高速公路安全檢測(cè)技術(shù)

錢建華

摘? 要：為了保證行車安全和公路的有效養(yǎng)護(hù)，應(yīng)采用先進(jìn)的公路檢測(cè)技術(shù)評(píng)價(jià)公路的使用狀態(tài)和施工質(zhì)量。簡(jiǎn)要分析了幾種常用公路檢測(cè)技術(shù)的具體情況。

關(guān)鍵詞：高速公路;安全;交通設(shè)施;檢測(cè)技術(shù)

中圖分類號(hào)：U415.6 ????????????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? ????????????文章編號(hào)：2095-6835（2014）23-0051-02

高速公路的建設(shè)和運(yùn)行對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的影響，因此，必須采用有效的檢測(cè)技術(shù)快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)公路的運(yùn)行狀況和相關(guān)設(shè)施的使用情況。

1? LTD探地雷達(dá)技術(shù)

地質(zhì)雷達(dá)與聲吶相似，主要是通過天線向地下發(fā)射高頻電磁波，發(fā)射形式是短脈沖。當(dāng)電磁波接觸到目的層或目的體時(shí)，會(huì)反射到地面被另一個(gè)天線接收，之后通過終端采集和分析傳輸來的電磁信號(hào)。探地雷達(dá)的檢測(cè)效率高且具有良好的經(jīng)濟(jì)性，能夠進(jìn)行無損和連續(xù)的檢測(cè)，并且檢測(cè)精度高、速度快。其檢測(cè)結(jié)果可以直接通過計(jì)算機(jī)顯示出來，操作簡(jiǎn)便。同時(shí)，探地雷達(dá)可以進(jìn)行點(diǎn)測(cè)和普查，測(cè)點(diǎn)密度不受限制。

探地雷達(dá)經(jīng)常用于勘探路基缺陷。正常的路基厚度分布均勻，填筑密實(shí)，并且路基層間沒有積水，探地雷達(dá)勘探結(jié)果顯示的雷達(dá)分布圖像是規(guī)則、平緩、沒有雜亂跳動(dòng)的波形。通過探地雷達(dá)圖像中波的相位、波形、頻率、振幅等內(nèi)容，再結(jié)合電磁波速度等特征，分析、檢測(cè)高速公路路基的缺陷種類。探地雷達(dá)的圖像在各種路基勘探中顯示的波形等相關(guān)內(nèi)容是有區(qū)別的。當(dāng)高速公路的路基不密實(shí)或出現(xiàn)松散狀態(tài)時(shí)，沒有被及時(shí)排走的路面積水會(huì)進(jìn)入路基，增加路基的含水量，使其達(dá)到液限。這時(shí)，雷達(dá)圖像呈現(xiàn)的波形局部會(huì)出現(xiàn)波峰，整個(gè)波形強(qiáng)弱多變。當(dāng)公路路基壓實(shí)、局部產(chǎn)生不均勻沉降時(shí)，就會(huì)使緊貼路面的頂部發(fā)生脫空現(xiàn)象，并且會(huì)在路面和路基脫空的地方形成空氣層。空氣層的尺寸比較小，有時(shí)還會(huì)存在其他雜質(zhì)。雷達(dá)圖像顯示與正常路基圖像分界面明顯，波形比較雜亂，表現(xiàn)為弱發(fā)射或雜亂反射。當(dāng)路基填筑不密實(shí)時(shí)，雷達(dá)圖像的反射波會(huì)出現(xiàn)雜亂無章或中斷的情況，波形失去連續(xù)性;當(dāng)路基填筑密實(shí)度不足、沉降非常不均勻時(shí)，由于路基反復(fù)承受行車載荷和積水的反復(fù)侵襲，以致公路路基出現(xiàn)裂縫和空洞，導(dǎo)致路基損壞。這時(shí)，雷達(dá)圖像則呈現(xiàn)出同相軸間斷、排列不規(guī)則的情況，具體表現(xiàn)為弱反射，波形起伏大。如果路基有空洞，根據(jù)路基存在純空洞、充水、充土這三種充填情況，雷達(dá)圖像會(huì)出現(xiàn)振幅弧形異常，松軟土體雷達(dá)圖像則表現(xiàn)為弱振幅。在地基比較軟的公路路段，如果路基的沉降不均勻，會(huì)使公路路基的地面產(chǎn)生較大的起伏變化，使得公路路面變得凹凸不平，路面局部出現(xiàn)塌陷。這時(shí)，雷達(dá)圖像的波形起伏明顯。

2? 平整度檢測(cè)新技術(shù)

2.1? 激光路面平整度測(cè)定儀檢測(cè)法

激光路面平整測(cè)試儀主要是由加速度、高精度激光和距離等一系列傳感器構(gòu)成的。使用這種檢測(cè)方法，檢測(cè)儀器不需要接觸地面，并且檢測(cè)效率高、準(zhǔn)確度也比較高。在檢測(cè)過程中，檢測(cè)儀器不會(huì)受到不同車輛性能的干擾，檢測(cè)精度也不會(huì)因?yàn)檐囕v載重和速度變化較大而降低，并且能夠有效檢測(cè)出構(gòu)造深度指標(biāo)。這種檢測(cè)儀器還具有處理和存儲(chǔ)采集數(shù)據(jù)的功能。當(dāng)裝有激光路面平整測(cè)試儀測(cè)量的車輛在公路路面上行進(jìn)時(shí)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)會(huì)在每一段相同距離的路段采集一次數(shù)據(jù)，并及時(shí)分析車內(nèi)儀器測(cè)得的數(shù)據(jù)，從而得到公路路面平整度的檢測(cè)結(jié)果。

