殷箭峰
湖北交投科技發(fā)展有限公司
在役高速公路路基性能評(píng)價(jià)及快速檢測(cè)技術(shù)
殷箭峰
湖北交投科技發(fā)展有限公司
我國(guó)高速公路發(fā)展已經(jīng)有了一定的規(guī)模和體系,對(duì)高速公路的發(fā)展和建設(shè)的重點(diǎn)逐漸向高速公路的養(yǎng)護(hù)轉(zhuǎn)移。針對(duì)高速公路的養(yǎng)護(hù),我國(guó)相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)與性能評(píng)價(jià)體系也已經(jīng)得到逐步的更新。高速公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)的主要對(duì)象之一就是路基,路基是公路的承重主體,在各種因素的影響下,其性能會(huì)逐漸劣化,從而使得高速公路的路面出現(xiàn)損壞現(xiàn)象。因此,加強(qiáng)高速公路的路基性能檢測(cè)與檢測(cè),對(duì)高速公路的長(zhǎng)期使用有著重要的作用。本文則主要從我國(guó)在役高速公路路基性能評(píng)價(jià)進(jìn)行分析,并探討了快速檢測(cè)技術(shù)在在役高速公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用。
在役高速公路;路基性能評(píng)價(jià);快速檢測(cè)技術(shù)
我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)在不斷發(fā)展,因此交通量也在不斷增加,就我國(guó)在役的高速公路而言,面臨的是越來越大的交通負(fù)荷[1]。而在進(jìn)行役高速公路路基的養(yǎng)護(hù)過程中,由于路基屬于隱蔽性的工程,對(duì)路基檢測(cè)的難度會(huì)比較大,并且由于相關(guān)人員對(duì)高速公路路基檢測(cè)的重視程度不足,使得路基檢測(cè)和性能評(píng)價(jià)存在技術(shù)上的問題,最終難以滿足在役高速公路路基性能評(píng)級(jí)和檢測(cè)的要求[2]??偠灾瑢?duì)我國(guó)在役高速公路路基的性能評(píng)價(jià)和檢測(cè)十分重要,而性能評(píng)價(jià)和快速檢測(cè)技術(shù)對(duì)在役高速公路的養(yǎng)護(hù)管理工作,實(shí)際上是保持和增加在役高速公路使用壽命的關(guān)鍵。
根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示和調(diào)查顯示,我國(guó)在役高速公路的路面出現(xiàn)損壞現(xiàn)象的主要原因之一是該在役高速公路路基性能出現(xiàn)劣化,因此相關(guān)工作人員要做好對(duì)在役高速公路路基性能的評(píng)價(jià)和檢測(cè),從而加強(qiáng)在役高速公路路基的養(yǎng)護(hù)管理工作。對(duì)于公路路面的檢測(cè)和評(píng)價(jià)體系,我國(guó)目前已經(jīng)有了比較完善的體系。但是,就在役高速公路路基的性能檢測(cè)和評(píng)價(jià)體系還仍有欠缺,例如路基的評(píng)級(jí)方法相對(duì)滯后、評(píng)價(jià)的結(jié)果與路基的實(shí)際情況有出入等等,因此,在役高速公路路基的養(yǎng)護(hù)工作也受到一定的影響。
公路路基性能評(píng)定:針對(duì)在役高速公路的性能評(píng)定,國(guó)家有相關(guān)的公路技術(shù)狀況指標(biāo),即MQI(Maintenance Quality Index)。在公路技術(shù)狀況指標(biāo)中就包含了路基性能的評(píng)價(jià)指標(biāo),即SCI。在路基性鞥評(píng)價(jià)指標(biāo)中,規(guī)定評(píng)價(jià)和檢測(cè)以1000米的路段長(zhǎng)度為評(píng)價(jià)和檢測(cè)單元,經(jīng)過檢測(cè)和評(píng)定之后,產(chǎn)生一定的數(shù)據(jù)顯示在役高速公路路段路基的基本狀況[3]。在這些狀況中,評(píng)定和檢測(cè)人員則可以知道路基的主要問題、主要病害有哪些。此外,在檢測(cè)和評(píng)定在役高速公路路基性能時(shí),要依據(jù)JTG H20-2007《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中的要求進(jìn)行。
為了使得對(duì)在役高速公路路基檢測(cè)的結(jié)果與實(shí)際路基情況相符,使得相關(guān)的工作人員對(duì)在役高速公路的養(yǎng)護(hù)管理工作更加合理科學(xué),最終延長(zhǎng)在役高速公路的使用壽命。我國(guó)引進(jìn)了先進(jìn)的檢測(cè)儀器和技術(shù)。
