高速公路路面無損檢測技術的運用探討

江秀

摘 要：隨著我國科技的不斷發展，經濟水平高速度增長，社會公共基礎設施的建設也越來越完善。交通是經濟發展的第一要素，隨著國家對基礎設施的不斷投入，高速公路的建設已經普及全國，大到城市中心，小到鄉下農村，絕大部分地區都已經貫通了高速公路。但是高速公路由于車輛數量較多，行駛速度較快，公路路面很容易受到破壞。如今的高速公路由于車輛行駛等原因的破壞，路面受到各種各樣的損壞形式。因此，高速公路的檢測與維護是一項重大工程。本篇文章就如何為高速公路的檢修提供路面實際使用狀況為目標，深入探究高速公路路面檢測技術。

關鍵詞：高速公路;路面檢測技術;方式與方案

0 引言

雖然我國近年來在高速公路的檢測技術環節上發展快速，但是依舊留存不少的問題。高速公路的養護過程中，需要檢測很多項技術指標，以此來進行科學合理的養護工作。其中主要以測試高速公路的路面平整度，彎沉，橫向力系數等幾個技術指標為主，通過針對性完善高速公路的技術指標，提升公路的使用壽命。

1 發展無損檢測技術的作用與意義

在高速公路的施工過程中，傳統模式的檢測方法往往是通過隨機選點，通過鉆孔進行取樣、再將樣品帶到室內進行分析處理，最后才能獲取高速公路的工程參數。這種傳統的檢測模式存在著很大局限。第一，被檢測的地方是隨機選擇的，因此檢測結果存在很大的偶然性以及不確定性，缺乏代表性，有些可能存在缺陷與損壞的區域很可能碰巧漏檢，導致路面沒有達到應有的標準，出現安全隱患[1]。第二，雖然傳統模式的取樣檢測也能發現一些路面表面的問題，但是對于路面深層的其他問題，則不能有效的檢測出來，同樣會留下很大的安全隱患。

而發展無損檢測技術則可以規避這些問題與風險。無損檢測技術能夠檢查整片區域的路面，避免了遺漏的可能性，并且無損檢測技術能夠檢測路面之下的各種塌陷、空洞等表面不能被檢測到的問題。發展無損檢測技術能極大的提高高速公路的使用年限，完善公路的養護措施，對公路的發展有著重大意義。

2 高速公路無損檢測技術的類型

2.1 頻譜分析技術

頻譜分析的檢測技術是利用不同的介質，和表面波的頻率特性，在高速公路的路面表面施加瞬間的垂直沖擊力，產生一陣圓為中心的各種頻率，形成沿地表下的一定深度向四周傳播的瑞雷波面，調整力錘的重量以及錘頭形狀就可以獲得不同的頻率和不同的瑞雷面波信號，將傳感器放置在不同位置。就可以檢測到瑞雷波信號傳播的頻率，借助頻率的互譜分析和相干技術分析，就可以檢測路面之下不同深度介質力學參數。就可以檢測出路面下是否有空洞，塌陷等等會導致出現不同介質成分的因素[2]。和傳統方法相比，頻譜分析技術的速度更快，檢測頻率及效率也更高。

2.2 圖像檢測技術

圖像檢測技術包含紅外成像技術以及激光全息圖像技術。其中紅外成像技術主要是利用材料不同的介質以及熱導性原理，利用高精度的熱敏傳感器來檢測路面內部的熱傳導規律以及溫度場的分布情況，并且能夠將檢測得到的數據圖像化。從而能夠將路面的結構和內部狀況以圖像的形式表現出來，使得路面內部情況更加的直觀。而激光全息技術則是通過對路面進行的全息攝影，分析全息圖，在借助全息圖上的數據求出相關力學參數。它相比傳統檢測模式精細程度更高，直觀可靠，能夠體現全場路面情況。

2.3 激光檢測技術

激光檢測技術就是在高速公路路面檢測時采用發射激光的方式進行檢測，光線越強則光電流越強，利用光電轉化器將光能轉化為電能。因此，當激光的光強產生變化的同時光電流也會發生變化，在標定的位置建立光電流以及位移關系，就可以通過光電流的變化計算出彎沉位移的變化量。激光檢測具有高亮度，清晰的分辨率，有著方向性、相干性，衍射性好的特點。在高速公路路基以及路面的檢測過程中，激光檢測技術主要用于距離測定，車轍深度，彎沉測定和平整度測定等幾個方面[3]。

