1、<p>　　談高速公路路基路面無損檢測(cè)技術(shù)</p><p>　　摘要:主要介紹了高速公路路基路面無損檢測(cè)技術(shù)的工作原理，并歸納了其相對(duì)于傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)越性，最后闡述了該技術(shù)的應(yīng)用前景，并說明了該技術(shù)對(duì)提高高速公路服務(wù)質(zhì)量所起的重要作用。 </p><p>　　關(guān)鍵詞:路基路面；無損檢測(cè)技術(shù) </p><p>　　中圖分類號(hào)：U213文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A &l

2、t;/p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　隨著我國現(xiàn)代交通的大力發(fā)展，高速公路在我國國防系統(tǒng)、社會(huì)發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)等方面都發(fā)揮著重要作用。但是在我國高速公路系統(tǒng)當(dāng)中，各種行駛車輛的行駛速度都相對(duì)較快，這就對(duì)路基路面提出的質(zhì)量要求也逐漸提高。而平整度、彎沉以及橫向力系數(shù)等相關(guān)指標(biāo)會(huì)直接影響到高速公路具備的服務(wù)能力。因此在高速公路施工過程中做好路基路面

3、相應(yīng)指標(biāo)的檢測(cè)工作十分必要。 </p><p>　　一、傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)存在的局限性 </p><p>　　過去在對(duì)高速公路路基路面施工檢測(cè)的過程中，主要是在隨機(jī)選點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，一般采用的檢測(cè)方法都是鉆孔取樣然后在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，以此來得到相關(guān)的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)。不過該檢測(cè)技術(shù)本身存在一定的缺陷，例如檢測(cè)結(jié)果的普遍性較差，而且隨機(jī)選擇的檢測(cè)點(diǎn)并不具有較高的代表性，在選點(diǎn)的時(shí)候由于檢測(cè)點(diǎn)的位置過

4、于稀疏，導(dǎo)致很多路段中存在的問題被遺漏，在進(jìn)行高速公路路基路面施工質(zhì)量控制管理的時(shí)候留下了較多的隱患，而且在對(duì)高速公路進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù)管理的過程中，很多時(shí)候只是停留在表面，一些較為隱蔽的問題無法有效地檢測(cè)出來，而無損檢測(cè)技術(shù)則可以在高速公路建設(shè)施工質(zhì)量控制的過程中提供更多更加精確的數(shù)據(jù)，為日后使用時(shí)進(jìn)行日常維護(hù)管理奠定了良好的基礎(chǔ)。 </p><p>　　二、在對(duì)高速公路路基路面進(jìn)行檢測(cè)時(shí)采取的主要無損檢測(cè)技術(shù) &l

5、t;/p><p>　　1、頻譜分析檢測(cè)技術(shù) </p><p>　　該技術(shù)主要是需要充分掌握不同傳播介質(zhì)當(dāng)中傳播表面波所產(chǎn)生的傳播頻率的變化情況來達(dá)到檢測(cè)目的。頻譜分析檢測(cè)技術(shù)的主要工作原理為：能夠在高速公路路面上，產(chǎn)生一次持續(xù)時(shí)間較短并且速度較快的沖擊，引起的沖擊源會(huì)不斷的產(chǎn)生頻率波，這些頻率波會(huì)隨著地表向四周逐漸傳播形成瑞雷面波，而將沖擊力度或者沖擊方式改變之后，瑞雷面波具有的頻率也會(huì)發(fā)生變

6、化，因此需要通過在多個(gè)位置上設(shè)置傳感器，不同波的頻率檢測(cè)工作，來檢測(cè)高速公路路基路面有無損壞。 </p><p>　　2、超聲波檢測(cè)技術(shù),來判斷其路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的破損狀況 </p><p>　　超聲波檢測(cè)技術(shù)根據(jù)在介質(zhì)中布置的不同位置的傳感器所測(cè)量的超聲波在介質(zhì)中所傳播的波的各項(xiàng)參數(shù)，來判斷路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的破損狀況的一種檢測(cè)方法。通過對(duì)超聲波傳播時(shí)間的測(cè)定來判斷其傳播速度，進(jìn)而根據(jù)速度及介質(zhì)之

