随着时间的推移，我国早期修建的部分半刚性基层沥青路面在交通荷载和气候、环境等自然因素的作用下，逐渐出现开裂、松散和沉陷等损坏现象，路面行驶舒适性、承载能力逐渐下降，路面相继进入养护维修阶段。同时，随着我国社会经济的飞速发展，交通量快速增长，使已建成公路出现了服务水平明显下降的情况，普通公路升级改造与高速公路改扩建已成为当前公路建设的重要内容。
由于无法确定路面结构损伤状态，导致路面养护维修及老路改扩建路面处治方案制定存在一定的随意性，往往采用简单加铺罩面或“开膛破肚”式的挖除重建的方案。对于路面出现横向裂缝，但整体结构完整性较好、承载能力强的半刚性基层沥青路面，进行裂缝等病害处理然后进行沥青层罩面，即可满足承载力和行驶性能要求，如果简单挖除重建，将造成巨大的交通保通压力和资源浪费；当半刚性基层出现网裂、松散等严重结构性破损时，如果不挖除半刚性基层而进行结构性修复，即简单加铺路面补强，短期内沥青面层将出现坑槽、松散等破坏，也势必造成巨大的资源浪费和不良的社会影响。
因此，在旧沥青路面养护维修方案及老路改扩建工程路面处治方案制定过程中，如何快速准确地对路面结构损伤状态进行检测评价，并针对检测结果进行路面养护维修等，是业主和相关单位面临的首要问题。
半刚性基层破损状态检测
路面结构破损检测评价直接的方法是在路面上钻芯取样，判定路面产生损坏的结构层次，然后在实验室进行各项试验，如沥青混凝土回弹模量试验、劈裂强度试验等，确定应力应变关系，得到各项计算参数，通过与设计标准相比较估算判定路面各结构层的承载力。但这种方法不仅费时费力，而且在野外取样过程中芯样必然产生扰动，使室内试验结果与原位材料的性质产生偏差。此外，由于芯样的尺寸较小，因而无法代表半刚性基层板体的实际破损状态。
雷达波以其频率高、波长短、分辨率高，可实现非接触性连续测量的特点，在道路无损、快速检测方面发挥着越来越大的作用。早期的探地雷达主要用于道路厚度无损、快速检测。近年来，由于高频微电子技术和计算机数据处理水平的不断提高，探地雷达技术取得了长足的进步，探地雷达在公路工程检测中的应用日益成熟。用探地雷达对道路进行无损检测时，如果道路局部存在差异，则雷达波反射信号发生明显变化，根据这些变化特征，就可以推测路面下基层、路基等的状况，从而达到对路面结构层的状态无损检测的目的。
三维雷达检测
由于道路结构为“带状”结构，采用三维探地雷达可获取道路结构整个横断面的厚度、结构层间状态和结构层损伤状态。三维探地雷达采用频率步进技术，单次行驶可采集多个断面，能获得各结构层厚度及内部病害图像。
采用三维探地雷达对山东省S321寿济线淄博段进行了检测。该路段公路等级为二级公路，设计速度60km/h，原路面结构形式为2cm细粒式沥青混凝土AC-10+4cm细粒式沥青混凝土AC-13+15cm二灰稳定碎石+15cm石灰稳定土+15cm石灰稳定土，路面总厚度为51cm。通车5年后路面出现了严重的网裂、坑槽病害，采用了挖除新建和旧路补强两种维修方案。挖除新建路面结构为：4cm细粒式沥青混凝土AC-13+6cm中粒式沥青混凝土AC-20+18cm水泥稳定碎石上基层+18cm水泥稳定碎石下基层+18cm水泥稳定铣刨料底基层，总厚度64cm。旧路补强结构为：4cm细粒式沥青混凝土AC-13+6cm中粒式沥青混凝土AC-20+18cm水泥稳定碎石上基层+17cm水泥稳定碎石下基层+15cm水泥稳定铣刨料底基层（兼调平层），总厚度60cm。路面结构维修处理后，在重载交通作用下，通车5年后本段路面又发生了大面积的坑槽、网裂、纵横向裂缝等路面病害。
