韶关市翔和公路工程质量检测有限公司 512000
摘要:公路路基路面无损检测技术能够很好的确定路面以下破损区域,提高工作效率,降低施工造价,有效检测出公路中的路基沉陷、路基不密实、路基空洞及路面不平整等质量问题,是我国高速公路检测的发展方向。基于此,本文主要介绍了公路路基路面无损检测技术的工作原理和特点,以及此技术的应用前景。
关键词:无损检测技术;公路路基路面;应用
一、检测手段选择的原则
1.效率性原则。在对公路的路基路面进行检测的阶段,基本都是在公路通行的阶段,由于交通的运行,所以对于检测增加了难度。在交通开放的状态下,要求检测的手段要快速高效,能够在有限的时间内完成检测任务,以保证检测人员的安全以及检测工作的顺利进行。
2.准确性原则。在检测的过程中,其主要的目标是检测的准确性,所以在检测方法的选择上,可以进行多种方法的选择,对检测的数据进行相互校核与互补,使检测数据达到规范标准,确保对病害的损坏程度以类型有详细准确的结果。
3.经济性原则。在检测手段的选择方面,在保证检测质量的基础上,还应该充分的考虑到检测手段的经济性,以较少的支出达到检测的目的。
二、路基路面无损检测技术的分类
1.频谱分析检测技术。在当前所应用的无损检测技术当中,频谱检测技术是其中非常重要的一种检测方式,其所应用的检测原理是在道路路基路面中选择一处合理的检测位置,该位置需要符合相关的规范要求,然后在所选择的检测位置周围按照相关的要求来设置接收设备,这些接收设备主要用来接收垂直打击产生的信号。在完成这个步骤之后,因为波在不同介质中传输的速度各有不同,所以需要对这些信号的频率进行分析,从而实现对道路路面质量的有效分析。根据这样的原理,能够对路基路面中存在的问题进行有效的检测,以达到排出路基路面隐患的目的,为道路投入使用后的安全稳定提供重要的保障。
2.图像检测技术。图像检测技术一般是基于红外成像原理或者全息成像原理对高速公路路基路面的状况进行检测。其中,基于红外成像原理来检测路面状况的技术称为红外成像技术。由于不同物质中分子在运动的过程中产生的热量不同,从而造成物质之间的热导性必定会存在一定的差异,进而可以通过热敏传感器对物体表面温度的分布进行检测,再通过图像的形式将检测到的数据表现出来,进而判断路基路面是否出现破损。激光全息成像技术是基于全息成像的原理来对路面的破损状况进行检测,其主要是通过专业设备得到道路的全息图,然后对全息图中的数据进行针对性计算,判断路基路面是否存在缺陷。通过激光全息成像技术,可以很直观地看到路面是否存在破损,其检测结果同样具有较高的准确性,并且检测过程更加全面,符合道路的实际情况。
3.超声波检测技术。超声波检测主要是通过发射超声波的方式来实现对路基路面的检测,在多个位置进行传感器的设置,以此为前提条件来对波的参数进行分析,从而实现对路基路面内部检测的效果,通过明确超声波的传播时间来对传播速度进行明确,从而以速度和介质两者之间的关系为基础来对材料力学性能进行确定,具体包括了压缩强度和弹性模量等参数,从而对路基路面内部的缺陷情况进行检测。因为超声波检测有着成本低和便捷性强的优势,所以这项技术逐渐得到了十分广泛的应用,目前已经被应用在了很多工程当中。
4.探地雷达技术。作为一种典型的无损检测技术,地面穿透雷达可以应用于道路检测领域。根据地下介质,土壤和岩石层之间的介电常数的差异,并把不同物质的电性差异作为测试的前提,形成反射界面以检测地下物体的实际情况。根据地面接收到的回波时间和特征,可以区分地下介质的深度和变化。在此基础上,用探地雷达检测路基路面发生的各种隐患,比如沉降、溶洞、积水等。
