付景亮
辽宁省公路勘测设计公司 辽宁省沈阳市 11000
摘要：高速公路的维护保养中，会需要对多种技术指标参数进行检测，来帮助指导高速公路维护作业的开展。首先需要了解高速公路路面检测技术的发展状况，明确创新研发路面无损检测技术的意义，然后分析当前阶段国内外高速公路路面无损检测技术的应用、特点，明确其技术优势、使用价值。
关键词：高速公路；路面；无损检测
引言：
目前国内多数的高速公路都采用的沥青路面，受到自然环境气候、外部荷载力等多种因素的影响下，路面工程病害种类也呈现多样化。而且由于当前很多高速公路基于原有路线上加铺的沥青面层改造而成，导致会出现诸如基层断板、板底脱空等问题，这类病害问题往往不易察觉，因此针对公路进行试验检测也成为了公路病害防治问题的重要课题。伴随我国交通运输业的高速发展，公路建设规范、标准以及检测技术等都在不断发展，对于检验结果的准确性也在不断提升，由原来的破损检测逐步转向无损检测，从而来保障公路交通运输的稳定安全。
一、道路检测技术的发展趋势及意义
自21世纪新千年以来，国家道路检测技术发展迅速，由原来的人工检测到现在的自动化检测，由破损检测到无损检测，由一般性技术到高新技术过度。如利用激光技术检测路面断面，雷达检测路面厚度，图像处理来观察路面病害问题等。但是相比于国外的高新检测技术，由于国内技术发展起步晚，技术积累还较为淡薄，水平总体还呈现落后局面。但是随着交通运输的发展要求，传统的路面检测技术已经无法满足于时代要求，比如当前很多检测手段和设备精度较低、测速慢；无损检测技术发展相对较为缓慢，有的地区在对于路面强度厚度的测定方面，还是依旧采用破损检测技术。虽然市场每年也在引进国外的设备，但是很多缺乏配套的技术开发利用，设备无法发挥完全的性能效益；而且由于国内的道路检测体系不够完善，人员专业度缺乏，检测效率质量低下。
因此积极开拓无损检测技术对于发展我国道路交通有着积极的现实意义。第一，科学先进的检测技术是保证道路质量的重要基础，通过无损检测技术的高效、精确可以在施工中快速测定路面、路基材料的强度、厚度，避免出现过早翻修的问题；第二，合理的检测技术是改进施工设计和工艺的有效方法。通过长期的动态化跟踪监测，可以更加明确路面破坏的原理和规律，为后续维护措施的设计创新提供依据；第三，为科学养路提供依据。先进的无损检测技术可以无害高效的了解路面、路基状况，从优选择改善方案。
二、公路路面无损检测技术探究
（一）图像技术分析
此类技术是利用了红外感应成像技术，以及利用了激光成像。因为各类物体的材质特性不同，呈现出的温度也会有所差异，通过红外来呈现热源，通过物体表面分布的不同温度来反映物体表层和内部的结构的热传导性，然后经过热敏元件来记录测绘路面等温线，就可以通过热成像来辨别道路内部结构；激光全息图像则是通过拍摄出道路的全息图，通过测算全息图数据来求出相关的力学量。
（二）频谱分析技术
通过分析道路中不同介质的传播表面波的频率为基础的技术。通过设备来对路面施以瞬时冲击，然后通过产生的声波、频率成分来作为检测的手段。产生的声波频次通过路面的各类介质逐渐向四周传播扩散。测试前，可以通过人为控制来改变力锤的质量，当然也可以选择不同型号和形状的力锤，这样就可以人为的发出不同频率成分的瑞雷波面信号，预先安排好的信号接收装置在接收到信号后，就可以就可以进行分析监测，明确频率次数，借助频域分析技术，可以做到测试不同深度的介质物体[1]。
（三）激光检测技术
利用光的反射、衍射、光时差原理的技术手段。
衍射原理利用光遇缝隙会产生衍射的原理；光电反射因为其原理特性，然后再用光电转换器将光能转化为电能。之后当光强变化时，光电流也会发生变化。通过实现所标定好的光电流和位移关系，可以根据光电流变化情况来反向测算弯沉位移量。
三、无损检测技术的应用和具体分析
