試述高速公路路基路面無損檢測(cè)技術(shù)的探究

袁泉

摘要：現(xiàn)階段，隨著社會(huì)的發(fā)展，我國的高速公路的發(fā)展也越來越迅速。高速公路迅速發(fā)展，有力地推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。現(xiàn)階段，高速公路上的汽車行駛速度越來越快，其對(duì)公路路基的質(zhì)量要求越來越高。據(jù)調(diào)查得知，高速公路橫向力、彎沉、平整度等因素直接影響了公路質(zhì)量，并直接決定了高速公路的服務(wù)能力。對(duì)于高速公路而言，路基路面相關(guān)技術(shù)指標(biāo)均真實(shí)地反應(yīng)出了路面實(shí)際狀況，從而有利于維護(hù)路面、增強(qiáng)服務(wù)水平。隨著檢測(cè)技術(shù)的日益成熟，高速公路建設(shè)獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普遍，高速公路檢測(cè)技術(shù)日益更新，無損檢測(cè)技術(shù)憑借其操作簡(jiǎn)單、精準(zhǔn)度高等優(yōu)勢(shì)逐漸替代了傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：高速公路;路基路面;無損檢測(cè)技術(shù);探究

引言

將探地雷達(dá)作為主要研究對(duì)象，結(jié)合某高速公路實(shí)際情況，在交代探地雷達(dá)基本檢測(cè)方法與適用范圍的基礎(chǔ)上，從數(shù)據(jù)的采集與處理角度入手，對(duì)探地雷達(dá)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行深入分析，最后通過驗(yàn)證及實(shí)踐得出不同層位平均厚度可以滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，但仍需注意與其它方式聯(lián)合使用以消除誤差，提高檢測(cè)精度的結(jié)論。

1傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的局限性及發(fā)展無損檢測(cè)技術(shù)的意義

對(duì)于高速公路路面檢測(cè)而言，鉆孔取樣這種傳統(tǒng)檢測(cè)方法，隨機(jī)選點(diǎn)，室內(nèi)分析，以此來獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，然而，這種檢測(cè)方法具有一定的狹隘性。首先，隨意選擇被測(cè)點(diǎn)，其檢測(cè)結(jié)果不具有典型性。同時(shí)，這種檢測(cè)方式極易漏檢存在缺陷的地方，并未真實(shí)反映出工程的真實(shí)情況。針對(duì)投入使用的公路養(yǎng)護(hù)而言，可發(fā)現(xiàn)路面存在的問題，但是卻難以檢測(cè)出路面脫空、空洞、積水等缺陷。基于此，快速、無損、直觀、能檢測(cè)到公路內(nèi)部狀態(tài)的檢測(cè)方法及設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，使得公路艱澀治療及養(yǎng)護(hù)管理水平得以有效提高。

2高速公路路基路面無損檢測(cè)技術(shù)

2.1頻譜分析檢測(cè)技術(shù)

頻譜分析檢測(cè)技術(shù)，具體操作過程為：首先對(duì)整個(gè)路面進(jìn)行細(xì)致觀察，并選取一個(gè)恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)，然后垂直打擊該點(diǎn)。同時(shí)，將一些接收器布置在打擊點(diǎn)附近，廣泛收集高速公路附近表面?zhèn)鞑サ男盘?hào)，這些信號(hào)發(fā)出的頻率直接反映了高速公路路面質(zhì)量。由于在不同介質(zhì)中，波的特征有所不同，基于此我們便能夠準(zhǔn)確分析出路面的真實(shí)情況，評(píng)價(jià)出路面是否存在質(zhì)量缺陷。

2.2圖像技術(shù)

具體而言，圖像技術(shù)分為激光全息圖像技術(shù)、紅外成像技術(shù)兩類，其中激光全息圖像技術(shù)則是借助全息成像技術(shù)知識(shí)，全面采集整個(gè)高速公路相關(guān)信息，以此計(jì)算出高速公路質(zhì)量相關(guān)指標(biāo);紅外成像技術(shù)則結(jié)束導(dǎo)熱原理知識(shí)，基于熱能在公路上傳遞特征來對(duì)公路質(zhì)量情況進(jìn)行檢測(cè)。

