据路面强度指数PSSI的评价结果，确定高速公路路面的强度等级，并分析路面病害成因，结合实际情况，有针对性地进行高速公路路面病害处理工作，保证病害处理措施的高效性和可靠性[1]。

1.2 高速公路路面耐久性检测及评价分析

1.2.1 检测方法

在高速公路路面耐久的检测过程中，应仔细观察路面是否有裂纹、碎屑、路障、锈蚀扩展等。其中，裂纹是最常见的高速公路路面损坏形式。检测人员应记录裂缝的宽度、长度、深度和表面状况。裂纹的宽度通常用裂纹点样仪测量。裂缝深度以典型裂缝中的抽检测量结果为标准，利用超声波采样，对路面上存在的典型裂纹进行随机检查。同时检测人员须注意观察路面裂纹是否为沿长度方向延伸的增强裂纹，并判断裂纹的位置是否为高应力位置，对裂纹出现原因进行定性分析，详细记录检测结果，并对路面损坏部位进行拍摄记录，以备日后检查。

通过抽芯检测法可以直观地了解到高速公路路面内部结构的损坏程度。利用钻探取土法，通过工程钻机进行钻土取芯操作，将芯样取出，通过观察芯样的具体情况，判断路面结构的水泥使用量，并观察混凝土结构是否存在固结现象，以对高速公路路面的损坏程度进行有效分析。同时对部分芯样进行定期养护，检测不同成桩时间的芯样强度。为节省检测时间，提高检测精度，在进行抽芯操作后，在钻孔处灌入水泥浆，可以在一定程度上增强路面混凝土结构的强度。但需要注意的是，在进行抽芯检测时，应注意路面的开裂情况，如果路面开裂情况严重，在进行钻孔取芯操作时，会对路面结构产生一定程度的损坏，因此在进行抽芯检测时，必须做好芯样的后期养护工作。

1.2.2 评价方法

高速公路路面耐久评价一般通过路面损坏率DR以及路况指数PCI对高速公路耐久性能进行科学评价，其中路面损坏率DR的计算公式为：

路况指数PCI的计算公式为：

式（5)～(6）中：D为路面折合破损面积之和；Wi为检测路面中不同路面灾害的占比；Aij为检测路面的损坏面积；A为检测路面的面积；a0取15.0(m2);a1取0.412(m2）。PCI评价标准如表2所示。

通过分析路面损坏率（DR）与路况指数（PCI），可以对高速公路的路面耐久度进行科学合理的评价，同时根据路面灾害占比，有针对性地制定病害防治措施，以提高路面耐久性能，保证高速公路的运输质量[2]。

表2 路况指数PCI评价标准 下载原图

2 高速公路路面病害成因及处理措施

2.1 高速公路路面病害成因

2.1.1 路面养护管理资金不足

据相关数据统计可知，现阶段我国每年的高速公路干线养护管理费用仅500亿元，但进行各大高速公路枢纽及交通要道的养护管理工作，每年至少需投入养护管理费1 000亿元，由此可见，我国在高速公路工程养护管理方面投入的资金存在较大缺口。虽然近年来我国高速公路工程建设规模逐步扩大，但对高速公路的养护管理力度较弱，没有实现建设与养护相统一的目标，高速公路养护管理工作进度缓慢，导致路面病害问题频发，不少路面都存在下沉变形、开裂等情况。如不加大养护资金投入力度，及时进行高速公路病害处理工作，可能导致后续高速公路养护管理难度增加，影响病害路段的交通安全质量。

2.1.2 路基不均匀沉降形变

我国部分地区通常出现周期性降雨现象，且降雨时间长，易导致高速公路的路面路基结构发生浸水形变。同时雨水会通过路面孔洞、土壤缝隙进入路基结构，增加路基湿度，对路基稳定性造成一定影响，导致路面路基不均匀沉降，影响高速公路的交通安全质量，造成跳车等交通事故。如果高速公路的路基结构排水功能较弱或降雨量超过路基结构的排水负荷，将造成路面严重积水，导致土壤湿度增加，进一步影响路基稳定性，严重情况下可能出现路面坍塌等严重病害问题。同时路面路基长时间积水，会影响路基结构的荷载程度，在渗透作用和重力作用的影响下，导致路面发生不均匀沉降变形，严重影响路面结构的沉降适应性。