在役高速公路路基壓實(shí)度的快速檢測(cè)技術(shù):在傳統(tǒng)的公路路基性能檢測(cè)技術(shù)中,相關(guān)的檢測(cè)儀器相對(duì)來說操作比較繁瑣,并且檢測(cè)儀器數(shù)據(jù)在一段時(shí)間后需要重新標(biāo)定,這就會(huì)影響到對(duì)公路路基的檢測(cè)結(jié)果[4]。因此,國(guó)外一些先進(jìn)的路基性能快速檢測(cè)技術(shù)可以適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用到我國(guó)在役高速公路路基的檢測(cè)工作當(dāng)中,以下則是具體的路基壓實(shí)度快速檢測(cè)技術(shù)介紹,以及通過統(tǒng)計(jì)學(xué)原理對(duì)路基狀況進(jìn)行判定。
(1) PFWD設(shè)備與快速檢測(cè)
PFWD (Portable Falling Weight Deflectometer)也稱便攜式落錘彎沉儀,作為一種新的無損檢測(cè)設(shè)備,它可以檢測(cè)在役高速公路路基的動(dòng)力承載能力,以及路基的東彈性模量。PFWD設(shè)備的與過去的路基檢測(cè)設(shè)備相比,它的檢測(cè)速度更快,并且操作簡(jiǎn)單。PFWD對(duì)在役高速公路的測(cè)試過程主要分為三個(gè)步驟:首先,在檢測(cè)和測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)組裝PFWD設(shè)備;其次,在實(shí)際的檢測(cè)過中又分為好幾個(gè)步驟,由于文章篇幅有限,其具體三點(diǎn)步驟如下:①選擇在役高速公路路基的測(cè)試點(diǎn),一般情況下每車道20米一個(gè)點(diǎn),②專門的工作人員將PFWD設(shè)備放置到測(cè)試點(diǎn),③通過PFWD設(shè)備與計(jì)算機(jī)采集數(shù)據(jù),包括氣溫、承載板半徑和泊松系數(shù)等。
通過PFWD設(shè)備對(duì)在役高速公路路基的檢測(cè),其結(jié)果實(shí)際上需要考慮檢測(cè)中獲得的各種參數(shù),相關(guān)的工作人員要依據(jù)一定的改善進(jìn)行計(jì)算,例如PFWD設(shè)備測(cè)試路基模量值的公式相關(guān)路基檢測(cè)人員通過一系列的公式計(jì)算則可以得出高速公路的壓實(shí)度、強(qiáng)度等等具體的數(shù)據(jù),并從中可以分析出,在役高速公路路基存在的問題,進(jìn)而采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施。
(2) DCP與路基快速檢測(cè)
DCP檢測(cè)儀器主要由落錘、貫入桿、標(biāo)尺、圓錐錐尖等部件組成,它可以在850毫米的深度范圍內(nèi)連續(xù)檢測(cè)路基狀況,在檢測(cè)的過程當(dāng)中,工作人員仍需要進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)算,再得出檢測(cè)結(jié)果。其主要涉及到的公式包括DN=△y/n、CBR=405.3DN-1.259、K=144.71DN-0.2197等。在公式當(dāng)中,DN、CBR和K分別為貫入度、加州承載比和壓實(shí)度。其中CBR=405.3DN-1.259寫入AASHTO規(guī)范具有普遍規(guī)律性。對(duì)檢測(cè)高速公路路基狀況和性能來說,并且與傳統(tǒng)路基檢測(cè)相比,相對(duì)會(huì)更為準(zhǔn)確,產(chǎn)生的結(jié)果與路基性能的實(shí)際情況更為符合。
我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)急劇加快的態(tài)勢(shì),尤其是車流量的增多,使得我國(guó)公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)工作面臨的挑戰(zhàn)增大。而就我國(guó)高速公路的養(yǎng)護(hù)管理工作,目前雖然已經(jīng)取得一定成效,但是,對(duì)在役高速公路的養(yǎng)護(hù)工作仍然還有待改進(jìn)和提高[5]。本文涉及到的在役高速公路路基性能的評(píng)價(jià)與快速檢測(cè)技術(shù),還有許多不全面的地方,就此懇請(qǐng)廣大相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員予以指正。
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[5]李振存. 在役高速公路路基性能評(píng)價(jià)及快速檢測(cè)技術(shù)[D].長(zhǎng)沙理工大學(xué),2014.