淺析道路工程中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，道路工程建設(shè)問題已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展過程中的重要方面。道路工程建設(shè)中，必須要確保人們?cè)谌粘＝煌ㄐ袨橹械陌踩珕栴}，基于此，國家已經(jīng)將道路工程建設(shè)中的無損檢測技術(shù)納入了重點(diǎn)工作方針中。本文主要對(duì)當(dāng)前道路工程中無損檢測技術(shù)的工作原理與特點(diǎn)進(jìn)行了分析，并結(jié)合當(dāng)前道路工程建設(shè)中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，提出了有針對(duì)性的解決策略。

關(guān)鍵詞：道路工程;無損檢測技術(shù);應(yīng)用

一、前言

隨著道路工程建設(shè)問題的重要性得到越來越多的認(rèn)知，大批建筑專家涌現(xiàn)出來，極大地推動(dòng)了我國道路工程建設(shè)的進(jìn)度，提升了我國道路建設(shè)的質(zhì)量與水平，為各省市之間的交流與經(jīng)濟(jì)來往構(gòu)建了一條條通道，極大地拉動(dòng)了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，加快了資源流通，方便了人們的日常生活。但是，隨著道路建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，我們所面臨的道路工程質(zhì)量問題也越來越多。要想對(duì)道路工程質(zhì)量形成有效的控制，就要高度重視道路工程無損檢測技術(shù)。過去我們所采用的檢測技術(shù)多為破損監(jiān)測，但是，這種檢測方法會(huì)消耗大量的人力物力財(cái)力，檢測成本比較高，但是，實(shí)際的抽象檢測效率比較低。隨著將計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷提升，道路工程無損檢測技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，且已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。道路工程無損檢測技術(shù)的應(yīng)用不但提高了檢測效率，而且檢測成本也大大降低了，有助于改善我國現(xiàn)有的道路工程建設(shè)水平。

二、道路工程無損檢測技術(shù)

無損檢測技術(shù)是在沒有對(duì)道路造成破壞的情況下對(duì)宏觀缺陷進(jìn)行檢查或者對(duì)工作特征進(jìn)行測量的工程技術(shù)的總稱。一些傳統(tǒng)的無損檢測方法我們至今仍在使用，如敲打器械，通過回音判定是否有裂紋[1]。但是，這種傳統(tǒng)方法無法對(duì)存在缺陷的大小與具體位置做出準(zhǔn)確的判斷，所以，取得的檢測效果與無損檢測技術(shù)有著較大的差距。采用無損檢測技術(shù)能夠保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性以及操作的可重復(fù)性。采用無損檢測技術(shù)，能夠參照具體的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，將道路工程質(zhì)量控制在能滿足使用性能的范圍之內(nèi)，這樣就不會(huì)出現(xiàn)因質(zhì)量要求的不斷提高而出現(xiàn)“質(zhì)量過?！眴栴}[2]。通過道路工程無損檢測技術(shù)，能夠結(jié)合檢測結(jié)果找到缺陷所在的具體位置，在不對(duì)設(shè)計(jì)性能產(chǎn)生任何影響的情況下，使用部分有缺陷的道路工程，比如缺陷程度在加工余量的范圍之內(nèi)，或者可以對(duì)局部進(jìn)行修補(bǔ)，或改善施工技術(shù)將缺陷置于通過加工手段會(huì)將之去除的部位。這種處理方式會(huì)有效提升建筑材料的使用率，從而節(jié)省建筑資源，提升經(jīng)濟(jì)效益。所以，無損檢測技術(shù)的使用可以有效降低工程造價(jià)，提高建造效率，在滿足道路工程最基本的使用性能要求的同時(shí)，還可以有效提升經(jīng)濟(jì)效益，使用價(jià)值非常高。

