水泥混凝土路面（簡稱水泥路面,俗稱白色路面）是公路,

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1、水泥混凝土路面（簡稱水泥路面，俗稱白色路面）是公路，特別是高等級公路的主要結(jié)構(gòu)型式之一。它是以水泥與水拌和成水泥漿為結(jié)合料，以碎（礫）石、砂為集料，加入適量的添加劑，攪拌成水泥混凝土來鋪筑的路面。水泥路面具有如下優(yōu)點：1）強度高、剛度大，具有較高的承載能力和擴(kuò)散載荷的能力。2）穩(wěn)定性好，受氣候條件等自然因素影響小，不易出現(xiàn)瀝青路面的某些因穩(wěn)定性不足而產(chǎn)生的損壞如變軟、癰包、車轍、波浪等，也不存在瀝青路面的老化、龜裂等損壞現(xiàn)象。3）耐久性好，抗磨耗能力強，而且能通行包括履帶式車輛在內(nèi)的各種運行機(jī)械。4）水泥混凝土對油和大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)不敏感，有

2、較強的抗侵蝕能力。5）表面較粗糙，抗滑性和附著性好，從而提高車輛行駛的穩(wěn)定性和車輛行駛性能的發(fā)揮。6）水泥路面色澤鮮明，反光能力強，對夜間行車安全有利。因此，在我國公路建設(shè)與發(fā)展中，水泥路面會占有越來越大的比例。1、水泥路面斷裂損壞機(jī)理水泥道路從斷面上來看，自上而下分為4個層次。其中最上面與車輪接觸的是面層——水泥路面板塊（簡稱水泥板塊），它直接承受各種行車載荷。接下來是基層與墊層，其作用是擴(kuò)散面層傳下來的集中載荷。最下面的是土基層，是整個公路的基礎(chǔ)。理論上水泥板塊與路基緊貼在一起，車輪載荷均勻地傳遞到土基層。水泥板塊主要承受壓應(yīng)力，只要壓

3、應(yīng)力不超過水泥混凝土抗壓強度，水泥板塊便不會損壞。但是，由于用材不當(dāng)，或施工工藝不合理，或施工質(zhì)量控制不嚴(yán)等原因會造成水泥板塊與路基之間出現(xiàn)先天性的或后天引起的貼合不良的現(xiàn)象，一旦兩者之間出現(xiàn)空隙——水泥板塊懸空，在車輪載荷的作用下，懸空處的水泥板塊承受彎曲變形造成的拉應(yīng)力，而且水泥板塊承受的是脈動載荷、其抗拉強度僅是抗壓強度的1/5～1/10，因此水泥板塊很容易斷裂。2、水泥路面狀態(tài)檢測工藝水泥板塊一旦斷裂，其維修作業(yè)量大、費用高，而且要長時間影響交通。因此，對已投入使用的水泥路面應(yīng)加強日常監(jiān)控，盡早發(fā)現(xiàn)面層與基層之間的空隙，并及早采取補

4、救措施，以保證公路暢通，并延長其使用壽命。基于不同的基礎(chǔ)理論，水泥板塊是否懸空可以用不同的方法檢測。最簡單、最直接，也是目前我國常用的傳統(tǒng)方法是鉆孔取樣法，這是一種盲目的被動的方法。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，聲波法、雷達(dá)法、振動分析法等無損檢測方法已開始應(yīng)用于水泥路面狀態(tài)檢測中。2.1超聲波檢測技術(shù)由于超聲波具有激發(fā)容易、檢測工藝簡單、操作方便、價格便宜等優(yōu)點，因此在道路狀態(tài)檢測中，特別是高等級水泥路面路基檢測中的應(yīng)用有著較廣泛的前景。超聲波是一種頻率高于人耳能聽到的頻率（20Hz～20KHz）的聲波。實踐證明，頻率愈高，檢測分辨率愈高，則檢測精

5、度愈高。因此實踐中利用超聲波檢測水泥路面狀態(tài)時，其上限頻率為100KHz、下限頻率為20KHz。超聲波是一種波，因此它在傳輸過程中服從波的傳輸規(guī)律。例如：超聲波在材料中保持直線行進(jìn)；在兩種不同材料的界面處發(fā)生反射；傳播速度服從波的傳輸定理：ν＝λf（ν為波速，λ為波長，f為波的頻率）。資料證明，波速對于水泥路面路基檢測十分有用，因此一般也稱超聲波檢測法為波速法。波速法是超聲波檢測水泥路面路基狀態(tài)的最基本的方法。研究證明，波在介質(zhì)材料中行進(jìn)的速度愈大，則介質(zhì)材料的堅硬性愈大；反之，則介質(zhì)材料愈松軟。而介質(zhì)材料的堅硬性實質(zhì)上也反映了該種材料強度

6、的高低，因此材料強度愈高，波速應(yīng)愈大；材料強度愈低，則波速應(yīng)愈小。這樣，知道了波速，亦即知道了材料強度。在土工試塊及某些巖體中利用波速法進(jìn)行無損檢測有比較成熟的經(jīng)驗，用得也比較廣泛。但水泥路面路基情況比較特殊，作為無損檢測的超聲波探頭無法生根或埋置，從而造成檢測工作的難度。因此，應(yīng)該采用波速法與回彈法相組合的綜合法。2.2雷達(dá)檢測技術(shù)由于雷達(dá)檢測技術(shù)具有無損、快速、簡易、精度高等突出優(yōu)點，我國于20世紀(jì)90年代開始應(yīng)用于公路工程施工和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量的監(jiān)控以及水泥路面路基狀態(tài)檢測中。雷達(dá)檢測技術(shù)實質(zhì)上是一種高頻電磁波發(fā)射與接收技術(shù)。雷達(dá)波由自身激振

7、產(chǎn)生，直接向路面路基發(fā)射射頻電磁波，通過波的反射與接收獲得路面路基的采樣信號，再經(jīng)過硬件、軟件及圖文顯示系統(tǒng)得到檢測結(jié)果。雷達(dá)所用的采樣頻率一般為數(shù)兆赫（MHz），而發(fā)射與接收的射頻頻率有的要達(dá)到吉赫（GHz）以上。射頻電磁波的產(chǎn)生是依靠一種特制的固體共振腔獲得。雷達(dá)波雖然頻率很高、波長很短，但同樣遵守波的傳播規(guī)律，即也有入射、反射、折射與衰變等傳播特點，人們正是利用這些特點，為公路工程質(zhì)量監(jiān)控和狀態(tài)檢測服務(wù)，滿足無損、快速、高精度的檢測要求。用于水泥路面路基狀態(tài)檢測的探地雷達(dá)主要由天線、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、信號處理和終端設(shè)備（計算機(jī)）等組成。

8、探地雷達(dá)檢測是利用高頻電磁波以寬頻帶短脈沖的形式，其工作過程是由置于地面的發(fā)射天線發(fā)送入地下一高頻電磁脈沖波，地層系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層可以根據(jù)其電磁特性如介電常數(shù)來區(qū)分，當(dāng)相鄰的結(jié)構(gòu)層材