夏玉超

摘要：因?yàn)闅v史和地理因素約束，使得我國西藏地區(qū)交通運(yùn)輸能力不佳，不利于該地經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。為了不斷強(qiáng)化西藏和國家腹地之間的聯(lián)系，構(gòu)建健全性的國防體系并維持社會(huì)整體的安全穩(wěn)定局勢，必須盡快開發(fā)出具備完善設(shè)施、運(yùn)行高效快速、耐久性強(qiáng)、配合靈活協(xié)調(diào)的綜合性交通網(wǎng)絡(luò)。本文將結(jié)合實(shí)際探討西藏公路路面檢測和評(píng)價(jià)等技術(shù)，進(jìn)一步為日后該地區(qū)公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方案完善、結(jié)構(gòu)質(zhì)量提升、使用期限增加等，奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：西藏公路；路面檢測；評(píng)價(jià)技術(shù)

縱觀當(dāng)前我國西藏公路，往往因?yàn)榻煌髁枯^大、貨運(yùn)車輛比例過高等原因，導(dǎo)致路面平整度極速降低，接連引發(fā)路面裂縫、水損壞等病害，無法滿足行車的安全、快速、舒適性等需求，還會(huì)令后期公路養(yǎng)護(hù)成本大幅度增加。為了一改這類消極現(xiàn)狀，選擇及時(shí)研究出科學(xué)有效的公路路面檢測和評(píng)價(jià)技術(shù)，顯得勢在必行。

1.西藏公路路面的檢測技術(shù)

筆者在此主要以瀝青混合料性能的檢測技術(shù)為例。須知想要客觀鑒定瀝青混合料動(dòng)態(tài)性能，就必須要了解復(fù)合模量、勁度、抗壓強(qiáng)度、回彈模量等基礎(chǔ)性參數(shù)，而其中的回彈模量則具體屬于彈性理論當(dāng)中的彈性模量。需要注意的是，瀝青混合料并非完全的彈性材料，若承受一定程度的荷載作用，便會(huì)引發(fā)永久變形；而當(dāng)這部分荷載遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及材料自身強(qiáng)度時(shí)，且荷載重復(fù)作用頻率維持在100～200次時(shí)，每次荷載作用后材料的變形基本上能夠全部恢復(fù)，在這種情況下才可認(rèn)定材料是彈性的。在配合彈性理論進(jìn)行路面性能鑒定過程中，特別是在確認(rèn)重復(fù)荷載作用下的回彈模量加載波形時(shí)，最好要使用歷時(shí)0.1秒且間歇時(shí)間維持在0.9秒的半正弦荷載；瀝青混合料回彈模量則可借助無限抗壓試驗(yàn)亦或是間接拉伸試驗(yàn)加以認(rèn)證。而重復(fù)荷載作用下應(yīng)力、可恢復(fù)彈性應(yīng)變的比值就是所謂的回彈模量MR，對應(yīng)的計(jì)算公式表示為MR=ó/ξt。當(dāng)中ó表示應(yīng)力，單位是MPa；ξt表示可恢復(fù)彈性應(yīng)變。

