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第七章 其他指标检测技术
本章主要内容: 渗水试验 路面厚度 路面破损 车辙 一、沥青路面渗水试验 1、概况
对于一般沥青路面
面层透水——坑槽、松散——水损害 下渗基层——土基——降低承载力 希望路面不透水；
渗水系数指标对于提高沥青路面的施工质量、预防沥青路面的水损坏有着重要意义。
OGFC面层透水、基层排水、下面封水、不致形成水膜、有利抗滑、减少噪音，透水路面，适用于雨量大的地区。
《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)在沥青混合料配合比设计检验方法和技术要求中，初次提出了渗水性检验指标。利用轮碾机成型的车辙试验试件，脱模架起进行渗水试验。对沥青混合料试件渗水系数要求为：密级配沥青混凝土不大于120mL/min；SMA混合料不大于80mL/min。
《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)和《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）规定：在路面成型后，立即在沥青层表面上进行渗水试验，测定渗水系数。要求普通密级配沥青混合料路表渗水系数不大于300mL/min、SMA混合料路表渗水系数不大于200mL/min。 2.设备
（1）路面渗水仪：a、盛水量筒（有机玻璃600mL,刻度上100 mL、下500mL；B、Φ10mm管与底座连接，中间有一开关；C、支架连接量筒和底座；底座下方开口内径150mm，外径220mm；D、压重圈两个，每个质量5kg,内径160mm。（2）水桶及漏斗、秒表、密封材料（防水腻子、油灰、橡皮泥）、其它（水、红墨水、粉笔、扫帚等） 3.试验方法
（1）将组合好的路面渗水仪底座密封压在路面上，再加上压实铁圈压至仪器底座。（2）关闭开关，向量筒中注水至600mL。（3）迅速将开关全部打开，待水面下降100mL时，立即开动秒表，至水面下降500mL时止。如水面下降速度很慢，从水面下降至100mL开始，测到3min的渗水量即可停止。（4）沥青路面的渗水系数按下式来计算：
式中: CW——路面渗水系数，mL/min；V 1、V2——分别为第一、第二次计时时的水量，mL；
t1、t2——分别为第一、第二次计时的时间，s。
渗水系数是在一定的初始静压水头作用下，单位时间渗入一定路面面积内的水量。 4.要点
（1）每个检测路段行车道选5个检测点测定渗水系数，取平均值。（2）渗水太慢，测3分钟中止。 5.讨论
（1）渗水系数标准，太低；（2）由于投入运营后的沥青路面情况比较复杂，目前在沥青路面养护技术要求中尚缺乏关于渗水试验及其渗水系数的规定。 二、路面厚度测试技术
路面厚度对保证路面结构强度具有重要意义。
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路面厚度是路面施工质量检验评定指标。基层或砂石路面的厚度可用挖坑法测定； 沥青路面及水泥混凝土面板的厚度应用钻孔法测定。雷达无损检测路面厚度。 1. 挖坑
挖至层底，量取厚度。 2. 钻芯
机械钻取路面芯样，量取芯样结构层厚度。 在挖坑或钻芯处，填补坑洞由于夯实不够以及与周围材料不能形成足够的嵌挤，会成为影响诸如应力集中、水损坏、路面坑槽等路面结构问题的关键因素。 3. 短脉冲雷达测定路面厚度
无损、快速、连续雷达检测路面结构层厚度的基本原理：由地面发射天线向地下发送高频电磁波。当电磁波遇到地下介质界面时发生反射，由接收天线接收，然后转化为数字信息并传输到主机内，根据接收到的雷达波形等参数便可确定不同层介质深度。根据电磁波在路面结构层之间界面的反射时间和传播速度，求得路面的厚度。探地雷达测试系统由承载车、天线、雷达发射接收器和控制系统组成。路面厚度天线频率
三、路面破损检测
路面养护工作内容，路面状况主要评价指标，路面养护重要依据。路面损坏状况一般采用损坏类型、严重程度和损坏范围来表征。路面破损状况调查工作采用目测和仪具测量方法，每一年进行一次。 1．人工检测
在封闭或不封闭交通的情况下，按照规定的损坏类型和识别方法，采用目测和简单工具丈量的方式，人工记录各种路面损坏的类型、严重程度和数量。有条件的地区，可借助便携式路况数据采集仪进行现场调查、汇总、计算和评定。 2. 自动化的快速检测
基于摄影、摄像和图像识别技术的自动化检测方法。
路面损坏检测车由图像采集系统、图像显示系统和数据处理系统组成。
路况综合检测系统（车）能够在正常车流速度下快速、准确地采集路面损坏、平整度、车辙、纹理深度和前方景观图像数据。自动识和处理（部分）路面损坏类型、位置、严重程度和数量。
道路综合性能测试车、多功能路况检测/道路检测/路况摄像车 我国研发的路况快速检测系统
