路面試驗檢測常見問題與新型技術應用探討

侯其斌

(貴州省銅仁市交通建設工程試驗檢測中心)

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路面試驗檢測常見問題與新型技術應用探討

侯其斌

(貴州省銅仁市交通建設工程試驗檢測中心)

摘要：介紹了路面試驗檢測工作的作用，分析了路面試驗檢測的主要方法和新型技術應用。

關鍵詞：公路工程；路面試驗；問題；對策

1路面試驗檢測常見問題研究

1.1　路面平整度試驗檢測

路面平整度試驗檢測區(qū)段設定應根據(jù)實際需要進行選擇，通常選定行車道一側車輪輪跡檢測標準位置，條件允許時單桿檢測即可。在施工過程進行路面檢測時，按照測定方向規(guī)定，安放3m尺，目視檢查3m尺與路面貼合間隙，進而確定最大間隙位置，使用高度標線塞尺測量間隙值，測量結果準確到 0.2mm。在進行路基路面檢查驗收檢測時，應保證連續(xù)測量 10 尺以上。

1.2　路面壓實度試驗檢測

(1)灌砂法。灌砂法檢測的原理是質地均勻的檢測用砂置換試洞體積，進而獲得路面材料密度的檢測形式，該方法適用于多種公路工程土質或路面材料密度測定，其缺陷在于：檢測用砂用量較大，密度測算稱量次數(shù)偏多，檢測速度效率較低。

(2)環(huán)刀法。環(huán)刀法密度檢測獲得的結果為試樣所處深度范圍內(nèi)平均密度，而非道路碾壓層平均密度。從實際情況來看，公路工程路面路基在碾壓作用下，提成密度自下而上呈現(xiàn)遞減趨勢，這就使得應用環(huán)刀法進行密度測量時，越靠近上部其測量值越大。因此，應用環(huán)刀法進行土密度測定土時，應選取不同深度位置，反復測量，獲得與整個碾壓層平均密度更為趨近的測量值。

1.3　路面彎沉試驗檢測

路面彎沉儀：由貝克曼梁、百分表及表架組成。貝克曼梁由合金鋁制成，上有水準泡，其前臂與后臂長度比為 2∶1 。彎沉儀長度有兩種：一種長 3.6m，前后臂分別為 2.4m和 1.2m；另一種加長的彎沉儀長 5.4m，前后臂分別為 3.6m和 1.8m。彎沉采用百分表量得，也可用自動記錄裝置進行測量。表1為測定彎沉用的標準車參數(shù) 。

表1　測定彎沉用的標準車參數(shù)

進行路面彎沉試驗檢測時，應首先根據(jù)實際檢測需求布置檢測點，測點應位于車道輪跡帶上，并做明顯標識。試驗進行前按行車方向將試驗車至于檢測點后側，間距 3~5cm。 將彎沉儀安置與測量車上，檢查測量方向一致。將彎沉儀測頭與測點豎直方向對準，完成彎沉儀百分表安裝后，進行百分表調(diào)零。測定過程中，維持測量車運動速度緩慢均勻，汽車行駛速度控制在5km/h左右。 目視檢測百分表轉動情況。當表針轉到最大值時，迅速讀取初讀數(shù)L1進行記錄。繼續(xù)行駛測量車，待百分表針反向回轉，測量車駛離彎沉影響半徑后，停止行車。待表針回轉穩(wěn)定后，再次讀取終讀數(shù)L2。

2路面試驗檢測新興技術應用探討

2.1　車載式顛簸累積儀

(1)主要設備。顛簸累積儀：由機械傳感器、數(shù)據(jù)處理器及微型打印機組成；測試車：旅行車、越野車或小轎車。

(2)工作原理。裝載著顛簸累積儀的測試車在被檢測路面上按照規(guī)定速度行駛，當路面存在不平整問題時，則會引發(fā)測試車的局部激振，進而在其作用下產(chǎn)生后軸同車廂之間的單向位移，作為路面平整度的關聯(lián)性體現(xiàn)通過機械傳感器進行位移積累測量便可獲得路面平整度的相關參數(shù)其中位移累積值VBI，以cm/km計。測量獲得的VBI值越大，則說明路面越不平整度。

