試述高速公路路基路面無損檢測技術(shù)

張宏武 蔡海軍

摘要：隨著我國現(xiàn)代交通的大力發(fā)展，高速公路在我國社會發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)等方面都發(fā)揮著重要作用。但是伴隨著汽車制造技術(shù)水平的不斷提高，行車過程中的安全以及舒適性不斷的增強(qiáng)，危險(xiǎn)性逐漸降低，因此一些車輛在高速公路上的行駛過程中的速度也越來越快，這就對路基路面提出的質(zhì)量要求也逐漸升高。而平整度、彎沉系數(shù)以及橫向力系數(shù)等相關(guān)的指標(biāo)會直接影響到高速公路具有的服務(wù)能力。因此在高速公路的施工建設(shè)期間和實(shí)際施工過程中做好路基路面指標(biāo)的檢測工作，可以將其建設(shè)水平以及日常使用狀態(tài)的真實(shí)情況明確反應(yīng)出來，在道路使用期間對路基路面進(jìn)行維護(hù)時(shí)提供了更加可靠的依據(jù)。隨著近幾年計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，為高速公路檢測系統(tǒng)提供了更大的便利，進(jìn)一步提高了道路檢測精確度。而其中無損檢測技術(shù)具有的優(yōu)越性使得其具有良好的應(yīng)用前景，本文主要針對該技術(shù)進(jìn)行了分析和介紹。

關(guān)鍵詞：高速公路；路基路面；無損檢測技術(shù)；分析

一、傳統(tǒng)檢測技術(shù)存在的局限性

過去在對高速公路路基路面施工檢測的過程中，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)。這種傳統(tǒng)的檢測技術(shù)本身存在一定的缺陷，檢測結(jié)果有較差的普遍性和全面性，而且檢測點(diǎn)是隨機(jī)選擇的，所具的代表性較低，選點(diǎn)時(shí)由于檢測點(diǎn)的位置過于稀疏，導(dǎo)致檢測不全面，容易遺漏路段中存在的很多其他問題。另外，在對高速公路進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù)管理時(shí)，只是解決表面較明顯的問題，對公路內(nèi)部較隱蔽的問題不能有效解決，從而給高速公路路基路面施工質(zhì)量控制管理工作留下安全隱患。而無損檢測技術(shù)則可以有效解決這些問題，為高速公路建設(shè)施工質(zhì)量控制提供更加精確的數(shù)據(jù)和參數(shù)，為日后進(jìn)行日常維護(hù)管理提供幫助。

二、無損檢測技術(shù)在高速公路路基路面檢測時(shí)的應(yīng)用

（一）頻譜分析檢測技術(shù)

不同傳播介質(zhì)中傳播表面波所產(chǎn)生的傳播頻率是不同的，頻譜分析檢測技術(shù)主要是充分掌握傳播頻率的變化情況來完成檢測的。頻譜分析檢測技術(shù)的工作原理是：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，沖擊源不斷的產(chǎn)生頻率波隨著地表逐漸向四周傳播，從而形成瑞雷面波。而改變沖擊力度或者沖擊方式后，瑞雷面波的頻率也隨之發(fā)生變化，因此需要通過在多個(gè)位置上設(shè)置傳感器，來完成頻率檢測工作。

（二）圖像檢測技術(shù)

圖像技術(shù)通常包括紅外成像技術(shù)和激光全息圖像技術(shù)兩種。紅外成像技術(shù)檢測的原理為：材料不同，其所具的導(dǎo)熱性能也不一樣，利用熱敏傳感器來對結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度分布情況和熱傳導(dǎo)情況進(jìn)行檢測，利用圖像直觀地顯示出檢測結(jié)果，使結(jié)構(gòu)內(nèi)部的具體情況一目了然。而激光全息圖像技術(shù)是采取全息方式得到全息圖，然后分析和研究全息圖所包含的各種數(shù)據(jù)，最終得出檢測結(jié)果，這種方法能夠?qū)z測結(jié)果的精確度和直觀度有效提高。

（三）超聲波檢測技術(shù)

超聲波檢測技術(shù)是一種較為新型的檢測方法。主要是向材料介質(zhì)中發(fā)送超聲波后，就會接收到反射波，再將反射波傳來的參數(shù)進(jìn)行分析，以此來準(zhǔn)確判斷結(jié)構(gòu)的內(nèi)部情況。主要做法是將傳感器設(shè)置在材料介質(zhì)里的各個(gè)位置，用來精確地計(jì)算超聲波的傳播波速度，然后測定材料的彈性模量以及抗折強(qiáng)度等參數(shù)，在檢測的同時(shí)，還能查找材料結(jié)構(gòu)存在的內(nèi)部缺陷。該檢測技術(shù)具有檢測原理簡單，操作方便，成本低等優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用在路基路面的檢測中。

（四）激光檢測技術(shù)

激光檢測技術(shù)同樣能夠發(fā)揮良好的檢測效果。主要原因是：光電流可以隨著激光光強(qiáng)的不斷增強(qiáng)而增強(qiáng)。在實(shí)際檢測中，光能在光電轉(zhuǎn)換器的作用下轉(zhuǎn)化成為電能，確保電流能夠隨著激光光強(qiáng)的變化而改變。在檢測之前需要明確電流和位移的關(guān)系，以便于直接反映出彎沉位移發(fā)生的實(shí)際變化量。激光檢測技術(shù)有分辨率較高、相干性及方向性良好的優(yōu)勢。

（五）地質(zhì)雷達(dá)對路基進(jìn)行測損技術(shù)

地質(zhì)雷達(dá)在對路基的損害程度進(jìn)行檢測時(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)備在實(shí)際檢測運(yùn)行中，主要是根據(jù)檢測所得的數(shù)據(jù)分析出地質(zhì)雷達(dá)圖像的剖面，對路面路基的損害情況進(jìn)行有效判斷。一旦發(fā)現(xiàn)區(qū)域界面的兩側(cè)電性出現(xiàn)較大的差異，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的反射波，就可以斷定路基存在異常。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，即使是同向軸也會發(fā)生不連續(xù)的現(xiàn)象。通常這種情況下就能夠判斷出路基異常區(qū)域的所在位置以及具體深度，并最終評定路基危害所屬類型以及危害程度。

三、無損檢測技術(shù)的應(yīng)用前景

無損檢測技術(shù)具有其自身獨(dú)特的特點(diǎn)，具有準(zhǔn)確性好、快速的有點(diǎn)，廣泛的使用在道路工程中。目前在道路施工建設(shè)的過程中，無損檢測常用于施工的質(zhì)量控制和質(zhì)量的檢測，可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)工程中質(zhì)量存在的問題從而有效的對道路起到保護(hù)的作用。在道路后期進(jìn)行管理的過程中，隨著時(shí)間的推移，路面的使用性能會相對于降低，并且性能的降低呈現(xiàn)出不均勻的現(xiàn)狀。前期相對于緩慢，但是隨著不斷的積累，后期降低的速度越來越快。

結(jié)語

高速公路路基路面無損檢測技術(shù)能夠很好地確定路面以下破損區(qū)域，能有效提高工作效率，降低施工成本，并且有效檢測出高速公路中路基路面的各種質(zhì)量問題，是我國高速公路檢測的發(fā)展趨勢。

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