論公路路面檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

摘要：路面施工質(zhì)量控制，除控制標(biāo)高、厚度、寬度、坡度等幾何尺寸外，主要是監(jiān)測(cè)路面的強(qiáng)度（彎沉值）、平整度、壓實(shí)度等，需要有一套性能可靠而且實(shí)用的公路路面監(jiān)測(cè)設(shè)備和儀器，本文重點(diǎn)介紹了我國(guó)當(dāng)前路面監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，主要介紹了路面彎沉、路面平整度檢測(cè)技術(shù)及瀝青砼路面損壞狀況檢測(cè)新技術(shù)。

主題詞：公路 路面 檢測(cè)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

1、路面彎沉值

路面彎沉檢測(cè)是我國(guó)柔性路面強(qiáng)度測(cè)量的一項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)。路面彎沉是指在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下，路面表面輪隙位置產(chǎn)生的總垂直變形或垂直回彈變形值。新的檢測(cè)法有以下幾種：

1.1激光彎沉測(cè)定儀法

在測(cè)定時(shí)。將測(cè)定儀固定在路面上汽車的后輪隙中。利用汽車駛離被測(cè)點(diǎn)時(shí)路面回彈，帶動(dòng)原固定于地面上的硅光電池測(cè)頭向上升起，使激光器發(fā)出的激光束通過(guò)進(jìn)光射到硅光電池上產(chǎn)生光電流。并根據(jù)光電流的大小來(lái)計(jì)算路面回彈變形的數(shù)值，即路面回彈彎沉值。這種彎沉儀操作簡(jiǎn)易、精度高、讀數(shù)穩(wěn)定、體積小、質(zhì)量輕、造價(jià)低且容易研制，另由于該測(cè)定儀依靠光線作為臂長(zhǎng)，可以射得很遠(yuǎn)。加上激光發(fā)射角窄，光點(diǎn)小而紅亮，10m之遠(yuǎn)仍能清晰可見(jiàn)，可用于剛性路面彎沉檢測(cè)。

1.2、自動(dòng)彎沉測(cè)定儀法

該測(cè)定儀在檢測(cè)路段上在牽引車的作用下以一定的速度行駛，將測(cè)定儀的彎沉測(cè)定梁放在車輛底盤(pán)的前端并支于地面保持不動(dòng)，當(dāng)后軸雙輪隙通過(guò)測(cè)頭時(shí)，彎沉通過(guò)位移傳感器等裝置被自動(dòng)記錄下來(lái)。這時(shí)，測(cè)定梁被拖動(dòng)，以二倍的牽引車速度拖到下一測(cè)點(diǎn)。周而復(fù)始地向前連續(xù)測(cè)定。通過(guò)計(jì)算機(jī)可輸出路段彎沉檢測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

整個(gè)測(cè)定是在測(cè)定車連續(xù)行駛的情況下進(jìn)行的。它可對(duì)柔性路面進(jìn)行高密集點(diǎn)的強(qiáng)度測(cè)量，適用于路面施工質(zhì)量控制、驗(yàn)收和路面養(yǎng)護(hù)管理。

1.3、落錘式彎沉儀（FWD）法

FWD是通過(guò)計(jì)算機(jī)控制下的液壓系統(tǒng)啟動(dòng)落錘裝援，使一定質(zhì)的重錘從一定高度自由落下，沖擊力作用于承載板上并傳到路面，導(dǎo)致路面產(chǎn)生彎沉，通過(guò)分布：距測(cè)點(diǎn)不同距離的傳感器檢測(cè)結(jié)構(gòu)層表面的變形，記錄系統(tǒng)將信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)。得到路而測(cè)點(diǎn)彎沉缸。FWD測(cè)量是計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，進(jìn)度快，精度高。檢測(cè)最大速度可達(dá)80km/h，內(nèi)置式落錘彎沉儀的牽引速度可大于100km/h.該方法足一種很理想的動(dòng)態(tài)無(wú)損檢測(cè)設(shè)備。

2、路面平整度檢測(cè)技術(shù)

路面平整度可定義為路面表面誘使行使車輛出現(xiàn)振動(dòng)的高程變化，它是路面使用性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。因此平整度的檢測(cè)是路面施工和養(yǎng)護(hù)的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。

平整度的測(cè)試設(shè)備分為斷面類和反應(yīng)類兩大類。斷面類測(cè)定路表凹凸情況，反應(yīng)類測(cè)定路表不平整程度。目前，斷面類設(shè)備包括3m直尺、連續(xù)式平整度儀和激光路面平整度測(cè)定儀等，反應(yīng)類設(shè)備包括車載式顛簸累積儀等。

2.1、3m直尺

測(cè)試時(shí)把3m直尺輕放于路面上，將畫(huà)圖儀移至其一端，用手將畫(huà)圖儀推向另一端。在這個(gè)過(guò)程中由于路面的凹凸不平，畫(huà)圖儀下面的測(cè)輪帶動(dòng)畫(huà)針上下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)滾筒輪在輸力輪的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)紙帶移動(dòng)，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成便使畫(huà)針在紙帶上畫(huà)下了路面的幾何量，并由此求得路面平整度數(shù)值。

該方法用于測(cè)定壓實(shí)成型的路面各層表面的平整度，以評(píng)定路面的施工質(zhì)量和使用質(zhì)量。但該方法比較落后，測(cè)量效率低下，操作者需要低頭彎腰，現(xiàn)已用得較少。

2.2、連續(xù)式平整度儀

測(cè)量時(shí)由人或車?yán)瓌?dòng)該儀器前進(jìn)，由于路面不平引起測(cè)量小輪上下擺動(dòng)，并帶動(dòng)位移傳感器的測(cè)桿在傳感器的小孔槽里上下滑動(dòng)。這樣就可以根據(jù)傳感器輸出的電位的正負(fù)及其大小來(lái)確定路面平整度。