現(xiàn)階段在針對瀝青混合料動(dòng)態(tài)模量予以測量過程中，最為常用的方法主要包括無側(cè)限抗壓模量和間接抗拉模量測試兩種。當(dāng)中無側(cè)限抗壓模量主要用于認(rèn)證瀝青混合料的抗壓動(dòng)態(tài)模量，而間接抗拉模量則集中于鑒定劈裂動(dòng)態(tài)模量。需要加以強(qiáng)調(diào)的是，因?yàn)樵诮M織間接拉伸試驗(yàn)環(huán)節(jié)中，試件自身的受力狀況往往極為繁瑣，同時(shí)用于演算模量的時(shí)間水平變形量又不方便測定，而利用垂直變形推測水平變形又經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些誤差，因此至今我國都習(xí)慣于在設(shè)計(jì)活動(dòng)中應(yīng)用無側(cè)限抗壓模量，換句話說，就是憑借無側(cè)限抗壓試驗(yàn)方式進(jìn)行瀝青混合料的動(dòng)態(tài)模量確認(rèn)。經(jīng)過筆者長期研究發(fā)現(xiàn)，能夠影響到瀝青混合料動(dòng)態(tài)模量的因素極為繁多，包含加載時(shí)間、應(yīng)力數(shù)值、加載方法、間歇時(shí)間等等。依照國內(nèi)外一系列文獻(xiàn)對比分析，在將高等級(jí)道路上設(shè)計(jì)車速和設(shè)計(jì)車頭間距考慮進(jìn)去之后，有關(guān)測試加載時(shí)間最好為0.1秒，對應(yīng)的間歇時(shí)間則設(shè)置為0.9秒。對于有關(guān)頻率的影響研究，則可以考慮選擇和實(shí)際交通車速最為臨近的頻率，如面對高等級(jí)公路，有關(guān)頻率值最好為10赫茲。而在我國標(biāo)準(zhǔn)軸載狀況之下，應(yīng)力主要是0.7MPa，所以瀝青混合料的動(dòng)態(tài)模量應(yīng)該設(shè)置為0.7MPa應(yīng)力下動(dòng)態(tài)模量值。又因?yàn)槲覈讶辉谶@方面做出一系列的自然劃分，并且又嚴(yán)格規(guī)定了瀝青路面的設(shè)計(jì)方式，因此需要選取15攝氏度下的動(dòng)態(tài)模量測定值。

2.西藏公路路面的檢測原理

2.1FWD測試方面

主要工具便是落錘式彎沉儀，具體方式就是配合計(jì)算機(jī)來控制對應(yīng)的液壓系統(tǒng)，經(jīng)過提升和自然下落一重錘之后，令路面承受一定程度的脈沖荷載，這樣就能夠模擬車輛行使過程中車輪荷載對路面產(chǎn)生的影響。在此期間，荷載數(shù)值可以透過重錘提升高度變動(dòng)，進(jìn)行不同范疇內(nèi)的修改變動(dòng)，而產(chǎn)生的荷載將經(jīng)過一個(gè)重載的荷載傳感器進(jìn)行測定，隨后通過一個(gè)直徑為300毫米的承載板傳送至路面，使得路面催生變形結(jié)果；其間這一系列變形現(xiàn)象將借助不同傳感器得到測量，最終統(tǒng)一交由計(jì)算機(jī)整合并換算出不同測點(diǎn)的彎沉值，衍生出完善的彎沉盆圖。這樣一來，有關(guān)工作人員就能夠更加輕松有效的進(jìn)行多層路面結(jié)構(gòu)性能評(píng)價(jià)了。

落錘式彎沉儀本身具備測速快捷靈活、精度可靠，能夠逼真模擬行車荷載動(dòng)力作用等優(yōu)勢特征，尤其是FWD，可以精準(zhǔn)性檢測不同點(diǎn)的彎沉反應(yīng)基礎(chǔ)上，量測不同級(jí)別荷載作用下的路表面動(dòng)態(tài)彎沉曲線，認(rèn)證一系列彎沉盆的形狀。如今落錘式彎沉儀已經(jīng)被認(rèn)證為相對優(yōu)秀的路面無損檢測工具，除了上述原因之外，更在于其可以輕松克服梁式彎沉儀的種種弊端，而又因?yàn)樽陨碇亓枯^輕，令以往穩(wěn)態(tài)動(dòng)力彎沉儀的靜力預(yù)載問題得以消除。

