淺談公路工程中現代化無破損檢測技術

李榮連

（山西路橋第一工程責任有限公司，山西 太原 030006）

1 概述

公路是國民經濟的重要命脈，公路運輸具有一定的優越性和靈活性，是其他運輸方式所不能替代的。公路建設的迅速發展，對于促進國民經濟的發展、拉動其他相關產業發展起著非常重要的作用。在公路建設中，質量是工程建設的關鍵，任何一個環節、任何一個部位出現問題，都會給工程的整體質量帶來嚴重后果，直接影響到公路的使用效益，甚至返工重建造成巨大的經濟損失。因此，工程試驗檢測機構必須對工程項目或產品進行檢測，并判斷工程質量或產品質量狀態。

2 現代化無破損檢測技術

現代化無破損檢測是在不損壞工件或原材料工作狀態的前提下，對被檢驗不見的表面和內部質量進行檢查的一種檢測手段。它是在物理學、材料科學、斷裂力學、機械工程、電子學、計算機技術及人工智能等學科的基礎上發展起來的一門應用工程技術。具有以下優點：無需大量試劑；不需前處理工作；及時檢測，在線檢測；不損傷樣品，無污染等。隨著現代工業和科學技術的發展，無破損檢測技術正日益受到各個工業領域和科學研究部門的重視。

2.1 激光檢測技術

隨著現代科學技術的發展，各種新材料、新方法、新工藝、新技術在各個領域都得到了廣泛的應用。激光的相干性強、亮度高、方向性好，且激光技術在無損檢測方面的應用有獨特的優點[1]，因此被應用在公路工程路面檢測中。在路面檢測中，激光主要應用于距離測定、紋理深度測定、彎沉測定、車轍深度及平整度測定等幾個方面，相對應的檢測儀器是激光彎沉儀、激光路面平整儀和激光構造深度儀。其中激光路面平整儀的原理是：測試車以一定速度在路面上行駛，固定在汽車底盤上的一排激光傳感器通過測試激光束反射回讀數器的角度來測試路面，這個距離信號同測試車上裝的加速度計信號進行互差，消除測試車自身的顛簸，輸出一路面真實斷面信號。信號處理系統將來自激光傳感器的模擬信號轉換成數值信號并記錄下來。隨著汽車的行進，每隔一定間距采集一次數據。通過數據分析系統，可顯示打印國際平整度指數等平整度檢測結果。在運用激光構造深度儀時應注意利用激光構造深度儀測出的構造深度與鋪砂法測試出的結果不同，但兩者具有密切聯系。激光構造深度儀所測出的構造深度不能直接用于測評路面的抗滑性能，須換算為鋪砂法的構造深度后才能判斷路面的抗滑性能。

2.2 超聲波檢測技術

機械振動在介質中的傳播過程叫做波，人耳能夠感受到頻率高于16 Hz，低于20000 Hz的彈性波，在這個頻率范圍內的彈性波又叫聲波。頻率小于10 Hz的彈性波叫次聲波，頻率高于20000 Hz的彈性波叫超聲波。

超聲波檢測是無破損檢測的一種，我國早在20世紀70年代開始就應用超聲波檢測技術測量巖石的抗壓強度和判斷巖石的性質，后用于評價建筑工程中水泥混凝土和鋼筋水泥混凝土材料的質量，發展如今的超聲已成功地應用于檢測路基路面材料的密實度與彈性模量，檢測混凝土的抗壓、抗折強度，檢測路基路面的厚度與孔隙。

2.3 圖像檢測技術

圖像檢測技術可運用于路面病害觀測，主要運用于路面破損檢測，如路面車轍、路面變形和路面裂縫等。路面表面破損率是路面養護決策的重要指標，它可用路表破損數字圖像采集系統測定，其原理是采用車載式數字攝像系統連續高速采集路表的圖像，然后再通過后處理軟件識別、分類與統計路面破損[2]。由于在檢測過程中車輛的前后顛簸，造成照射光束傾角的變化，這將產生車轍計算誤差。

3 結束語

目前，我國公路工程發展迅速，但相應的公路檢測設備相對落后，制約著我國公路特別是高速公路的現代化水平。針對此情況，我國應盡快組織人力、物力和財力在國內外已有成果基礎上，快速發展我國自主知識產權的路面快速檢測技術，提升我國路面檢測技術的規范和行業標準，促進我國路面檢測技術的發展。

[1]陳曉麟.激光檢測技術在公路工程中的應用[J].交通標準化，2008年第5期.

[2]趙佰瑩，劉杰.路面無損檢測技術新發展[J].黑龍江交通科技，2003.No.7（24-25）.