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高速公路路况调查及FWD检测数据分析

2020-08-05林荔萍

山东交通科技 2020年3期
关键词:间距测点病害

林荔萍

(山东省交通科学研究院,山东 济南 250031)

1 路况调查

FWD检测前,对试验路段进行了路况调查,典型病害为纵缝、横缝、网裂、车辙、坑槽、修补。从路面调查情况看,此段落病害较为严重,同类型病害分部较为集中。

2 试验路FWD检测及数据分析

2.1 行车道与超车道修筑前、后FWD检测

K23+780—K21+100路段FWD(落锤式弯沉仪)检测数据见表1、表2。检测间隔为20 m,检测位置为行车道和超车道的右侧轮迹处。行车道与超车道弯沉见图1、图2。

表1 行车道与超车道弯沉(20 m间隔)

表2 铺筑前弯沉数据

图1 行车道弯沉

图2 超车道弯沉

分析可知,行车道的弯沉值均值较超车道小,均值都在30(0.01 mm)以下,路面基本的承载能力较高。行车道路段超过30(0.01 mm)的点数为33,占上行检测点数的比例为25.2%,超车道超过30(0.01 mm)的点数为37,占上行检测点数的比例为27.2%。由此可见,行车道的整体性能要稍好于超车道。从方差数据分析,行车道弯沉值方差为10.99,超车道方差为10.23,行车道的方差大于超车道。从离散性角度分析,行车道为0.46,超车道为0.41,可见行车道的弯沉值离散型较大,超车道的弯沉相对较为平均,但总体二者的离散型都较大,部分路段路面损坏较为严重。

行车道与超车道修筑后FWD检测数据,见表3、表4。

表3 行车道与超车道弯沉(20 m间隔)

续表

表4 铺筑后弯沉数据

2.2 修筑前后弯沉数据对比分析

2.2.1 超车道弯沉对比

超车道修筑后对应点的弯沉都减小,且离散程度较之前的要小。且大部分的弯沉值在30(0.01 mm)以下,检测数据见图3。

图3 超车道弯沉对比

2.2.2 行车道弯沉对比分析

从图4检测数据看出,行车道修筑后弯沉无明显改善,个别位置弯沉结果大于修筑前。

图4 超车道弯沉对比

3 典型病害处FWD检测

典型病害主要选取陆域段的横缝、网裂、沉陷、纵缝、坑槽、车辙处。

3.1 K23+740横缝处

图5所示桩号为K23+740超车道处分别测量5个点。各测点间距为:1-2为20 cm,2-3为30 cm,3-4为50 cm,4-5为50 cm。数据见表5。从图6弯沉结果分析,横缝点处弯沉较小,而距离横缝越远,弯沉越大,可见此横缝处下部结构强度较高,基层破坏程度较小。此处只需对表层裂缝处理即可。

图5 横缝处(超车道)

图6 横缝处弯沉值

表5 超车道横缝

3.2 K23+570网裂处

图7所示K23+570为网裂处,共有7个测点,每个测点间隔为50 cm。数据见表6。从图8弯沉数据可以看出,网裂处弯沉值都较高,弯沉值都在30(0.01 mm)左右,需要进行挖补处理。

图7 网裂处

图8 网裂处弯沉值

表6 超车道网裂

3.3 K23+500超车道网裂沉陷处

图9所示病害主要为沉陷,纵缝与横缝交叉处出现沉陷现象,一共设置4个测点,测点间距为1 m,测点1位于沉降中心处。检测数据见表7。由于测点处都处于网裂的纵缝处,因此其弯沉值都超过30(0.01 mm),建议网裂沉陷点以及其周围的裂缝都要进行挖补处理,处理深度要修补到基层顶部。

图9 网裂沉陷处(超车道)

表7 网裂沉陷处弯沉

3.4 K22+530超车道纵缝处

图10所示此测点主要为纵缝,共测量3组,分别为左、中、右,其中1测点位于纵缝处,2、3、4、5测点对称分布于纵缝两侧,相邻测点间距为30 cm,检测数据见表8。

从图11~图13弯沉数据分析,左、中、右测点1处得的弯沉值最大,与实际情况吻合,在左右30 cm的位置处弯沉减小,但变化幅度较小,在左右60 cm位置弯沉变化明显,因此对于纵缝处,建议处理以纵缝为中心左右各30 cm宽度为宜,处理深度为表面层部分。

图10 纵缝处

图11 左侧弯沉值

图12 中部弯沉值

图13 右侧弯沉值

表8 纵缝处弯沉值

3.5 K23+405行车道横缝及坑槽处

图14所示行车道横缝处检测4个测点1、2、3、4,其中测点1位于横缝中心处,各相邻测点间距50 cm。行车道坑槽处位于横缝端部,共设有a、b、c 3个测点。为了使承载板放置平稳,a测点放于距离坑槽边缘20 cm处的位置,a、b、c 3个测点的间距为50 cm。另外此处的几个测点车辙深度较大。检测数据见表9。

从图15、图16弯沉数据分析,行车道横缝处的弯沉普遍较高,随着测点远离横缝,弯沉也相应减小,弯沉超过30(0.01 mm)的位置在离横缝50 cm的位置,因此对于横缝建议处理左右50 cm范围内的区域,深度为处理到基层。

图14 行车道横缝及坑槽

图15 行车道横缝处

图16 行车道坑槽处

表9 横缝及坑槽处弯沉

4 结语

(1)在道路破损严重位置,弯沉值普遍偏小,并伴随弯沉点的离散度偏大,证明了下部结构的损坏,可以将弯沉的离散程度作为评价道路下部结构完整性的依据。(2)裂缝的结构强度有影响范围,裂缝中心点处承载能力最差,完成值最大,裂缝对结构强度的影响随着距离裂缝越远,影响越小,经测定裂缝对结构强度的影响是裂缝左右各50 cm,因此对裂缝的处理可以限于这个范围内,不需要过多处理而发生浪费。(3)通过FWD检测可以准确评估路面弯沉程度。

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