（一）弯沉检测
路面承载力的测算方法种类较多，回弹弯沉值是其中算法之一。测算数值越大，承载力越大，反之越小。这个数值是用来反映路基路面的综合承载力的，属于重要参数。
1.落锤式弯沉仪。此设备应用较为广泛，基本原理是液压系统的使用，利用荷载设备对路面进行冲击，仪器的高度和重量都可以人为控制，内部传感器可以接受分析多项数据，其主要的应用作用体现在以下几个方面：1）评估路面结构和承载力。弯沉大小的表现往往都是由于路面结构层厚度、路基土类型、温度、湿度等多方因素体现。2）评估路面材料。收集弯沉度的信息后，再分析荷载参数，如果两类信息呈线性关系，则可以通过标准规定来得知路面材料的特性基本可以属于线弹性，用弹性层状体系理论来结算[2]。3）评估路面结构刚度。地基弹性模量可以用来评估路面承载力大小，以及加铺层设计。
2.激光弯沉仪。首先用仪器发射激光束，激光束碰到物体介质表面会产生法神，然后用仪器接受反射回来的信号。多普勒原理的使用情况下，测算出地面荷载时的速率，通过仪器和计算的方法来得出最大弯沉值。仪器的高效测算速率，相比传统方法，可以加强测算准确度，保证道路质量和安全性。
（二）原位密度法
这种方法的基础常常是利用灌砂的手法进行测量。当然使用的砂石必须是规定的标准砂，通常的标准是需要砂石颗粒大小较为均匀。通过利用这类砂石来代替测试坑洞内的填筑材料，然后来得出测试坑的体积大小。当然还可以同时利用沙子的含水度来计算其密度参数。再通过计算现场的干密度，就可以再次加以计算得到压实度。这种测算方法并不困难，主要的关键是要选择合适的砂砾。如果选择的砂砾大小不均匀，那么就会影响到最后的测算结果精度。
（三）路面结构层厚度
公路检测技术中，所使用的路面雷达测试系统是一种可以高效测算收集公路信息数据的装置，由于其检测速度快、精度高，被广泛应用到路面交通检测中。通过利用计算机和互联网连接到雷达测试系统中，经过电脑程式的自动监测、分析，可以快速分析出道路中的各层适度、厚度、破损程度和相应的位置等信息，而其应用原理则是通过雷达发射天线向路面底层发射无载波电磁脉冲[3]，利用电磁脉冲在地下传播时，与各类介质产生的不同类型的反射，经过接受反射后的脉冲，然后将其转化为数字信号上传到系统主机中。有相应的程式将图像、数据进行专项处理，进而就可以获得非常精确的参数，从而来标明不同层面物体的厚度。
（四）平整度检测
对路面的平整度进行测算，可以利用激光平整测量仪。其中综合了超声波技术、加装了传感器等装置。测定系统有高精确度的数据采集、分析和处理程序。在工作时，测定仪器（车辆）匀速行驶在测定的路面上，利用仪器上的传感器装置来间断的对路面发射激光信号，激光信号经过路面的发射，然后又被装置回收分析，然后就可以对路面的具体状况进行了解。信号系统的主要作用是不间断的收集发射回来的各种信号，然后将信号转化为数字等可观测信息，测定仪不断前进，同时不断发射信号、回收信号、转化信号，然后经过系统的全部汇总分析，就可以得到数据，然后根据具体的平整度指数来了解到路面的平整度指标。
结语
路面无损检测技术的发展和应用对于控制路面施工质量，完善道路维护保养质量，促进科学化管理有着重要意义。通过不断完善检测设备和技术，可以为后续国家道路施工建设提供更好的设计维护思路，同时高效可靠的道路检测设备可以为公路的运营使用带来巨大的社会和经济效益。
参考文献：
[1] 付天波. 无损检测技术在高速公路施工检测中的应用研究[J]. 交通世界（运输车辆）, 2020, 000(001):26-27.
[2] 竺传文. 探究高速公路路基路面无损检测技术[J]. 中国标准化, 2019, No.554(18):193-194.
[3] 李腾. 道路桥梁检测中无损检测技术的应用分析[J]. 冶金丛刊, 2019, 004(008):48-49.