采用該類測(cè)定儀靈活性較大，既可人拖，也可車?yán)?，但測(cè)試效率較低（檢測(cè)速度≤12km/h）該方法適用于測(cè)定路表面的平整度，評(píng)定路面的施工質(zhì)量和使用質(zhì)量，但不適用于在已有較多坑槽、破壞嚴(yán)重的路面上測(cè)定。

2.3、激光路面平整度測(cè)定儀

激光路面平整度測(cè)定儀是一臺(tái)裝備有激光傳感器、加速度計(jì)和陀螺儀的測(cè)定車，它同時(shí)具有先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。工作是測(cè)試車以一定的速度在路面上行使，固定在汽車底盤(pán)上的一排激光傳感器通過(guò)測(cè)試激光束反射回讀數(shù)器的角度來(lái)測(cè)試路面，這個(gè)距離信號(hào)同測(cè)試車上裝的加速度計(jì)信號(hào)進(jìn)行互差，消除測(cè)試車自身的顛簸，輸出路面真實(shí)斷面信號(hào)。信號(hào)處理系統(tǒng)將來(lái)自激光傳感器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并記錄下來(lái)。隨著汽車的行進(jìn)，每隔一定間距，采集一次數(shù)據(jù)。通過(guò)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，可顯示打印國(guó)際平整度指數(shù)等平整度檢測(cè)結(jié)果。

該類測(cè)定儀是一種與路面無(wú)接觸的測(cè)量?jī)x器，測(cè)試速度快，精度高。同時(shí)還可以進(jìn)行路面縱斷面、橫坡、車轍等測(cè)量，因此該測(cè)定儀有著廣闊的應(yīng)用前景。

2.4、車載式顛簸累積儀

測(cè)定時(shí)測(cè)試車以一定的速度在路面上行使，路面的凹凸不平引起汽車的激振，通過(guò)機(jī)械傳感器可測(cè)量后軸同車廂之間的單向位移累積值VBI，以cm/km計(jì)。VBI越大，說(shuō)明路面平整度越差。

車載式顛簸累積儀測(cè)定路面平整度速度快，價(jià)格低廉，操作簡(jiǎn)便?？捎闷錂z測(cè)的結(jié)果評(píng)定路面的施工質(zhì)量和使用期的舒適性。

3、瀝青路面損壞狀況檢測(cè)新技術(shù)

路面在使用過(guò)程中常發(fā)生各種各樣的損害。損害不但影響路面的結(jié)構(gòu)使用性能和結(jié)構(gòu)承載力，也會(huì)影響到路面使用性能。因此，瀝青路面損壞狀況檢測(cè)，對(duì)于瀝青路面養(yǎng)護(hù)具有重要意義。目前，國(guó)內(nèi)外較先進(jìn)的測(cè)量方法有：攝像測(cè)量法和探地雷達(dá)法。

3.1、攝像測(cè)量法

攝像檢測(cè)技術(shù)的基本原理是將安裝在測(cè)定汽車上的特種快速或高速攝像機(jī)按一定速度與一定攝像角度，將路面上所指定的各種病害錄入攝像帶，然后在現(xiàn)場(chǎng)或室內(nèi)快速處理成數(shù)據(jù)的一種檢測(cè)技術(shù)。該方法先進(jìn)性，成本低，會(huì)成為今后一段時(shí)間內(nèi)的路面損壞檢測(cè)的主要手段。

3.2、探地雷達(dá)

裝有探地雷達(dá)的車在路上以一定的速度行駛時(shí)，探地雷達(dá)發(fā)射電磁脈沖，并在較短時(shí)間內(nèi)穿透路面，脈沖反射波被無(wú)線接收機(jī)接收，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄返回時(shí)問(wèn)和路面結(jié)構(gòu)中的不連續(xù)電介質(zhì)常數(shù)的突變情況。路面各結(jié)構(gòu)層材料的電介質(zhì)常數(shù)明顯不同，因此，電介質(zhì)常數(shù)突變處，也就足兩結(jié)構(gòu)層的界面。根據(jù)測(cè)知的各種路面材料的電介質(zhì)常數(shù)及波速，則可計(jì)算路面各結(jié)構(gòu)層的厚度或給出含水量、損壞位置等資料。

探地雷達(dá)檢測(cè)瀝青路面厚度，路面脫空、裂縫、陷落、空澗等病害。其檢測(cè)速度可達(dá)80km/h以上，最大探測(cè)深度大于60cm.目前在公路無(wú)損檢測(cè)方面，探地雷達(dá)已取得了較好的效果，而且還有更為廣闊的應(yīng)用前景。

結(jié)束語(yǔ)

綜上可知，瀝青路面檢測(cè)的各項(xiàng)技術(shù)正在不斷發(fā)展。由靜態(tài)檢測(cè)向動(dòng)態(tài)檢測(cè)發(fā)展，由手工方式向自動(dòng)化發(fā)展，由有損檢測(cè)向無(wú)損檢測(cè)發(fā)展，由單項(xiàng)檢測(cè)向集成檢測(cè)發(fā)展。檢測(cè)的速度也越來(lái)越快，效率越來(lái)越高，結(jié)果越來(lái)越精確。

作家簡(jiǎn)介：朱廣河 男（1983.7—）工程師 2005.7畢業(yè)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)本科，單位：內(nèi)蒙古自治區(qū)公路工程質(zhì)量監(jiān)督站，地址：呼和浩特市賽罕區(qū)地質(zhì)局南街68號(hào),010020