2.3超聲波無損檢測(cè)技術(shù)

超聲波無損檢測(cè)技術(shù)，則是借助超聲波的傳播性能，檢測(cè)出高速公路路面與路基質(zhì)量。首先，對(duì)事先確定的檢測(cè)部位發(fā)射一定的超聲波，然后采用接收器來反射接收超聲波，并認(rèn)真分析所接收到的超聲波，其在不同介質(zhì)中頻率與速度差異較大，基于此，我們便可根據(jù)超聲波傳遞介質(zhì)來判斷出路面。路基質(zhì)量情況。采用超聲波無損檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)較多，例如該技術(shù)操作簡(jiǎn)單、成本投入低、檢測(cè)準(zhǔn)確率高等。

2.4激光檢測(cè)技術(shù)

激光監(jiān)測(cè)技術(shù)屬于十分常見的一種無損檢測(cè)技術(shù)，特別是在高速公路路基與路面檢測(cè)當(dāng)中，該技術(shù)可以有效的展現(xiàn)出自身所具備的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，激光檢測(cè)技術(shù)還可以通過激光亮度與分辨率均極高的特點(diǎn)來開展檢測(cè)工作，并在具體的檢測(cè)時(shí)，技術(shù)探討通過光電轉(zhuǎn)換原理將激光轉(zhuǎn)化成電流來開展檢測(cè)工作。該技術(shù)主要運(yùn)用于檢測(cè)高速公路路基與路面平整度、距離以及彎沉當(dāng)中。

3無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用中的設(shè)備

3.1彎沉檢測(cè)設(shè)備的應(yīng)用

在開展無損檢測(cè)工作的過程中，通常會(huì)運(yùn)用到落錘式彎沉檢測(cè)儀。該設(shè)備一般采取液壓系統(tǒng)當(dāng)中的提升機(jī)對(duì)荷載塊予以釋放，以此來沖擊路面。重錘在重量級(jí)方面的起落高度會(huì)影響到其荷載大小，同時(shí)傳感器也能夠?qū)?dòng)態(tài)彎沉盆予以測(cè)定。結(jié)合以前的相關(guān)實(shí)踐能夠得出，彎沉檢測(cè)儀屬于彎沉檢測(cè)設(shè)備當(dāng)中十分可靠地一種設(shè)備。

3.2斷面測(cè)試設(shè)備的應(yīng)用

就無損檢測(cè)技術(shù)而言，斷面檢測(cè)設(shè)備主要是用來進(jìn)行車轍測(cè)定以及平整度的設(shè)備。該設(shè)備與橫斷面尺在應(yīng)用方面十分的廣泛。連續(xù)式激光斷面儀則屬于測(cè)量平整度與車轍的一種先進(jìn)設(shè)備，其所包含的測(cè)量范圍主要有轉(zhuǎn)彎曲率、橫坡以及縱坡等，原理為：通過處在輪機(jī)位置處的相關(guān)激光傳感器來對(duì)路面間的距離進(jìn)行明確，車輛向前運(yùn)動(dòng)就能夠獲取到路面在縱向方面的平整度。然后，再結(jié)合橫向布置的相關(guān)穿傳感器對(duì)路面高度進(jìn)行明確，以此來獲取到橫斷面與車轍的深度。

3.3抗滑性能測(cè)試設(shè)備的應(yīng)用

擺式摩擦系數(shù)儀屬于較為傳統(tǒng)對(duì)抗滑性能予以檢測(cè)的設(shè)備，因?yàn)槠鋾?huì)影響交通，同時(shí)還涉及大量的不安全因素，和現(xiàn)階段的社會(huì)特點(diǎn)并不相符，無法滿足高速公路在抗滑性能測(cè)試方面的相關(guān)要求，因此逐漸被舍棄掉了。擁有自動(dòng)化特點(diǎn)的抗滑性能檢測(cè)設(shè)備，涉及不完全剎車摩擦系數(shù)測(cè)試儀、橫向力系數(shù)測(cè)試儀以及剎車式摩擦系數(shù)測(cè)試儀等，上述設(shè)備能夠有效的滿足高速公路發(fā)展提出的相關(guān)要求，因此得到了廣泛的運(yùn)用。