通过检测,可以掌握这些隐患的分布规律,分布的深度和大小,为治理这些隐患提供相关数据以达到消除隐患的目的。探地雷达检测技术由于具有较高的分辨率,所以检测精度也相对较高,它具有能探查介质分布情况的优势。由于地质雷达具有以上的优点,所以在目前的技术检测中具有十分重要的意义。
5.激光检测技术。所谓激光检测,是指利用光电流来对路基路面的内部情况进行检测,在进行检测的过程中主要应用的是能量转换原理,也就是能量和光之间所形成的转换,当激光强度得到增加时,那么就会转化成为更多的电能,从而增加了光电流强度。在进行检测之前,首先需要确定的电流强度和位移之间的关系,通过对光电流强度进行改变,利用已知电流和位置之间的关系来计算出弯沉位移变化。激光检测的优点包括了方向性好、分辨率高等等,目前来看激光检测技术主要被应用在了平整度检测和弯沉位置检测方面。
三、无损检测技术在道路检测中的应用
1.平整度检测。平整度作为反映高速公路路面性能的一项重要指标,在实际工程应用中一般采用激光断面仪对其进行检测。在检测前,首先需要根据实际检测要求对仪器的基本参数进行设置。基本参数设置好之后,再通过距离传感装置和加速度传感装置确定起点和终点的位置参数。最后,对检测路段进行测试和数据分析,进而评定检测路段的平整度。
2.压实度检测。传统的路基压实度检测方法一般是对路面钻芯取样,通过室内试验检测其压实度。传统的检测技术不仅检测效率低,并且费时费力,很难满足新建道路需要。而无损检测技术对于路基的压实度和沥青路面压实度的检测,一般是采用土壤无核湿密度仪和沥青无核密度仪进行。土壤无核湿密度仪主要通过时域反射技术原理对路基土的密度和湿度进行检测。沥青无核密度仪是通过电磁表面接触法对沥青混合料的密度进行测定,同时可以自动计算沥青路面的压实度,极大地提高了检测效率。
3.抗滑性检测。对于路面抗滑性能的检测,一般采用横向力系数测试仪对路面的横向力系数进行测定,从而确定路面的摩擦系数,进而对路面的抗滑性能进行评价。采用横向力系数测试仪测试路面抗滑性能时,首先需要通过向检测车辆放入不同荷载,以此来控制车轮对地面的压力,同时在车辆行驶过程中要确保路面有一层水膜,检测结束后通过分析轮胎与地面之间的摩擦力,也可以对检测到的横向力系数进行计算分析,从而对路面的抗滑性能进行评价。
4.路面厚度检测。探地雷达法是目前在公路路面厚度检测中应用最为广泛的检测技术,其主要原理是通过专业设备向地下发射的电磁破在遇到不同介质时,会在介质交界面发生反射,设备会再次接收到反射回来的电磁波,通过对电磁波在传播过程中波速和波长的变化以及其他参数进行分析,从而获得沥青路面各层的厚度。在对公路路面在进行检测时,需要根据不同的路面厚度选取不同频率的天线。
结语
通过上述所知,无损检测技术具有检测速度快,精度高,对路基路面无负面影响等优点。众所周知,公路路面路基的质量是车辆安全行驶的重要硬性影响因素,在道路投入运营后,要对其后期的保养和检测重点关注,重视道路的质量问题,做好相关检测工作。但传统检测手段往往达不到我们要求的精度问题,在检测过程中经常出现各种问题,所以目前广泛采用的道路路面路基无损检测技术应运而生,其检测的精确性和快速性,能提高道路路面路基的施工质量,为其投入运营和车辆安全行驶提供了保障。
参考文献
[1]罗传熙.基于三维探地雷达的道路无损检测技术应用研究[D].广州:华南理工大学,2018.
[2]魏华.探路雷达在路面基层检测中的应用研究[D].郑州:郑州大学,2016.
[3]银卓.探地雷达在道路检测技术中的应用性研究[D].长沙:长沙理工大学,2015.
[4]潘晓军.基于超声波技术的沥青混凝土路面无损检测研究[D].西安:长安大学,2014.36