談高速公路路基路面無損檢測技術(shù)

1、<p>　　談高速公路路基路面無損檢測技術(shù)</p><p>　　摘要:主要介紹了高速公路路基路面無損檢測技術(shù)的工作原理，并歸納了其相對于傳統(tǒng)檢測技術(shù)的優(yōu)越性，最后闡述了該技術(shù)的應(yīng)用前景，并說明了該技術(shù)對提高高速公路服務(wù)質(zhì)量所起的重要作用。 </p><p>　　關(guān)鍵詞:路基路面；無損檢測技術(shù) </p><p>　　中圖分類號：U213文獻標(biāo)識碼： A &l

2、t;/p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　隨著我國現(xiàn)代交通的大力發(fā)展，高速公路在我國國防系統(tǒng)、社會發(fā)展以及經(jīng)濟建設(shè)等方面都發(fā)揮著重要作用。但是在我國高速公路系統(tǒng)當(dāng)中，各種行駛車輛的行駛速度都相對較快，這就對路基路面提出的質(zhì)量要求也逐漸提高。而平整度、彎沉以及橫向力系數(shù)等相關(guān)指標(biāo)會直接影響到高速公路具備的服務(wù)能力。因此在高速公路施工過程中做好路基路面

3、相應(yīng)指標(biāo)的檢測工作十分必要。 </p><p>　　一、傳統(tǒng)檢測技術(shù)存在的局限性 </p><p>　　過去在對高速公路路基路面施工檢測的過程中，主要是在隨機選點的基礎(chǔ)上進行的，一般采用的檢測方法都是鉆孔取樣然后在實驗室進行分析，以此來得到相關(guān)的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)。不過該檢測技術(shù)本身存在一定的缺陷，例如檢測結(jié)果的普遍性較差，而且隨機選擇的檢測點并不具有較高的代表性，在選點的時候由于檢測點的位置過

4、于稀疏，導(dǎo)致很多路段中存在的問題被遺漏，在進行高速公路路基路面施工質(zhì)量控制管理的時候留下了較多的隱患，而且在對高速公路進行日常養(yǎng)護管理的過程中，很多時候只是停留在表面，一些較為隱蔽的問題無法有效地檢測出來，而無損檢測技術(shù)則可以在高速公路建設(shè)施工質(zhì)量控制的過程中提供更多更加精確的數(shù)據(jù)，為日后使用時進行日常維護管理奠定了良好的基礎(chǔ)。 </p><p>　　二、在對高速公路路基路面進行檢測時采取的主要無損檢測技術(shù) &l

5、t;/p><p>　　1、頻譜分析檢測技術(shù) </p><p>　　該技術(shù)主要是需要充分掌握不同傳播介質(zhì)當(dāng)中傳播表面波所產(chǎn)生的傳播頻率的變化情況來達到檢測目的。頻譜分析檢測技術(shù)的主要工作原理為：能夠在高速公路路面上，產(chǎn)生一次持續(xù)時間較短并且速度較快的沖擊，引起的沖擊源會不斷的產(chǎn)生頻率波，這些頻率波會隨著地表向四周逐漸傳播形成瑞雷面波，而將沖擊力度或者沖擊方式改變之后，瑞雷面波具有的頻率也會發(fā)生變

6、化，因此需要通過在多個位置上設(shè)置傳感器，不同波的頻率檢測工作，來檢測高速公路路基路面有無損壞。 </p><p>　　2、超聲波檢測技術(shù),來判斷其路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的破損狀況 </p><p>　　超聲波檢測技術(shù)根據(jù)在介質(zhì)中布置的不同位置的傳感器所測量的超聲波在介質(zhì)中所傳播的波的各項參數(shù)，來判斷路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的破損狀況的一種檢測方法。通過對超聲波傳播時間的測定來判斷其傳播速度，進而根據(jù)速度及介質(zhì)之

7、間的關(guān)系來判定介質(zhì)材料的力學(xué)性能，如彈性模量、抗壓強度及抗折強度，還可對介質(zhì)材料或結(jié)構(gòu)的內(nèi)部缺陷進行判定。使用簡便、造價合理等優(yōu)點使得該檢測技術(shù)應(yīng)用前景一片光明，已廣泛應(yīng)用于工程實踐之中。（下圖:超聲波信號接收器） </p><p>　　3、激光檢測技術(shù)，用于距離測定、彎沉測定、車轍深度及平整度測定 </p><p>　　激光檢測技術(shù)是通過激光光強越強，那么光電流便越強的原理來進行檢測的。

8、在檢測過程中，光能被光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化成電能，這樣光電流便會隨著激光所發(fā)出光的光強變化而變化。由于在檢測之前便已確定了電流與位移之間的關(guān)系，所以光電流發(fā)生變化便可反映出彎沉位移所產(chǎn)生的變化量。由于激光自身擁有著分辨率、方向性、相干性及衍射性好的優(yōu)點，所以被廣泛用于距離測定、彎沉測定、車轍深度及平整度的測定等方面。 </p><p><b>　　4、圖像檢測技術(shù) </b></p>&

9、lt;p>　　圖像技術(shù)通常包括兩種： </p><p>　?。?）紅外成像技術(shù) </p><p>　　其中紅外成像技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)檢測目的的主要原理為：不同材料所具有的導(dǎo)熱性能也各不相同，利用熱敏傳感器來檢測結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度分布情況和熱傳導(dǎo)情況，最后通過圖像的形式檢測出高速公路路基路面是否受損，明確結(jié)構(gòu)內(nèi)部的具體情況。 </p><p>　　(2)激光全息圖像技術(shù)

