鄭燦偉，楊樹人，王文賓

(鐵正檢測科技有限公司，山東 濟南 250014)

水通過瀝青路面表面裂縫和空隙、路肩邊坡進入基層，在水的浸泡下基層出現(xiàn)灰漿，在行車作用下，灰漿通過一定渠道擠壓到路表，干燥后以白色粉體形式附著在路面上形成唧漿。對唧漿病害如不及時處理將變成結構性病害。本文以北方地區(qū)某瀝青路面為例，采用落錘式彎沉儀(FWD)、地質雷達、芯樣分析、滲水試驗等手段進行唧漿病害診斷與分析。

1 工程概況

該瀝青路面結構形式見表1。該路段不限載重車通行，局部出現(xiàn)不同程度唧漿病害，表現(xiàn)為路面泛白、過車唧漿、路面沉陷。為避免病害進一步發(fā)展造成結構性病害，采用落錘式彎沉儀(FWD)、地質雷達、芯樣分析、滲水試驗等手段查明病害原因，確定病害范圍，并提出針對性的處治方案。

表1 瀝青路面結構形式

2 病害診斷方案

結合現(xiàn)場初步調查情況，對局部已出現(xiàn)嚴重病害的位置進行檢測分析。

(2)路基、路面內部缺陷無損檢測(地質雷達法)。采用地質雷達(900 MHz、400 MHz天線)沿輪跡帶或橫斷面探測病害路段路基、路面內部缺陷，通過對比分析定性判斷路基、基層內部可能存在的疏松、松散、變形、富水等缺陷及其平面分布區(qū)域。

(3)水穩(wěn)層芯樣無側限抗壓強度檢測。取水穩(wěn)層完整芯樣(直徑為100 mm)，測定其無側限抗壓強度，評估基層材料強度。

(4)路表滲水系數(shù)檢測。選取完好路段、唧漿點附近路面完整處等代表位置檢測路表滲水系數(shù)，分析路表的滲水性能。

(5)面層芯樣密度及空隙率檢測。取面層完整芯樣，測定各面層芯樣的毛體積密度，計算空隙率、壓實度等參數(shù)，評估面層各層材料的防滲水性能。

3 檢測結果與分析

3.1 路基狀況

3.1.1 路基動態(tài)模量

路基動態(tài)模量檢測結果見表2。2個路段共檢測37個測點，路基動態(tài)模量為360～2 105 MPa，其中路基動態(tài)模量在400 MPa以上的測點占96%。設計要求土基(靜態(tài))回彈模量不小于40 MPa，根據(jù)ASSHTO規(guī)范，動態(tài)模量約為靜態(tài)回彈模量的3.3倍，對應動態(tài)模量約132 MPa，各測點動態(tài)模量實測值均大于折算動態(tài)模量，路基強度整體較好。

從我國民族體育發(fā)展來看，將其與旅游業(yè)態(tài)相結合尚處于起步階段。雖然高端定制民族體育旅游發(fā)展市場目標明確，但是對于高端定制的發(fā)展要求較高，且不僅市場定位人群有限，而且在項目選擇，旅游產品服務質量保證方面在均存在一定的問題。針對高端定制民族體育旅游發(fā)展中存在困難，希望能借助“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來而得到解決，讓民族體育在時代洪流中大放異彩。

表2 路基動態(tài)模量檢測結果

3.1.2 路基地質雷達檢測結果

當路基壓實度好，土層密實，分布均勻，層間無積水，介電常數(shù)變化較小，不存在明顯的反射界面時，地質雷達檢測雷達剖面上波形平緩、規(guī)則，無雜亂反射。

圖1為K22+290—400路段路基局部典型雷達圖。路床雷達波同相軸基本均勻、連續(xù)，表明路床填筑基本均勻，無明顯變形；水平距離27～37 m處路面結構內部不均勻，對應路表無變形。

圖1 K22+290—400路段路基典型雷達圖

圖2為K13+000—150路段路基局部典型雷達圖。受路面雷達波紊亂影響，路床雷達波同相軸出現(xiàn)輕微紊亂，但大體均勻、連續(xù)，表明路床填筑基本均勻，無明顯變形。

圖2 K13+000—150路段路基典型雷達圖

綜合路基動態(tài)模量、路基地質雷達檢測結果，被檢測路段的路基動態(tài)模量為360～2 105 MPa，各點動態(tài)模量實測值均大于折算動態(tài)模量，路基強度整體較好。

3.2 基層狀況

3.2.1 基層動態(tài)模量及路表動態(tài)彎沉

基層(水穩(wěn)基層、二灰碎石基層和二灰碎石底基層)動態(tài)模量、路表動態(tài)彎沉檢測結果見表3，輪跡帶沉陷點處路表彎沉及基層動態(tài)模量檢測結果見表4。

表3 基層動態(tài)模量及路表彎沉檢測結果

表4 輪跡帶沉陷點處路表彎沉及基層動態(tài)模量檢測結果

由表3、表4可知：1)2個路段共檢測37個測點，基層動態(tài)模量為98～52 795 MPa，路表動態(tài)彎沉為3.8～154.2(0.01 mm)，基層強度變異性較大。2)路面無唧漿、無沉陷路段路面彎沉值為5.0～10.0(0.01 mm)，低于設計彎沉值15.89(0.01 mm)，基層動態(tài)模量除K22+320—400路段在4 000 MPa以上(按表5判斷，基層狀態(tài)為“完整”，強度為“高”)外，其他路段為600～3 000 MPa(基層狀態(tài)為“部分損壞”，強度為“中”)，需結合地質雷達檢測結果對基層部分損壞情況進行進一步調查。3)路面輪跡帶沉陷病害路段的路面彎沉值接近或超過設計彎沉值，基層動態(tài)模量基本在600 MPa以下(基層狀態(tài)為“損壞”，強度為“低”)，基層承載力明顯不足。4)局部沉陷點處(K22+310，K22+319)最嚴重位置沉陷深度為57 mm，路面動態(tài)彎沉值為78.2～154.2(0.01 mm)，遠遠超過設計彎沉值；基層動態(tài)模量為300～500 MPa，明顯偏低。表明沉陷點處基層承載能力嚴重不足。

