公路無損檢測技術(shù)的發(fā)展
2011-12-27 來源：土木工程網(wǎng)
隨著國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步增長，國家在公路方面的投資份額越來越大，人們對工程質(zhì)量也日益關(guān)注。以前公路質(zhì)量常規(guī)的檢測方法不僅檢測速度慢、評價周期長，而且對路面造成了損壞，給工程留下了隱患。為此，各國針對公路檢測技術(shù)開展了深入研究，并且隨著計算機(jī)技術(shù)、自動化控制技術(shù)、高精度測微技術(shù)的進(jìn)步，公路檢測技術(shù)由人工檢測向自動化檢測，由破損檢測向無損檢測，由低速、低精度向高速、高精度發(fā)展。
1、激光技術(shù)
首先介紹激光技術(shù)在公路檢測中的應(yīng)用。利用激光測距功能可以檢測路面的斷面特性，如平整度、構(gòu)造深度、車轍、路面變形和裂縫等。
平整度是行駛舒適性的重要指標(biāo)，路面激光平整度儀應(yīng)用激光測距及加速度傳感器修正技術(shù)，在檢測車高速行駛的過程中，通過測量路面的縱斷面高程變化值，可直接計算出平整度。
構(gòu)造深度是路面宏觀粗糙度指標(biāo)，高速行駛時起抗滑作用，激光構(gòu)造深度儀使用高精度激光位移傳感器，通過檢測該傳感器與路面不同形狀骨料間的深度，在顯示器上直接讀出路面的構(gòu)造深度。
車轍是車輛長時間在路面上行駛后留下的車輪永久壓痕，路面車轍深度直接反映了車輛行駛的舒適度及路面的安全性和使用期限。路面激光車轍儀分為兩類，一類為一個橫梁上有多個激光測距儀，直接測試路面橫斷面高程并計算路面車轍深度；另一類為應(yīng)用線激光和高速數(shù)字高分辨圖像采集技術(shù)，通過獲得的激光線的變形，計算路面車轍深度。
路面激光視頻病害檢測系統(tǒng)，是應(yīng)用三維成像激光束、強(qiáng)光或日光光源、高速數(shù)字?jǐn)z像技術(shù)，檢測分析路面變形和裂縫的設(shè)備。
2、 電磁波的應(yīng)用
對路基路面結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢測，是利用探地雷達(dá)所發(fā)射的高頻電磁波穿透地下材料，部分從介電常數(shù)突變處反射，從而測得界面的位置和該層的介電常數(shù)，通過后處理分析和計算，確定路面結(jié)構(gòu)層厚度及內(nèi)部缺陷情況。
瀝青路面的密度和路面材料的介電常數(shù)存在一定的比例關(guān)系，無核密度儀即是通過一個新型的、環(huán)狀的電子電容感應(yīng)場來測量材料的介電常數(shù)的。無核密度儀中的轉(zhuǎn)換器將電場信號轉(zhuǎn)換成路面材料的密度，同時還可以測試瀝青路面的濕度和溫度。
3、 路面彎沉無損檢測
彎沉值從整體上反映路面各層次的強(qiáng)度。如果彎沉值過大，其變形也就越大，路面各層也就容易破裂。路面彎沉無損檢測的歷史可以追溯到20世紀(jì)40年代末期，美國加州公路局首先使用貝克曼梁彎沉儀進(jìn)行路面彎沉檢測。傳統(tǒng)的貝克曼梁彎沉檢測，由于其精度低、測速慢、可靠性差等諸多缺點(diǎn)，越來越不適應(yīng)現(xiàn)代化的路面建設(shè)、養(yǎng)護(hù)、管理的需要。因此相繼開發(fā)了一些測速快、精度高、自動化程度高的路面彎沉檢測設(shè)備。比較有代表性的自動化彎沉檢測設(shè)備包括：擬靜力彎沉檢測設(shè)備——自動彎沉儀、動力彎沉檢測設(shè)備——落錘式彎沉儀。表中是各種彎沉檢測設(shè)備性能的對比。
4、抗滑性能檢測
路面抗滑性能是指車輛輪胎受到制動時沿表面滑移所產(chǎn)生的力。通常，抗滑性能被看作是路面的表面特性，并用輪胎與路面間的摩阻系數(shù)來表示。表面特性包括路表面細(xì)構(gòu)造和粗構(gòu)造。高速時主要起作用的是粗構(gòu)造，它是由路表外露集料間隙形成的構(gòu)造，功能是使車輪下的路表水迅速排除，以避免形成水膜。粗構(gòu)造由構(gòu)造深度表征，前面激光構(gòu)造深度儀已經(jīng)講過。而路表面細(xì)構(gòu)造是指集料表面的粗糙度，在低速時對路表抗滑性能起決定作用。這種路面抗滑性能檢測設(shè)備主要有3種：橫向力系數(shù)測試儀、剎車式摩擦系數(shù)測試儀、不完全剎車式摩擦系數(shù)測試儀。圖示為橫向力系數(shù)測試儀。
5、多功能檢測車
多功能檢測車由專用車輛和車載儀器構(gòu)成，能夠在不影響正常交通的情況之下，完成對公路路況的多種檢測，及時準(zhǔn)確的掌握路網(wǎng)中每條公路的使用狀況，對采取合理的養(yǎng)護(hù)措施具有重要意義。
6、總結(jié)
總之，路面檢測技術(shù)在檢測和控制施工質(zhì)量、提高公路養(yǎng)護(hù)管理科學(xué)化水平及改進(jìn)路面設(shè)計等方面都具有十分重要的地位和作用，路面檢測技術(shù)水平的不斷提高給公路建設(shè)帶來非常明顯的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