10、</p><p>　　激光全息圖像技術(shù)的研究對象是采取全息方式而得到的全息圖，然后通過對全息圖所包含的各種數(shù)據(jù)進行分析和研究最終檢測高速公路出路基路面是否受損，這種方法能夠提高檢測結(jié)果的精確度和直觀度。 </p><p>　　5、地質(zhì)雷達對路基進行測損技術(shù) </p><p>　　地質(zhì)雷達在對路基的損害程度進行檢測時主要是利用雷達波的折射和反射原理實現(xiàn)的。雷達設(shè)備的實

11、際運行中主要是對所得數(shù)據(jù)進行分析，然后得到地質(zhì)雷達圖像的剖面，有效地對路基的損害情況進行判斷。一旦被檢測路基中存在異常，那么異常區(qū)域界面的兩側(cè)電性會存在較大的差異，并且產(chǎn)生強烈的反射波。與此同時，該界面也是物性的特變點，經(jīng)常出現(xiàn)在時間剖面上表現(xiàn)為雙曲線的繞射波，導(dǎo)致雷達圖像發(fā)生紊亂，即使是同向軸也會發(fā)生不連續(xù)的現(xiàn)象。通常這種情況下就能夠?qū)β坊惓^(qū)域所在的位置以及具體的深度進行判斷，并完成路基危害所屬類型及危害程度的最終評定工作。（下圖

12、：地質(zhì)雷達對路基進行進檢測） </p><p>　　三、主要的檢測設(shè)備 </p><p><b>　　1、彎沉檢測設(shè)備 </b></p><p>　　落錘式彎沉檢測儀(FWD)是工程中使用較多的一種檢測儀器。該設(shè)備主要利用液壓系統(tǒng)的提升機釋放荷載塊對路面進行沖擊。重錘的重量級起落高度將直接影響著所產(chǎn)生荷載的大小，傳感器會對動態(tài)彎沉盆進行測定。實

13、踐證明，彎沉檢測儀能夠較合理地反映行車荷載，還具有測速快、測試精度高等優(yōu)點，是較為可靠的彎沉檢測設(shè)備之一。 </p><p><b>　　2、斷面測試設(shè)備 </b></p><p>　　斷面測試設(shè)備可用于平整度及車轍的測定。在工程實踐中較為普遍的是路面橫斷面儀及橫斷面尺。較為先進的平整度及車轍的測量設(shè)備是連續(xù)式激光斷面儀，其測量范圍還包括橫坡、縱坡及轉(zhuǎn)彎曲率。其工作原

14、理是利用輪跡位置處的激光傳感器以確定其與路面的距離，伴隨著車輛前進便可得到路面的縱向平整度；利用橫向布置的多個激光傳感器來確定路面的高度，以確定橫斷面，進而確定車轍深度。 </p><p>　　3、抗滑性能測試設(shè)備 </p><p>　　擺式摩擦系數(shù)儀雖然在我國應(yīng)用較為普遍，但其工作的特點對交通的影響太大，并且存在諸多不安全因素，不能與當(dāng)今高速運轉(zhuǎn)的社會特點相適應(yīng)，已不能滿足高速公路對抗滑

15、性能測試的要求。而自動化的抗滑性能測試設(shè)備（橫向力系數(shù)測試儀、剎車式摩擦系數(shù)測試儀及不完全剎車式摩擦系數(shù)測試儀）能夠很好地適應(yīng)我國高速公路的發(fā)展要求，其應(yīng)用會越來越普遍。 </p><p>　　4、路表破損數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) </p><p>　　目前國際上已經(jīng)研制出的路表三維激光可視化系統(tǒng)是一種新型的路表破損數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它采用激光傳感器隨著車輛的高速行駛，連續(xù)掃描一個車道，得到路表的三維可視

16、圖并實時處理，通過對該圖的分析可得到裂縫、變形、松散及泛油等各種病害，同時可以測試平整度和車轍。 </p><p><b>　　5、路用雷達技術(shù) </b></p><p>　　路面雷達是利用電磁波在路面結(jié)構(gòu)層和路基中的傳播和反射，根據(jù)回波的傳播時間、波幅與波形，確定目標(biāo)體的空間位置或結(jié)構(gòu)。我國路用雷達最早出現(xiàn)于20世紀(jì)70-80年代后期，在設(shè)備技術(shù)上和應(yīng)用水平上有了很

17、大的進步。目前路面雷達在路面厚度測試、相對高含水區(qū)域檢測、結(jié)構(gòu)層完整性判定等方面測試應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。 </p><p>　　四、無損檢測技術(shù)的應(yīng)用前景 </p><p>　　路面檢測與評價技術(shù)的發(fā)展前景主要包括以下幾個方面： </p><p>　　1、在測試精度尤其是推定精度上需要進一步提高； </p><p>　　2、檢測性能多元化，新型

18、路面結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)需要對其組成成分及各成分之間相互作用進行檢測，這就需要研制出新的具有綜合檢測能力的設(shè)備； </p><p>　　3、無損檢測理論上涉及到力學(xué)、數(shù)學(xué)、光學(xué)、電學(xué)等學(xué)科，技術(shù)上涉及到自動檢測、計算機輔助、信息處理等高新技術(shù)，同時又與工程實踐緊密結(jié)合，這需要加強各方面的合作。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p&g

19、t;　　高速公路路基路面無損檢測技術(shù)能夠很好的確定路面以下破損區(qū)域，提高工作效率，降低施工造價，有效檢測出高速公路中的路基沉陷、路基不密實、路基空洞及路面不平整等質(zhì)量問題，是我國高速公路檢測的發(fā)展方向。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　?。?］盛安連．路基路面檢測技術(shù)［M］．北京:人民交通出版社，1996． </p>