表5 半剛性基層FWD檢測模量評估標準

3.2.2 基層地質雷達檢測結果

圖3、圖4為基層地質雷達檢測典型圖像。其中K13+000—150的檢測方向為從大樁號至小樁號。

圖3 K22+290—400路段行車道左輪跡帶基層雷達掃描圖

水具有很高的介電常數(shù)，因而基層富水區(qū)與非富水區(qū)存在明顯的介電特性差異，在雷達圖上表現(xiàn)為低值長波或云斑狀的色譜異常，正常層位的水平同相軸中斷。由圖3、圖4可知：1)被檢測路段基層病害主要為含水、含水且不密實、含水且破損、不密實、破損等類型。2)基層含水且不密實、含水且破損、不密實、破損位置對應路表彎沉大，基層動態(tài)模量偏低。3)含水且不密實、含水且破損、不密實、破損位置的病害多發(fā)生在水穩(wěn)層底部，含水區(qū)域的病害多分布在面層底部或水穩(wěn)層底部，個別破損嚴重位置的二灰碎石層含水量偏大且不密實。

圖4 K13+000—150行車道左輪跡帶基層雷達掃描圖

3.2.3 水穩(wěn)層芯樣無側限抗壓強度

水穩(wěn)層芯樣的抗壓破壞形態(tài)見圖5，7 d無側限抗壓強度檢測結果見表6。

圖5 水穩(wěn)層芯樣的抗壓破壞形態(tài)

表6 水穩(wěn)層芯樣7 d無側限抗壓強度檢測結果

由表6可知：2個水穩(wěn)層芯樣的7 d無側限抗壓強度均不滿足設計要求(水穩(wěn)層7 d無側限抗壓強度不小于6.0 MPa)，水穩(wěn)層材料強度明顯不足。

3.3 面層狀況

3.3.1 路面滲水系數(shù)

路面滲水系數(shù)檢測結果見表7。

從表7可以看出：1)路面無唧漿路段、唧漿位置均存在明顯路面滲水情況，路面滲水系數(shù)超過設計要求(表面層SMA-13的滲水系數(shù)不大于20 mL/min)。2)同一橫斷面處，車道中間的滲水系數(shù)遠大于相鄰輪跡帶處滲水系數(shù)，這是由輪跡帶處路面受輪載作用被進一步壓實并形成油膜所致。

表7 水穩(wěn)層芯樣滲水系數(shù)檢測結果

K22+300行車道輪跡帶處發(fā)生明顯唧漿病害。將車道中央路面完好處完整面層芯樣(見圖6)切開觀察，中面層和底面層結合面處存在大量水泥漿痕跡，表明車道橫斷面上存在路面嚴重滲水情況。

圖6 面層芯樣

3.3.2 面層芯樣密度

面層芯樣密度檢測結果見表8。

表8 面層芯樣密度檢測結果

由表8可知：唧漿病害路段面層芯樣均存在空隙率偏大的情況，其中SMA-13表面層芯樣空隙率最高達11.1%，AC-25C中面層芯樣空隙率最高達8.9%，ATB-30底面層芯樣空隙率最高達7.9%。同時存在壓實度偏低的情況。

3.4 排水設施排查

(1)非超高路段的路面水。該項目全線采用明排系統(tǒng)，路面排水采用橫向漫流集中方式，路面上的雨水經橫坡、縱坡導至填方段的急流槽或路塹段的矩形蓋板溝后排入填方段路基外側的梯形排水溝，最終排入沿線水體。

(2)急流槽設置。對于六棱花式網(wǎng)格防護路段，急流槽設置間距≤30 m，在道路彎道處及縱坡底適當加密，急流槽位置應與中央分隔帶超高排水雨水口位置相對應。若不對應，可適當調整急流槽位置。對于拱形骨架護坡段，中央分隔帶超高排水雨水口位置應與泄水槽位置對應。

該項目排水設施完備，不存在水從中央分隔帶和外側邊坡進入路面結構的情況。

3.5 施工溯源

瀝青面層按左右幅分別攤鋪，采用2臺攤鋪機全幅聯(lián)鋪方式施工，面層施工時間為10—12月。存在低溫施工導致壓實不足的問題。

3.6 綜合評價

結合施工資料、交通荷載等情況，各瀝青面層尤其是SMA-13表面層存在低溫施工、壓實度不足問題，路面結構層抗?jié)B性不足，路表進水并滯留在基層，但未進入路基，在重載車輛作用下形成動水壓力沖刷強度薄弱的基層表面，通過空隙偏大的面層排擠到路表，形成唧漿。需對路面結構層基層以上部位采取綜合維修方案，阻止唧漿病害進一步發(fā)展。

4 病害處治建議方案

(1)應急性矯正處治。對基層及面層進行高聚物深層注漿，排出結構層內部水分的同時加固結構層；采用微表處或超薄磨耗層進行整體罩面處理。

(2)病害徹底處理。銑刨病害路段的面層、基層，采用大粒徑瀝青混凝土重鋪基層，按原設計要求重鋪面層。