该设备能以车速（0~100km/h），快速、准确地采集路面损坏、路面平整度、路面车辙、纹理深度和前方图像等指标，与之配套的路面损坏识别系统（CiAS）软件能自动识别CiCS检测图像。
路面损坏用路面损坏状况指数(PCI)价:
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四、车辙
1.横向平整度，影响行车舒适性、安全性，积水等2沥青路面养护技术规范将车辙计入路面损坏状况内。3由于交通量迅速增长，渠化交通、重载、超载，车辙日趋严重，需单项处理。 4公路技术状况评定标准将高速公路、一级公路车辙深度（RD）作为独立检测指标。
5、二、三、四级公路可继续沿用传统做法，在调查路面损坏状况时，量取车辙（深度大于15mm）长度。
常用路面车辙检测方法：人工检测：路面横断面仪、横断面尺 自动化检测：激光（超声波、红外线）车辙仪
路面横断面仪
横断尺
激光车辙仪：技术指标：激光探头数量21套，纵向采样间距≤50mm
路面高低不平检测范围：±150mm 横断面检测宽度：3750mm 横向平均采样间距：187.5mm 沥青路面车辙评价
路面加速加载测试技术
一、意义
1. 对路面的要求
公路：快速、安全、舒适、经济 路面：承载力、平整、抗滑、耐久、低噪声 2. 路面的形成
路面结构、材料配合比设计 原材料选择、拌合、铺筑、达到施工质量要求
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3. 路面的寿命
汽车荷载重复作用、环境湿度、温度变化 路面使用性能衰减、出现各种病害、结构破坏 4. 道路工作者的任务
分析影响路面使用性能的因素 掌握路面损坏发展规律
改进设计、施工、养护方法 有效保证路面使用品质、降低维修费用、延长路面寿命 5. 面临的困难
认识有限：理论、实践 影响因素复杂、多变
路面结构、材料不同，施工技术、质量不同 环境湿度、温度变化不同，交通量、汽车荷载不同 路况及相关资料收集不齐全、评价标准不一致 实际工程跟踪观测总结规律周期长、工作量大，路面性能衰变规律、破坏原因难以总结分析 6. 解决途径
理论分析：模型、参数 可分析规律性、但数值与实际有差异 室内试验：试件成型、受力 与实际工程有差异
足尺试验：材料、结构、荷载、环境，真实条件 加速加载、短期试验得到长期规律 7.意义：可以应用在对不同路面类型、不同路用材料、不同荷载类型的经验性比较上，也可用在对路面响应和材料状况理论模型的验证上。提高道路设计、建设、养护和维修技术水平，并制定出相关的技术规范。 二．概念
1.路面加速加载试验的定义 Accelerated Pavement Testing（APT） 在短时间内通过控制轮压荷载在路面结构层的作用，确定可控加速累计当量轴次作用下路面的响应与运营状况。 2. 试验方法 （1）铺筑路面
拟定各种路面结构和材料组成方案，试验路面的建设必须按照实际施工采用的设备和程序进行，以便真实地模拟实际环境。 （2）加速加载及路面检测
在路面上以一定速度连续施加重复轮载，甚至控制温度、湿度等加载环境，测试不同荷载累计作用次数的应力、变形、路面各项性能指标。 3. 分类
（1）可控加速加载的试验路 环境因素不可控制（2） 环形、 直线形、 无固定线形试验道 剪切、加载方向影响（3） 其他类型 采用静载或脉冲加载设备加载（4）室内、野外 三．国外应用情况
1909 年在底特律的试验路
美国AASHO 道路试验主要是研究确定荷载值与车轮分布不同的轴载重复作用次数与不同厚度的沥青路面和水泥混凝土路面工作状况之间的重要关系。试验路于 1956 年 8 月开工，1958 年 10 月开始试验行车，试验于 1960 年 11 月结束。
明尼苏达试验路计划始于1993 年 ，可以测试路基路面内的水平和垂直方向的应变量、 含水量以及温度情况。
大交通量道路通过转移州际Ⅰ- 94 号公路上的西行交通量来进行加载。低交通量环道的 17 个路段采用标准试验卡车来加载 ，以使其成为可控的足尺加速路面试验。
日本市政工程研究所的设备是同类设备中最先进的。试验路由两部分组成 ,一段长 870 m ,另一段长628 m ,共有 67 个试验段 ,其中一些试验段长 15 m ,宽7 m。较小的试验路主要由19 个25 m长、 5 m宽的试验段组成。荷载由3 辆时速40 km/ h、后轴重60～160kN 的无线遥控卡车来模拟。
WesTrack 是一条位于内华达汽车试验中心的新试验路 ,其椭圆形环道长 2. 8 km , 试验段位于直线段上。这条试验路的最初目的是用来评估沥青路面的使用性能。无冰冻的干燥气候适于直接评估材料特性和施工效果。荷载由一辆半挂车加两辆单轴挂车的 4 种不同的组合来施加 ,每通过一次相当于标准当量轴载通行10. 3 次 ,轴载为前轴 53. 4 kN ,双轴
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