3.4提高操作人員的技術(shù)水平

在高速公路試驗(yàn)檢測(cè)過程中，操作人員的操作水平是非常重要的一個(gè)影響因素。因此，為確保試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的科學(xué)性，需要對(duì)檢測(cè)技術(shù)的具體內(nèi)容和實(shí)施方法進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估，以避免在實(shí)際操作中，因操作不當(dāng)降低檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。并且，需要提高操作人員的技術(shù)水平，提升其操作的熟練程度，使其能夠運(yùn)用基本的試驗(yàn)檢測(cè)技能，按照程序化的檢測(cè)模式，對(duì)高速公路的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。比如，試驗(yàn)單位要加強(qiáng)對(duì)操作人員的培訓(xùn)，并強(qiáng)化對(duì)操作人員的管理，以提升檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)水平。同時(shí)，在培訓(xùn)過程中，要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試，以提升操作人員的技能，從而提升高速公路試驗(yàn)檢測(cè)的有效性。

3.5數(shù)據(jù)采集和處理

由設(shè)計(jì)資料可知，某車道總長為1.4km，于車道中線布置測(cè)線。探地雷達(dá)選用TerraSIRchSIR-3000探地雷達(dá)，配合地面耦合天線，其頻率為400MHz，選定距離測(cè)量的應(yīng)用模式，按3m的間距進(jìn)行打標(biāo)，采樣點(diǎn)的總個(gè)數(shù)為512個(gè)，記錄長度及介電常數(shù)分別為50ns和4。數(shù)據(jù)處理主要由RADAN軟件進(jìn)行。導(dǎo)出現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試得到的數(shù)據(jù)之后，按以下流程進(jìn)行處理：水平刻度調(diào)整→疊加→抽道→加密→反射波信號(hào)具體位置確定→調(diào)整信號(hào)的延時(shí)信息→介電常數(shù)的設(shè)定與調(diào)整→振幅增益調(diào)整→水平分析→除去干擾→疊加→濾波→輸出。在得到最終成果之后，需對(duì)據(jù)，并對(duì)其加以分析。在對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的濕密性進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以利用灌砂法抽取一定數(shù)量的樣品，對(duì)樣品中的含水量進(jìn)行檢測(cè)，這種方法還可同時(shí)檢測(cè)出干密度。灌砂法是檢測(cè)高速公路施工現(xiàn)場(chǎng)密度的常用方法，利用檢測(cè)儀器得到相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果，再對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，就能保證施工材料質(zhì)量，同時(shí)還能提升含水量檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

結(jié)語

無損檢測(cè)技術(shù)憑借其操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)準(zhǔn)確率高等優(yōu)勢(shì)廣泛運(yùn)用于道路工程中。現(xiàn)階段，對(duì)于道路施工建設(shè)，無損檢測(cè)技術(shù)主要是對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)工程質(zhì)量存在的問題，制定針對(duì)性有效的整改措施，從而有效保護(hù)道路。在道路后期管理中，隨著使用時(shí)間的延長，路面使用性能有所降低，且性能降低具有不均勻的特征。目前，公路檢測(cè)技術(shù)從滯后的人工檢測(cè)漸漸發(fā)展成先進(jìn)的自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)，從取芯等破損類檢測(cè)向無損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展，由低速度、低精度向高速度、高精度發(fā)展，逐步構(gòu)建了一套獨(dú)特的技術(shù)系統(tǒng)。隨著國內(nèi)檢測(cè)設(shè)備需求量的增加，用戶人數(shù)不斷提高，國產(chǎn)化程度有所增加，《路面管理系統(tǒng)》（CPMS）等軟件也隨之完善，我們必然堅(jiān)信無損檢測(cè)技術(shù)會(huì)在我國得以有效發(fā)展及普及運(yùn)用。

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（作者單位：河南省路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司）