2.2? 車載式顛簸累積儀檢測(cè)法

這種路面檢測(cè)方法所需的設(shè)備主要有打印機(jī)、微機(jī)、數(shù)據(jù)處理器和機(jī)械傳感器。這種方法操作起來比較簡(jiǎn)單，儀器的成本也比較低，并且檢測(cè)速度較快。使用這種檢測(cè)方法時(shí)，應(yīng)選用穩(wěn)定性能較好的越野車。車載式顛簸累積儀檢測(cè)法主要是用來評(píng)定公路路面的行車舒適度和公路路面的行車質(zhì)量。使用這種方法時(shí)，儀器安裝要牢固、準(zhǔn)確，以便操作，而測(cè)試車底盤的懸掛性能會(huì)對(duì)儀器的顛簸累計(jì)值產(chǎn)生很大的影響。因此，使用該方法之前，應(yīng)先進(jìn)行標(biāo)定，之后進(jìn)行標(biāo)定試驗(yàn)，將二者的函數(shù)關(guān)系確定下來，實(shí)現(xiàn)累計(jì)值到標(biāo)準(zhǔn)差的變換。

2.3? 連續(xù)式平整度儀檢測(cè)法

這種儀器主要采用單片機(jī)處理技術(shù)，并且使用了大規(guī)模的集成電路，減少了一些不必要的插件，不僅提高了整機(jī)的集成度，還提高了儀器的可靠度和運(yùn)行的穩(wěn)定性。這種檢測(cè)儀器具有連續(xù)測(cè)量、自動(dòng)運(yùn)算、顯示并打印路面平整度方差等多種功能。連續(xù)式平整度儀是比較精密的電子器械，因此，使用完后要仔細(xì)保存，并定期充電，做好儀器主要部件的防潮工作。當(dāng)儀器處于運(yùn)輸、轉(zhuǎn)向等未進(jìn)行測(cè)量的狀態(tài)時(shí)，應(yīng)將儀器的測(cè)量輪懸起來，以達(dá)到減少儀器被沖撞和磨損的目的;當(dāng)連續(xù)式平整度儀工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)選用減震性能高、穩(wěn)定性好的越野車拖動(dòng)，測(cè)量時(shí)要保證儀器能夠平緩前進(jìn);當(dāng)公路路面不平時(shí)，儀器的測(cè)量輪會(huì)發(fā)生振動(dòng)，同時(shí)，會(huì)帶動(dòng)儀器中的位移傳感器，使測(cè)量桿上下的滑動(dòng)。通過位移傳感器輸出電位的正負(fù)和數(shù)值大小來判斷公路路面的平整度，雖然這種檢測(cè)方法的靈活度較高，但是，測(cè)量的效率卻比較低。

3? 聲頻應(yīng)力波無損檢測(cè)技術(shù)

高速公路的錨桿錨固質(zhì)量檢測(cè)也是高速公路安全檢測(cè)的重要環(huán)節(jié)，也是高速公路建設(shè)的重要保證。聲頻應(yīng)力無損檢測(cè)技術(shù)是檢測(cè)高速公路錨桿無損的重要技術(shù)。這種儀器主要是由數(shù)據(jù)采集、大功率聲波發(fā)射和數(shù)據(jù)處理軟件等系統(tǒng)組成的，它采用了多種信號(hào)處理技術(shù)。該儀器能夠?qū)崟r(shí)處理和分析采集到的信號(hào)，并能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行微積分處理和頻譜分析等。而其小波分析能夠有效地識(shí)別弱反射信號(hào)。通過離散小波變化，根據(jù)不同的尺度和小波基將測(cè)得的數(shù)據(jù)分解到各種頻率成分中，并顯示出相位突變的信息。這種儀器的應(yīng)用范圍比較廣泛，能夠有效地檢測(cè)、分析工程的施工質(zhì)量。該檢測(cè)方法還可用于道路、橋梁等基礎(chǔ)工程的檢測(cè)以及基樁和混凝土結(jié)構(gòu)缺陷等檢測(cè)。

4? 結(jié)束語

隨著社會(huì)對(duì)高速公路安全檢測(cè)關(guān)注度的不斷增加，交通部門也越來越重視這方面的工作。為了保證高速公路的安全和質(zhì)量檢測(cè)的有效性，必須從各方面提高高速公路檢測(cè)人員的素質(zhì)和檢測(cè)質(zhì)量，積極引進(jìn)、探究先進(jìn)的高速公路安全檢測(cè)技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]楊簡(jiǎn)雄.高速公路瀝青路面檢測(cè)技術(shù)的探討[J].科技傳播，2012，04（17）：95-96.

[2]劉敏華.高速公路試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2014，12（30）：40-41.

Highway Safety Testing Technology

Qian Jianhua

Abstract： In order to ensure effective conservation and road traffic safety should be used and the use of state highway construction quality of advanced detection technology assessment Road. A brief analysis of the specific circumstances of several common road detection technology.

Key words： highway; safety; transport facilities; detection technology