7、間的關(guān)系來判定介質(zhì)材料的力學(xué)性能，如彈性模量、抗壓強(qiáng)度及抗折強(qiáng)度，還可對(duì)介質(zhì)材料或結(jié)構(gòu)的內(nèi)部缺陷進(jìn)行判定。使用簡(jiǎn)便、造價(jià)合理等優(yōu)點(diǎn)使得該檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用前景一片光明，已廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐之中。（下圖:超聲波信號(hào)接收器） </p><p>　　3、激光檢測(cè)技術(shù)，用于距離測(cè)定、彎沉測(cè)定、車轍深度及平整度測(cè)定 </p><p>　　激光檢測(cè)技術(shù)是通過激光光強(qiáng)越強(qiáng)，那么光電流便越強(qiáng)的原理來進(jìn)行檢測(cè)的。

8、在檢測(cè)過程中，光能被光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化成電能，這樣光電流便會(huì)隨著激光所發(fā)出光的光強(qiáng)變化而變化。由于在檢測(cè)之前便已確定了電流與位移之間的關(guān)系，所以光電流發(fā)生變化便可反映出彎沉位移所產(chǎn)生的變化量。由于激光自身擁有著分辨率、方向性、相干性及衍射性好的優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛用于距離測(cè)定、彎沉測(cè)定、車轍深度及平整度的測(cè)定等方面。 </p><p><b>　　4、圖像檢測(cè)技術(shù) </b></p>&

9、lt;p>　　圖像技術(shù)通常包括兩種： </p><p>　?。?）紅外成像技術(shù) </p><p>　　其中紅外成像技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)目的的主要原理為：不同材料所具有的導(dǎo)熱性能也各不相同，利用熱敏傳感器來檢測(cè)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度分布情況和熱傳導(dǎo)情況，最后通過圖像的形式檢測(cè)出高速公路路基路面是否受損，明確結(jié)構(gòu)內(nèi)部的具體情況。 </p><p>　　(2)激光全息圖像技術(shù)

10、</p><p>　　激光全息圖像技術(shù)的研究對(duì)象是采取全息方式而得到的全息圖，然后通過對(duì)全息圖所包含的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究最終檢測(cè)高速公路出路基路面是否受損，這種方法能夠提高檢測(cè)結(jié)果的精確度和直觀度。 </p><p>　　5、地質(zhì)雷達(dá)對(duì)路基進(jìn)行測(cè)損技術(shù) </p><p>　　地質(zhì)雷達(dá)在對(duì)路基的損害程度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)主要是利用雷達(dá)波的折射和反射原理實(shí)現(xiàn)的。雷達(dá)設(shè)備的實(shí)

11、際運(yùn)行中主要是對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后得到地質(zhì)雷達(dá)圖像的剖面，有效地對(duì)路基的損害情況進(jìn)行判斷。一旦被檢測(cè)路基中存在異常，那么異常區(qū)域界面的兩側(cè)電性會(huì)存在較大的差異，并且產(chǎn)生強(qiáng)烈的反射波。與此同時(shí)，該界面也是物性的特變點(diǎn)，經(jīng)常出現(xiàn)在時(shí)間剖面上表現(xiàn)為雙曲線的繞射波，導(dǎo)致雷達(dá)圖像發(fā)生紊亂，即使是同向軸也會(huì)發(fā)生不連續(xù)的現(xiàn)象。通常這種情況下就能夠?qū)β坊惓^(qū)域所在的位置以及具體的深度進(jìn)行判斷，并完成路基危害所屬類型及危害程度的最終評(píng)定工作。（下圖

12、：地質(zhì)雷達(dá)對(duì)路基進(jìn)行進(jìn)檢測(cè)） </p><p>　　三、主要的檢測(cè)設(shè)備 </p><p><b>　　1、彎沉檢測(cè)設(shè)備 </b></p><p>　　落錘式彎沉檢測(cè)儀(FWD)是工程中使用較多的一種檢測(cè)儀器。該設(shè)備主要利用液壓系統(tǒng)的提升機(jī)釋放荷載塊對(duì)路面進(jìn)行沖擊。重錘的重量級(jí)起落高度將直接影響著所產(chǎn)生荷載的大小，傳感器會(huì)對(duì)動(dòng)態(tài)彎沉盆進(jìn)行測(cè)定。實(shí)