2.2探地雷達(dá)測試方面

想要配合探地雷達(dá)來檢測路面是否完好，就必須要沿用到介電差異這類重要指標(biāo)，主要原因則是電磁波在傳播期間若面臨介電常數(shù)各異的媒質(zhì)，就必然會(huì)透過界面產(chǎn)生反射現(xiàn)象，而這部分反射信號(hào)的強(qiáng)弱性，主要由上下層之間的介電常數(shù)差異決定。而公路基本上可以劃分為三類結(jié)構(gòu)層，當(dāng)公路等級(jí)和材質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，不同結(jié)構(gòu)層的厚度也將同步變動(dòng)，通常狀況下面層厚度穩(wěn)定在10～29厘米。而基層厚度則被控制在30～39厘米，至于土厚度變化范疇則相對大一些。如今我國西藏公路面層習(xí)慣于沿用兩種類型的材料，分別是改性瀝青與水泥混凝土，在建設(shè)路基和基層過程中會(huì)沿用到水泥土、水泥穩(wěn)定材料、石灰土、石灰穩(wěn)定粒料等等；而空氣的相對介電常數(shù)是1，用混凝土制作的面層相對介電常數(shù)則維持在7～9之間，使用瀝青時(shí)對應(yīng)的介電常數(shù)則穩(wěn)定在3～5之間，加上這部分基層和路基濕度較大一些，其相對介電常數(shù)則經(jīng)常會(huì)超過8。透過此類現(xiàn)象觀察認(rèn)證，西藏公路不同層的介電常數(shù)都存在明顯性的差異現(xiàn)象，而這更為雷達(dá)檢測道路結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定性等，提供了相對豐富有效的物理依據(jù)。

而為了更加清晰準(zhǔn)確的反映出雷達(dá)波由入射到完成循環(huán)旅行的過程，以及時(shí)間，技術(shù)人員主要會(huì)使用儀器時(shí)窗信號(hào)加以記錄，當(dāng)確定波行距離和波旅行時(shí)間等數(shù)據(jù)相互對應(yīng)過后，就能夠推算出電磁波具體行進(jìn)的速度。需要加以關(guān)注的是，因?yàn)槁坊访娴奈锢砹W(xué)指標(biāo)、幾何尺寸等，和電磁波實(shí)際旅行時(shí)間、旅行路程、行速等有著極為縝密的關(guān)聯(lián)，所以說，當(dāng)依次獲取以上的電磁波旅行數(shù)據(jù)之后，則能夠快捷便利性的演算出路基路面不同指標(biāo)的實(shí)際參數(shù)，鎖定不同類型異常體的分布位置，還有則是得知材料的具體厚度、密實(shí)和松軟程度等等。

3.西藏公路路面結(jié)構(gòu)性能的評(píng)價(jià)技術(shù)

如今我國在進(jìn)行西藏公路使用性能評(píng)價(jià)時(shí)，經(jīng)常會(huì)沿用到單向和綜合兩類指標(biāo)。

3.1單項(xiàng)指標(biāo)

單向指標(biāo)主要依照路面具體使用性能細(xì)分為功能、結(jié)構(gòu)、承載力、安全等四種類型的性能指標(biāo)。其中功能性能主要用于鑒定路面能否為滿足來往行車的舒適和方便體驗(yàn)、結(jié)構(gòu)性能重在驗(yàn)證路面的物理狀況、承載力性能則有助于反映出路面結(jié)構(gòu)的剩余壽命，至于安全性能則用于認(rèn)證車輛在道路行使過程中的安全狀態(tài)。

3.2綜合指標(biāo)

其次，綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)則主張針對上述不同類型指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)算術(shù)平均值演算。這樣一來，就可以充分反映出西藏公路路面使用性能。

4.結(jié)束語

綜上所述，為了全面推動(dòng)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，選擇實(shí)時(shí)性檢驗(yàn)公路結(jié)構(gòu)安全質(zhì)量，維護(hù)公路交通和諧穩(wěn)定秩序，顯得十分關(guān)鍵。希望日后相關(guān)工作人員能夠充分借鑒本文闡述的意見，進(jìn)一步開發(fā)出更加有效的公路路面檢測和評(píng)價(jià)技術(shù)，避免西藏公路再次引發(fā)大規(guī)模的病害問題。

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