陕西高速公路工程试验检测有限公司 陕西 710086
摘要:现在,人们对于科技的研发孜孜不倦,科学技术的发展日新月异,计算机技术的更新换代和检测技术的革新,以及机械实现了自动化的发展,很多机械都能够设定程序进行自动运行,在一定程度上促进了道路工程检测技术的更新。从道路工程检测技术的发展概况来看,道路工程检测技术已经由人工检测向着自动化检测技术转变,已经由道路破损类检测技术向着道路无破损检测技术转变,已经由具有普通性的检测技术向着具有高新技术含量的检测技术转变。鉴于此,本文主要分析探讨了无损检测技术在道路工程中的应用情况,以供参阅。
关键词:无损检测技术;道路工程;应用
引言
交通作为经济命脉的大动脉,其发展状况直接影响国民经济的发展速度,在交通运输体系中,公路有事基础中的基础。道路工程的建设和管理质量,一直是困扰科研技术人员的一个重要问题,围绕这一问题,科研技术人员结合现代无损检测技术的发展,探索用不同方法检测路基和路面的各项指标,取得了一定的成果。我国从20世纪80年代后期开始,通过设备与技术引进和自主开发,在路面检测方面也有了巨大的发展。
1超声波检测技术
该检测技术主要是利用瞬间应力波的原理来对市政道路内部空隙进行相应的检测。使用小钢球来对混凝土的表层敲击,通过短暂撞击而产生的低频应力波,将其传到市政道路的结构内部,并在出现断裂的位置进行反射回来,进而对反射波的形态进行分析,并对空隙位置的状态进行准确的判断。这种技术就是对不同方面超声波形成的瞬间共振进行充分的利用,并对市政道路的结构与裂缝状态进行准确的检测,同时可以在所记录的情况中,对空隙位置的情况进行分析。将超声波检测技术应用在市政道路的检测过程中,不仅能够对其梁、板、桩结构的状况进行分析,还可以对管道中的空隙进行检测,这样就更有利于对市政道路存在的问题进行维修。但是,超声波检测技术也存在缺陷,它的检测结果很容易受到其他因素的影响。以管道的检测工作为实际案例分析,如果管道的内部存有一定的水分或者是空气等物质就会对检测的结果产生一定的影响,而且如果管道相交或者是相邻也会影响到检测工作的结果,此外,还有管道的材质等因素。
2频谱分析技术
无损检测技术的频谱分析技术主要分析不同介质里传播表面波频率的特性,在道路工程路面结构表面中,运用一力锤实施瞬时的垂直冲击,这样能够产生瑞雷面波,瑞雷面波把振源作为中心,并且将具有各种频率的成分,沿着地表的一定深度,向四周进行传播。通过对力锤的重量进行调整,或者运用不同的锤头,能够有效获得瑞雷面波信号,瑞雷面波信号的频率成分各种各样。在不同的位置中进行传感器的设置,能够对波传播频率进行有效检测,通过对相干分析技术以及频域互谱分析进行借助,达到对不同深度的分层介质力学参数进行测试的根本目的。和传统的检测方式相比较,无损检测技术具有效率高以及速度快等优势。频谱分析技术主要用于对路面各分层介质均匀性和厚度进行检测,还可以检测层间的接触情况。例如,瑞利波频谱分析技术在无损检测中被广泛运用,社震源辐射出的能量为100%,而瑞利波能量占据总能量比例为67%,压缩波占总能量比例为7%,剪切波为26%。瑞利波波阵面大约为一高度为入R圆柱面,能量衰减和距离平方根倒数呈现出正比例关系,距离是指离源点距离,而体波波阵面是半球形面,能量衰减和距离倒数呈现出正比例关系,这便使瑞利波能量可以伴随着传播距离不断衰减而较体波慢。
3激光检测技术
作为近几十年出现并且得到快速发展的无损检测技术,激光检测技术之所以能够在较短的时间内获得人们的认可,并被应用在不同的领域中,主要是因为激光具有诸多优点,例如,高亮度、高分辨率、良好的相干性等,在对市政道路工程进行施工的过程中对激光加以应用,其原理可以被归纳为以下三种:①衍射原理,激光在遇到狭缝时,常伴有衍射现象,工作人员可以利用该特点,对狭缝宽窄进行调整,获得不同宽度的狭缝在屏幕上的相干条纹并建立相互关系,再以相干条文的实际情况为依据,完成狭缝宽度变化的判断工作;②光时差原理,通俗来讲,就是对激光在传播速度方面具有的优势加以利用,将激光通过短距离对应的市场进行准确记录;②光电反射原理,由于激光的光强越强,光电流也就越强,因此,经由光电转化器,将光能向电能进行转化是很有必要的,随着激光的光强发生变化,所对应光电流往往也会发生变化,工作人员可以结合实际情况,事先对位移和光电流之间的关系进行标定,接下来就可以结合光电流的变化情况,完成对弯沉位移所对应变化量进行反算的工作。激光检测技术需要应用到上文所提及的三种原理,在对路面/路基进行检测的过程中,激光的作用主要体现在距离测定、弯沉测定、平整度测定和纹理深度测定四个方面。
4光纤传感检测技术
光线在使用过程中,对特定的物理量产生相应的特殊反应,这方面特征被使用到了光纤传感检测技术上,通过转换外界物理量的形式,检测仪器转换来的光信号,保障处于信号收集状态,也是要实现的指标。在具体的道路检测过程中,光线传感检测技术能够提升自动化检测能力,保障连续测量,对混凝土内部的应力变化和应变特性进行有效监督。不可否认,虽然光线检测技术有优异的技术优势,但是在我国初级阶段国情下,这种技术的使用将是十分困难,也不利于工作的推广,深层次原因就是使用这种技术需要花费大量资金,而且有具体的适用性。
5探地雷达检测技术
路面雷达(GPR)的基本原理是向下发送脉冲形式的高频电磁波。电磁波在地下介质传播过程中,在遇到存在电性差异的地下目标体,如空洞、路面结构层分界面时,会发生反射,反射波到达地面时由接收天线接收,在对接收到的雷达波进行处理和分析的基础上,根据接收到的雷达波形、强度和双程走时等参数便可以推断地下目标体的空间位置、结构、电性及几何形态,从而达到对地下隐蔽目标物的探测。路面雷达采用非接地性测量,可做快速连续检测,对检测对象无损害,能比较直观地表现检测目标,因此路面雷达已成为道路检测的重要工具。近年来,探地雷达在国内外得到了广泛的应用。路面雷达主要用于路面厚度检测、材料评估和路面病害调查。我国作为公路大国,目前高速公路正在蓬勃发展,将路用GPR技术有效地应用于路况评价非常必要,因为一旦路面潜伏病害显现化以后,其维修有效性、经济性均会受到限制。因此,利用雷达探测技术及时发现路面潜在问题,尽早维护,做到防微杜渐,防患于未然,对提高路面使用寿命、改善行车质量和节省维护费用具有重要意义。
结束语
综上所述,在经济发展速度极快的当今社会,道路工程的重要性,开始被越来越多的人所熟知,无论是施工还是养护环节,工作人员都应当结合实际情况,选择用于检测并维护道路的无损检测技术,例如,图象技术、频谱分析技术,保证市政道路工程安全性和畅通性。希望文中基于市政道路工程和无损检测技术展开的讨论,能够在某些方面给从事相关工作的人员以启发,使市政道路工程具有的经济、社会效益,能够随着检测水平的提高而提高。
参考文献
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