长沙二环线沥青路面检测及综合评价分析

龚德阳

(长沙华南土木监理有限公司)

1 检测内容与范围

1.1 检测内容

(1)路面破损状况调查与评价;(2)路面结构强度调查与评价;(3)沥青路面平整度调查评价;(4)沥青路面车辙调查及评价;(5)沥青路面构造深度调查与评价。

1.2 检测范围

此次检测项目为长沙市二环线东北段、西南段的部分路段，范围包括书院路立交—猴子石桥东(K20+240 ～K21+060);龙王港桥北—长宁立交南(K31+700 ～K32+250);杜鹃西路—四标起点(K35+120 ～K35+480);四标终点—三汊矶桥西(K40+660 ～K40+860)等路段。检测路段主线全长3 680 m，面积81 590 m2，辅道全长3 825 m，面积64 060 m2。

2 检测结果及评价分析

2.1 病害统计及路况评价

路况调查主要采用人工沿全线徒步行走的方式进行，同时采用卷尺、钢尺等工具进行测定。根据《公路技术状况评定标准》(JTG H20－2007)，重点对旧沥青路面的11 类病害(龟裂、块状裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、坑槽、松散、沉陷、车辙、波浪拥包、泛油、修补)进行调查，事先制定调查表格，详细记录每种病害的类型、严重程度、位置等。

对调查路段所有病害分类统计，按照严重程度分级，并按照两幅分别统计。

沥青路面技术状况评定采用路面损坏状况指数(PCI)评价，根据公路技术状况分为五个等级，如表1 所示。

表1 路技术状况评定标准

PCI 按下式计算

式中:DR 为路面破损率(Pavement Distress Ratio)，为各种损坏的折合损坏面积之和与路面调查面积之百分比，%;Ai为第i 类路面损坏的面积，m2;A 为调查的路面面积(调查长度与有效路面宽度之积，m2);wi为第i 类路面损坏的权重;a0为沥青路面采用15.00;a1为系数，沥青路面采用0.142;i 为考虑损坏程度(轻、中、重)的第i 项路面损坏类型。

根据检测结果，可分别计算得出路面损坏类型及损坏面积。现于表2 列出其中一条道路路面的病害情况进行研究。

表2 书院路立交—猴子石桥东路段主要病害数量统计 处

通过计算该检测路段的DR=4.74，PCI=71.53，其中南幅DR = 3. 161649，PCI = 75. 90，北 幅DR = 6. 31，PCI =67.96，该路段技术状况结果评定为良。该路段的主要病害主要为块裂、龟裂和裂缝等，路面整体质量一般，但其北幅路段破损比较严重，技术状况结果评定为中。

2.2 路面弯沉检测及评价

弯沉是指在标准轴载作用下，路基或路面表面产生的竖向变形，反映了路基路面的综合承载能力，也是公路检测中常用的路面结构状况评价指标。我国公路部门弯沉检测一般采用贝克曼梁弯沉仪(Berkleman Beam)在标准轴载(后轴100 kN)作用下测定路基或路面表面的竖向变形，人工读取竖向变形读数得到弯沉值。

本次检测采用了JG－2005 型路面激光自动弯沉仪进行检测。

激光自动弯沉仪由设备装载车、测量机构、数据采集系统组成。其工作原理与贝克曼梁相似，都是利用杠杆原理，通过杠杆的位移测量路面的变形。具有测试速度快、精度高的优点。检测时按照检测规范的要求，轴载为100 kN，轮胎压力0.7 MPa，弯沉仪的测速约3 ～4 km/ h，数据处理时以每100 m 为一个路段计算代表弯沉。测试时得到原始弯沉数据，再依据《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60－2008)，进行温度修正后计算得到实际弯沉值、各路段弯沉代表值。

从表3 可以看出，书院路立交—猴子石桥东北幅主线这段城市道路的代表弯沉是比较大的，超过了设计弯沉，整个路段的路面强度已经不足。

路面结构承载能力不足，可能和基层、土基强度衰减有关，导致弯沉值普遍偏大。另外分析其中主要原因是路面设计时排水设计考虑不足，路肩部位没有专门设置排水设施，路表水、中央分分隔带积聚水分不断下渗，导致路面结构承载能力降低。