2.4 超聲波無損檢測技術

超聲波無損檢測技術就是利用超聲波的特性將超聲波發射到材料介質，接收反射波的相關參數，通過在介質中不同的地方設置傳感器就能夠檢測超聲波在一定時間內傳播的距離，以此計算出波速，然后利用波速和介質相關聯系的參數可以判斷公路的有關參數，比如彈性模量、抗壓強度等等。在不損壞和不影響公路的使用性能的前提下，能夠檢測路基路面中是否存在缺陷和不均勻性[4]。并且能夠準確給出缺陷大小、位置、性質以及數量等等具體信息。它比傳統模式的檢測技術更加簡單，操作更加方便，并且在價格上也更加的便宜，是高速公路現場檢測中前景廣闊的一項技術。

3 高速公路路面的傳統檢測方式

3.1 灌砂法

灌砂法是較為傳統的一種密實度檢測方式，路基路面結構層次均可采用。這種檢測方式主要是運用經標定的標準砂粒來代替測試坑內的原材料，計算出測試坑的實測體積及濕密度，再利用試坑內原材料的含水率來計算實測干密度，以此對比標準試驗確定的最大干密度，通過計算得到具體的壓實度。

3.2 滲水檢測

我國大部分區域多降雨。在公路的修建及日常使用過程中，對于公路的滲水能力要求很高，在進行路面質量檢測的時候，滲水性能是一項重點關注的性能制表。滲水實驗方式分為現場測試和室內測試兩種方式，室內滲水試驗就是利用水平滲透儀，借助其檢測水溫和水力梯度來觀察是否存在差異。而現場測試者是利用測試儀進行檢測，得出觀察數據在進行數據結果運算，以此得出滲水參數。

3.3 鉆芯取樣方法

鉆心取樣法就是通過對檢測區域進行鉆孔，采集需要測量的樣本，在通過對測量樣本的強度、厚度等進行檢測，一次了解路面材料的具體數據和參數。觀察他是否符合施工的標準。這種檢測方式不影響現場施工的進度，也不會受施工環境的限制，在任何條件以及任何時間下都可以進行檢測。使用鉆芯取樣的方法對公路的混凝土等材料進行檢測，能夠更加直觀的展示路面材質，也可以較快的得出檢測結果，大大提高了檢測的效率，檢測結果也相對準確，其總體優勢比較突出。但是其實也有相應的弊端，鉆芯取樣方法的取樣范圍有限，能夠將數據作為定性存在的范圍較小，并且這種檢測方式成本較高，且對結構整體性有一定影響。

4 無損檢測技術的前景和影響

如今無損檢測技術在公路施工及驗收過程中的應用逐漸廣泛，它具有準確性高，速度快等多項優勢。在早期的建設階段，無損檢測技術能夠應用在施工質量的檢測上，及時發現工程存在的質量隱患防止路面建成后出現安全隱患。而在后期路面建成后的檢測階段，它又可以檢測出路面的使用性能，以及路面是否存在安全隱患，能夠完善高速公路路面的養護管理方式，降低路面的損壞速度。通過無損檢測技術也可以跟蹤分析路面的具體情況，深入了解路面的基本規律，以此來完善路面的養護方案，使路面的后期管理更加科學合理，因此，無損檢測技術在高速公路的施工建設、后期管理等方面都有著重要地位和重大意義。

5 結束語

采用無損檢測方式對高速公路質量進行快速檢測，是保障高速公路施工質量的高效方式，結合多種檢測方式可以確保路面質量檢測的科學性、準確性。前期的檢測可以使高速公路完美投入使用，延長公路的使用壽命。而在后期的保護過程中，無損檢測技術也可以檢測出高速公路的各種隱患，增強公路的安全性。因此要不斷完善檢測的技術，以此來完善高速公路的建設，減輕維修情況。

參考文獻：

[1]付天波.無損檢測技術在高速公路施工檢測中的應用研究[J].交通世界（運輸車輛），2020（1）：26-27.

[2]陳曉亮.無損檢測技術在高速公路施工檢測中的應用研究[J].福建交通科技，2019（3）：30-33.

[3]周滿意.無損檢測技術在道路橋梁工程中的應用探討[J].百科論壇電子雜志，2019（13）：652-653.

[4]張浩.FWD與探地雷達路面結構狀況無損檢測技術研究[J].交通世界，2020（33）：54-55.