2.2 高速公路路面病害处理的积极意义

2.2.1 促进地区经济发展

高速公路在长时间的使用过程中，会因大货车碾压、自然灾害等原因，导致路面出现一定程度的破损，这也是高速公路路面病害的主要成因之一。因此积极进行高速公路路面病害处理工作，定期对高速公路进行质检，及时修补受损路面，可以在最大程度上保证高速公路畅通，维护交通安全。同时安全畅通的交通环境可以有效降低重大交通事故的发生概率，并保证各地区之间物资正常流通，为人员往来提供极大便利，在一定程度上保证了周边区域的经济发展。因此对高速公路路面进行及时有效的病害处理工作，建立健全科学合理的高速公路工程养护管理体系，可以有效带动高速公路枢纽辐射地带的经济发展，为人员的安全出行、货物的安全运输提供可靠保障。

2.2.2 有效降低自然灾害的影响程度

我国高原、山区地势险峻，地质环境复杂，且部分山区易遭遇暴雨、泥石流、冰雹等自然灾害，对高速公路路面造成严重破坏，及时对当地的高速公路路面进行养护管理，处理路面破损、路面积水、路基浸水等病害问题，可以有效降低山洪暴发对山区高速公路路面的影响。针对自然灾害频发的高速公路，相关单位定期进行道路质量检测及维护工作，及时解决高速公路存在的安全隐患，设立警示标志，做好预防措施，可以有效保证来往车辆及行人的安全。

2.2.3 延长高速公路的使用年限

高速公路工程属于建设施工中的消耗品，在使用过程中，高速公路路面交通质量会随使用时间的增加而逐渐下降，同时还会受到自然灾害、车辆碾压等因素影响，加快高速公路路面交通质量下降速度，因此及时进行高速公路路面的病害处理工作，可以有效控制高速公路路面交通质量，并延长高速公路的使用年限，在一定程度上降低高速公路工程后续的质检及翻新成本[3]。

2.3 高速公路路面病害处理措施

2.3.1 建立健全高速公路路面养护管理制度

随着我国高速公路工程建设规模不断扩大，高速公路建设质量逐年上升，有针对性地制定高速公路养护管理政策，可以为高速公路路面病害处理工作提供可靠的制度保障，提高高速公路的交通运输质量。地方政府应结合当地路况、自然条件等因素，有针对性地完善相关法律法规，对现有的高速公路路面养护管理体制进行合理调整并予以改善，保证高速公路路面病害处理工作有序进行。相关单位需结合人才市场改革情况，努力完善人才培养制度，培养高素质高水平的高速公路路面病害防治人才，并根据高速公路路面病害处理工作需求制定相关规章制度，在工作中采取奖惩制度，以调动相关人员的工作积极性，保证高速公路养护管理质量，提高路面病害处理效率。定期检修养护设备，将设备检修纳入绩效考核中，保证设备检修操作的专业性，为接下来的病害处理工作奠定良好的设备基础，相关部门需加大对高速公路路面病害处理工作的资金投入力度，积极研发病害处理新技术，以提高我国高速公路路面病害处理的工作效率，保证高速公路的交通质量[4]。

2.3.2 增强路面强度，提高地基稳定性

针对路面路基不均匀沉降形变等病害问题，可通过注浆技术对路面地基结构进行加固，以提高路基结构稳定性，降低路面不均匀沉降形变程度。技术人员向地基孔隙中注入定量硬性胶状物，提高地基土壤结构的黏结性，达到提高地基稳定性、防止路面不均匀沉降变形的目的。在地基孔隙间搭建保护层，可以有效防止高速公路地基受到地下暗河侵蚀，增加高速公路路面下部结构的承载力，防止路面出现沉降、坍塌等病害问题。技术人员在对高速公路地面不均匀沉降变形等病害问题进行相应的处理施工时，应根据土壤含水量、渗透压等数据计算出钻孔深度，一般情况下不超过5m，并保证孔径不小于60mm，不超过95mm，并在钻孔内部植入射管，并严格确保射管直径小于孔径，同时为保证在钻孔过程中射管不被水流侵蚀，需在射管外加装耐磨保护套。完成钻孔操作后，技术人员应根据钻孔深度配置适量的水泥浆液，确保水泥浆能够正常进入射管并注入地基孔隙，最终实现增强地基稳定性、防止地面不均匀沉降变形的目的[5]。

3 结语

我国社会经济正处于高速发展阶段，并且相关单位也越来越重视高速公路的性能检测与病害处理工作。相关部门应结合实际情况，加大高速公路路面养护管理力度，积极制定路面病害处理措施，可以较好地保证高速公路的交通质量，延长高速公路使用年限，促进地区经济稳定发展。