对老路进行检测时，首先在硬路肩上取芯，对三维探地雷达路面结构层厚度检测结果进行标定。其中横断面截取的是右侧轮迹带，图中雷达图像清晰，无较大波动，各结构层厚度均匀、界面清晰，雷达图像未发现明显病害。
检测结果分析
完成三维探地雷达路面结构层厚度检测结果标定后，对挖除新建结构和旧路补强结构进行三维探地雷达检测。分别为挖除新建结构和旧路补强结构段典型病害雷达图。可知，路面网裂坑槽段水泥稳定碎石上基层和下基层中内部分层不清、雷达反射波振幅远大于周围介质反射、波形基本散乱、水泥稳定铣刨料底基层界面同相轴部分缺失，由此可判断水泥稳定碎石上基层和下基层碎裂、松散。此外，根据右侧沥青面层和水泥稳定碎石上基层同相轴明显，可判断该处裂缝上下贯通。水泥稳定碎石上基层和下基层碎裂、松散，旧路沥青面层网裂，旧路结构层内部分层不清；右侧路面裂缝病害处未见水泥稳定碎石基层与沥青面层出现明显的同相轴部分，由此可判断裂缝未贯通或者裂缝宽度较小，裂缝损伤状态还需要进一步判断。
裂缝损伤状态检测
裂缝处FWD检测
通过探地雷达图检测路面结构层坑槽、松散等严重病害后，对于路面结构横向裂缝是否贯通或者裂缝损伤状态即裂缝处荷载传递能力尚需进一步判断，以便为裂缝处理方案设计提供数据依据。采用FWD在裂缝两侧各1．5m范围内每隔15cm选取一个检测点，以707kPa锤重进行弯沉检测。
检测结果分析
可知，裂缝处最大弯沉为100μm即10，沿上行方向弯沉较小，但裂缝两端弯沉基本相当，裂缝处荷载传递能力较好，仅需进行灌缝处理，防止水分下渗即可满足要求。可知，裂缝处最大弯沉为325μm即32．5，裂缝两端弯沉曲线基本对称，距裂缝两端各2m处弯沉基本稳定在10左右，水稳基层裂缝底部冲刷脱空，裂缝传荷能力较差，需对裂缝处进行开挖修补处理方可满足承载力要求。
路面损伤状态验证
路面钻芯检测：为了对裂缝损伤状态进行更直观的观测验证，裂缝处进行取芯观测验证。所取出芯样完整，裂缝不明显；芯样仅取出沥青面层和水稳上基层，裂缝贯通沥青面层与水稳上基层，裂缝宽度较大，与上一节FWD弯沉检测结果相符。
探坑检测：两种维修方案的网裂病害，采用开挖探坑的方式进行路面结构层损伤状态观测。分别为挖除新建结构和旧路补强结构网裂病害处开挖探坑观测现场。探坑开挖结果显示，上基层、下基层均碎裂，水泥稳定铣刨料底基层完整，原旧路结构石灰土垫层结构完整。探坑开挖结果显示，上基层、下基层均开裂，原旧路结构沥青面层网裂、水泥稳定碎石基层网裂。
采用FWD和三维探地雷达联合进行了半刚性基层沥青路面快速无损检测。首先通过三维探地雷达对待测路段进行破损、层间联结状态检测，然后采用FWD对路面横向裂缝损伤状态进行检测评价，最后对典型路段钻芯和开挖探坑进行观测验证，结果表明：该半刚性基层沥青路面快速无损检测方法能快速准确确定路面损伤状态，对于路面结构检测效果较好，为路面结构养护维修及老路改扩建工程路面处治提供了科学依据，有效避免路面结构周期性损坏和重建，减少资源和能源浪费，践行了当前国家绿色公路要求的资源节约、节能高效理念及政策。
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