表3 书院路立交—猴子石桥东北幅主线路幅弯沉代表值 0.01 mm

2.3 路面车辙检测及评价

采用MLS－13PTR 多功能激光路面检测仪对路面车辙进行了检测，用车辙深度作为评价指标。检测时按每10 m 统计和计算车辙深度指标。结果表明书院路立交—猴子石桥东(K20 +240 ～K21 +060);龙王港桥北—长宁立交南(K31 +700 ～K32 +250);杜鹃西路—四标起点(K35 +120～K35 +480);四标终点—三汊矶桥西(K40 +660 ～K40 +860)等路段沥青路面行车道平均车辙深度指标依次为6.51、2.64、1.84、2.41。车辙深度＞15 mm 的比例均为0。满足《公路沥青路面养护技术规范》(JTJ073.2－2001)中车辙深度指标的要求。从检测结果来看，各路段的车辙变化不大，说明所选柔性基层的抗变形能力不错。

2.4 路面平整度检测及评价

平整度检测也是采用MLS－13PTR 多功能激光路面检测仪。用国际道路平整指数IRI 评价。书院路立交—猴子石桥东(K20 +240 ～K21 +060);龙王港桥北—长宁立交南(K31 +700 ～K32 +250);杜鹃西路—四标起点(K35 +120 ～K35+480);四标终点—三汊矶桥西(K40 +660 ～K40 +860)等路段沥青路面行车道IRI 指标分别在1.37 ～21.66;2.21～13.42;0.08 ～5.82;0.91 ～11.21 之间变化。根据《公路沥青路面养护技术规范》(JTJ073.2－2001)中高速公路、一级公路IRI≤6 来评价，平整度指数稍显偏高。平整度差的原因可能与路基沉降，路基施工质量，路面基层和底基层的施工及施工机械的选择有关。平整度变差说明路面在使用期间的表面功能已经有所下降，需要采取相应的处理措施。

3 处治意见与措施

3.1 处置意见

根据检测调查结果，目前主要病害在于路面结构承载能力不足，为此，在沥青路面改造设计施工中，应着重考虑解决如下方面:

(1)出现病害的路段，应遵循“一次处理到位，一般损坏到哪个层位(车道)，就应处理到哪个层位(车道)”的原则;

(2)路面改造应着重恢复路面结构的承载能力;

(3)完善增补道路排水、路面结构内部排水设施，尽量使道路处于干燥或中湿状态。

3.2 处置措施

(1)沥青面层破坏路段。

根据病害情况确定处治长度和深度，挖除或铣刨旧的沥青面层(如基层、底基层出现松散也应同时挖除)后，加铺新的沥青面层(或半刚性基层、底基层)，通过粘层加强沥青面层与新(或旧)基层连接。对零星破坏的路段主要是坑槽路段，按现行规范坑槽修补方法进行。

(2)局部沉陷的路段。

针对部分路段沥青路面出现严重的网裂、龟裂，路面沉陷破坏，应对基层、土基进行处治，以保证路面结构整体承载能力。

(3)弯沉偏大的路段。

根据检测结果，目前长沙二环线市政沥青路面主要集中表现为局部路段结构承载能力不足，可能和基层、土基强度衰减有关，导致弯沉值普遍偏大。说明路面结构承载能力存在问题，若不及时处治，将留下安全隐患。建议对弯沉大于设计弯沉值的路段进行处治，恢复路面结构承载能力。

另外分析其中主要原因是路面设计时排水设计考虑不足，路肩部位应该专门设置排水设施，防止路表水、中央分分隔带积聚水分的不断下渗导致路面结构承载能力降低。

4 结 语

长沙二环线为湖南省长沙市中心城区道路，对保证长沙市区有序的交通通行能力发挥着重要的作用。

从对该路面的检测结果来看，该路段车辙较小，平整度，弯沉等指标偏大，道路的结构强度已经不足，在这方面需要重点处治。

在目前的道路检测过程当中，路面激光自动弯沉仪及激光路面检测仪等工具的使用，极大地节约人工，提高了效率，科技化已成为了路面检测行业的新趋势。

［1］ 公路技术状况评定标准(JTG H20－2007)［S］.

［2］ 邓学钧. 路基路面工程［M］. 北京:人民交通出版社，2007:509－510.

［3］ 邓小华. 广深高速公路路面结构使用效果评价［J］. 中外公路，2003，23(5):53－55.

［4］ 公路路基路面现场测试规程(JTG E60－2008)［S］.

［5］ 公路沥青路面养护技术规范(JTJ 073.2－2001)［S］.

［6］ 公路沥青路面设计规范(JTG D50－2006)［S］.