(3)使用技術要點。顛簸累積值的大小與測試車的底盤懸掛性能有關，所以儀器安裝后，在投入正式使用前，必須進行標定。使用車載式顛簸累積儀進行路面平整度檢測時，其測量參數(shù)VBI與連續(xù)式平整度儀測量標準偏差σ存在一定差異，為了便于數(shù)據(jù)處理應用，應首先通過試驗進行測量參數(shù)標定，將VBI值換算為σ，用于路面平整度評定。測試時，向計算機輸入有關信息及命令、就可自動采集數(shù)據(jù)。另外，測試車機械系統(tǒng)的振動特性和車輛行駛速度同樣會對測量結果產(chǎn)生一定的影響，可視為車載式顛簸累積儀的固定偏差。因此必須通過對機械系統(tǒng)的良好保養(yǎng)和檢測時嚴格控制車速來保持測定結果的穩(wěn)定性。測試速度一般在30~80km/h(視被測對象及標定條件確定)。

2.2　摩擦系數(shù)測定車

(1)主要儀器。摩擦系數(shù)測定車通常為SCRIM型，主要由車輛底盤、測量機構、供水系統(tǒng)、荷載傳感器、儀表及操作記錄系統(tǒng)、標定裝置等組成。

(2)檢測原理。測定車上裝有與車輛行駛方向成20°角的測試輪。測定時，供水系統(tǒng)灑水，降下測試輪，并對其施加一定荷載，荷載傳感器測量與測試輪輪胎面成垂直的橫向力，此力與輪荷載之比即為橫向力系數(shù)。橫向力系數(shù)越大，說明路面抗滑能力越強。

(3)檢測技術要點。測試前對儀器設備進行標定、檢查，保持測試車的規(guī)范性。測試輪重垂直荷載為2kN。測速為50km/h。可連續(xù)或斷續(xù)測定設定計算區(qū)間的橫向力系數(shù)。設定計算區(qū)間可在5~1 000m范圍內(nèi)任意選定。可計算打印每一個評定段的橫向力系數(shù)值、統(tǒng)計個數(shù)、平均值、標準差、變異系數(shù)。

2.3　路面雷達測試系統(tǒng)

(1)主要設備。路面探測雷達：包括1~4套雷達；數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)：包括計算機、顯示器、打印機、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和距離量測儀；Windows電腦操作軟件：具有數(shù)據(jù)的采集、處理。回放及備份等功能；雷達檢測車。

(2)工作原理。雷達檢測車以一定速度在路面上行駛，路面探測雷達發(fā)射電磁脈沖，并在短時間內(nèi)穿過路面，脈沖反射波被無線接收機接收，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄返回時間和路面結構中的不連續(xù)電介質常數(shù)的突變情況。路面各結構層材料的電介質常數(shù)明顯不同，因此電介質常數(shù)突變處，也就是兩結構層的界面。根據(jù)測知的各種路面材料的電介質常數(shù)及波速，則可計算路面各結構層的厚度或給出含水量、損壞位置等資料。

(3)使用技術要點。檢測速度可達80km/h以上。檢測距離：以80km/h的速度對路面及橋面進行連續(xù)檢測不少于4h(320km)。最大探測深度大于60cm。厚度數(shù)據(jù)精度一般為深度的2%~5%。檢測在計算機控制下進行，可實時地同時進行數(shù)據(jù)采集、存儲及雷達波形顯示。數(shù)據(jù)經(jīng)處理后，可顯示路面彩色剖面圖、三維路面厚度剖面圖、雷達波形圖、原始雷達波形瀑布圖、橋面剝落或破損狀況圖，打印路面各層厚度表。

參考文獻：

[1]于偉,杜遷.談當前路面工程質量監(jiān)督存在問題及主要對策[J].山西建筑，2014，(4).

[2]黃明菊.提高路面工程質檢員工作質量[J].科技信息，2010，(3).

作者簡介：侯其斌(1983-)，男，貴州三穗人，助理工程師，從事公路試驗檢測工作。

收稿日期：2014-10-14

中圖分類號：U416.1

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2015)08-0027-01