13、踐證明，彎沉檢測(cè)儀能夠較合理地反映行車荷載，還具有測(cè)速快、測(cè)試精度高等優(yōu)點(diǎn)，是較為可靠的彎沉檢測(cè)設(shè)備之一。 </p><p><b>　　2、斷面測(cè)試設(shè)備 </b></p><p>　　斷面測(cè)試設(shè)備可用于平整度及車轍的測(cè)定。在工程實(shí)踐中較為普遍的是路面橫斷面儀及橫斷面尺。較為先進(jìn)的平整度及車轍的測(cè)量設(shè)備是連續(xù)式激光斷面儀，其測(cè)量范圍還包括橫坡、縱坡及轉(zhuǎn)彎曲率。其工作原

14、理是利用輪跡位置處的激光傳感器以確定其與路面的距離，伴隨著車輛前進(jìn)便可得到路面的縱向平整度；利用橫向布置的多個(gè)激光傳感器來確定路面的高度，以確定橫斷面，進(jìn)而確定車轍深度。 </p><p>　　3、抗滑性能測(cè)試設(shè)備 </p><p>　　擺式摩擦系數(shù)儀雖然在我國應(yīng)用較為普遍，但其工作的特點(diǎn)對(duì)交通的影響太大，并且存在諸多不安全因素，不能與當(dāng)今高速運(yùn)轉(zhuǎn)的社會(huì)特點(diǎn)相適應(yīng)，已不能滿足高速公路對(duì)抗滑

15、性能測(cè)試的要求。而自動(dòng)化的抗滑性能測(cè)試設(shè)備（橫向力系數(shù)測(cè)試儀、剎車式摩擦系數(shù)測(cè)試儀及不完全剎車式摩擦系數(shù)測(cè)試儀）能夠很好地適應(yīng)我國高速公路的發(fā)展要求，其應(yīng)用會(huì)越來越普遍。 </p><p>　　4、路表破損數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) </p><p>　　目前國際上已經(jīng)研制出的路表三維激光可視化系統(tǒng)是一種新型的路表破損數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它采用激光傳感器隨著車輛的高速行駛，連續(xù)掃描一個(gè)車道，得到路表的三維可視

16、圖并實(shí)時(shí)處理，通過對(duì)該圖的分析可得到裂縫、變形、松散及泛油等各種病害，同時(shí)可以測(cè)試平整度和車轍。 </p><p><b>　　5、路用雷達(dá)技術(shù) </b></p><p>　　路面雷達(dá)是利用電磁波在路面結(jié)構(gòu)層和路基中的傳播和反射，根據(jù)回波的傳播時(shí)間、波幅與波形，確定目標(biāo)體的空間位置或結(jié)構(gòu)。我國路用雷達(dá)最早出現(xiàn)于20世紀(jì)70-80年代后期，在設(shè)備技術(shù)上和應(yīng)用水平上有了很

17、大的進(jìn)步。目前路面雷達(dá)在路面厚度測(cè)試、相對(duì)高含水區(qū)域檢測(cè)、結(jié)構(gòu)層完整性判定等方面測(cè)試應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。 </p><p>　　四、無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用前景 </p><p>　　路面檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)的發(fā)展前景主要包括以下幾個(gè)方面： </p><p>　　1、在測(cè)試精度尤其是推定精度上需要進(jìn)一步提高； </p><p>　　2、檢測(cè)性能多元化，新型

18、路面結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)需要對(duì)其組成成分及各成分之間相互作用進(jìn)行檢測(cè)，這就需要研制出新的具有綜合檢測(cè)能力的設(shè)備； </p><p>　　3、無損檢測(cè)理論上涉及到力學(xué)、數(shù)學(xué)、光學(xué)、電學(xué)等學(xué)科，技術(shù)上涉及到自動(dòng)檢測(cè)、計(jì)算機(jī)輔助、信息處理等高新技術(shù)，同時(shí)又與工程實(shí)踐緊密結(jié)合，這需要加強(qiáng)各方面的合作。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p&g

19、t;　　高速公路路基路面無損檢測(cè)技術(shù)能夠很好的確定路面以下破損區(qū)域，提高工作效率，降低施工造價(jià)，有效檢測(cè)出高速公路中的路基沉陷、路基不密實(shí)、路基空洞及路面不平整等質(zhì)量問題，是我國高速公路檢測(cè)的發(fā)展方向。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　［1］盛安連．路基路面檢測(cè)技術(shù)［M］．北京:人民交通出版社，1996． </p>