三、道路工程中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用

（一）道路工程檢測的具體作用

隨著交通事業(yè)的飛速發(fā)展，道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也得到了相應(yīng)的發(fā)展，而隨著道路工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，使得檢測技術(shù)的重要性得到了越來越多的認(rèn)知[3]。道路工程是一項(xiàng)線形工程，具有線長面廣、投資量大、工程規(guī)模大以及影響因素多等特點(diǎn)。在道路工程建設(shè)中，每一個(gè)環(huán)節(jié)都非常重要，任何施工問題都可能對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，甚至造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡，所以，在道路工程施工中采取必要的質(zhì)量控制措施意義重大。在道路建設(shè)與管理過程中，道路工程檢測技術(shù)是非常重要的環(huán)節(jié)，也是對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行控制的重要措施。不管是政府工程質(zhì)量監(jiān)督部門，還是施工單位，或者監(jiān)理單位，都要建立起完備的，能夠滿足工程施工需要的模擬實(shí)驗(yàn)室，以保證對(duì)工程施工全過程的監(jiān)督與管理。道路工程檢測是道路工程施工技術(shù)管理的重要組成部分，也是道路工程施工質(zhì)量控制和交工驗(yàn)收評(píng)定不可缺少的組成部分。通過試驗(yàn)檢測，對(duì)所有材料和建筑構(gòu)件的質(zhì)量進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，從而對(duì)道路施工質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)評(píng)測。所以，嚴(yán)格對(duì)施工原材料和道路施工質(zhì)量進(jìn)行檢測，能夠有效提升道路工程質(zhì)量[4]。為確保道路能夠滿足社會(huì)正常的使用要求，并盡可能延長其使用年限，必須在認(rèn)真設(shè)計(jì)的情況下，監(jiān)督施工方嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)文件和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行施工。在施工建設(shè)過程中，所有參與施工的技術(shù)人員、檢測人員等，要在徹底掌握施工與檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的情況下下，對(duì)道路材料質(zhì)量和施工參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，通過嚴(yán)格控制施工過程，以及分步驟的進(jìn)行工程質(zhì)量驗(yàn)收工作，真正做好道路施工質(zhì)量控制工作。道路工程施工過程中所采用的檢測技術(shù)是將檢測理論、操作技能與道路工程基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行結(jié)合的先進(jìn)技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)成為工程設(shè)計(jì)圖紙、工程質(zhì)量監(jiān)督、項(xiàng)目驗(yàn)收評(píng)定和工程管理決策等方面的基本依據(jù)。通過檢測，可以更加合理高效的利用建筑原材料，使新材料、新技術(shù)得到更加快速的應(yīng)用，從而更好地控制施工進(jìn)度、評(píng)價(jià)施工質(zhì)量。過往的施工經(jīng)驗(yàn)告訴我們，產(chǎn)生工程質(zhì)量問題的主要原因在于我們對(duì)施工過程的質(zhì)量檢測與質(zhì)量控制工作不重視，僅僅依靠經(jīng)驗(yàn)去規(guī)避問題[5]。所以，道路工程無損檢測意義在于能夠更加高效與合理的利用施工資源，加快施工進(jìn)度，進(jìn)一步提升工程質(zhì)量，推動(dòng)道路施工技術(shù)的進(jìn)一步提升。

（二）道路工程中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前在道路工程施工過程中，無損檢測技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，主要有以下幾個(gè)方面。

1. 光譜分析技術(shù)

頻譜分析與檢測技術(shù)的基本原理是分析表面波在不同介質(zhì)中進(jìn)行傳播的頻率特點(diǎn)。我們給予道路路面一個(gè)垂直方向的瞬間力量沖擊，就會(huì)出現(xiàn)一組以振動(dòng)源為中心的頻率分量不同的瑞利波表面，并在一定深度上沿表面?zhèn)鞑?。通過對(duì)路面結(jié)構(gòu)表面施加瞬時(shí)垂直沖擊，可以產(chǎn)生一組以振動(dòng)源為中心的頻率分量不同的瑞利波表面，并在一定深度上沿表面進(jìn)行傳播。通過有差別的錘重或錘頭，可以得到頻率分量不同的波面信號(hào)，利用互譜分析與頻域相干分析技術(shù)，可以在不同位置設(shè)置傳感器對(duì)波的傳播頻率進(jìn)行檢測，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同深度層狀介質(zhì)的力學(xué)參數(shù)進(jìn)行檢測的最終目的。與過去所采用的方法相比，該技術(shù)具有檢測速度快、頻率高等顯著優(yōu)點(diǎn)，通過它可以檢測道路工程的厚度均勻性和層間接觸。

2. 圖像技術(shù)

該技術(shù)主要包括兩種，即紅外成像技術(shù)與激光全息技術(shù)。其中紅外成像技術(shù)的基本工作原理建立在不同材料介質(zhì)所具有的有差別的導(dǎo)熱系數(shù)上，在受到熱源作用的影響下，物體表面會(huì)呈現(xiàn)出不同的溫度分布情況，清楚的反映了物體表面及以下材料與結(jié)構(gòu)所具有的不同的導(dǎo)熱系數(shù)。使用熱敏元件可以對(duì)路面等溫線進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，進(jìn)而通過熱像圖識(shí)別道路內(nèi)部具體結(jié)構(gòu)，以及存在的缺陷。而激光全息技術(shù)的基本工作原理是借助分析全息攝影圖，從圖中得出想要的數(shù)據(jù)，進(jìn)而求出相應(yīng)的力學(xué)量[6]。

3. 超聲波檢測技術(shù)

超聲波是一種頻率比較高的聲波，超出了人耳所能接收到的最高頻率。超聲波的傳播過程也是遵照波的基本傳播規(guī)律。道路工程中所采用的超聲波檢測技術(shù)是一種通過向材料介質(zhì)中發(fā)射超聲波并接收反射波無損檢測方法的相關(guān)參數(shù)來判斷結(jié)構(gòu)道路內(nèi)部是否有缺陷的新型檢測技術(shù)。通過在介質(zhì)不同位置安放傳感器，對(duì)超聲波在相應(yīng)距離內(nèi)的完成傳播所需的時(shí)間進(jìn)行測量，再通過相應(yīng)的速度公式來計(jì)算實(shí)際傳播速度。通過速度與介質(zhì)相關(guān)參數(shù)之間的關(guān)系能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)材料相關(guān)參數(shù)的準(zhǔn)確測量，如材料的彈性模量、彎曲強(qiáng)度以及抗壓強(qiáng)度等，也能夠用對(duì)材料或結(jié)構(gòu)存在的內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測。早在20世紀(jì)70年代，我國就采用超聲波技術(shù)對(duì)巖石具體的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測量，用于判斷巖石本身的性質(zhì)。超聲波檢測技術(shù)具有檢測過程簡單、激發(fā)方便、操作難度低、設(shè)備價(jià)格低等顯著優(yōu)勢，在道路檢測工作中的應(yīng)用前景非常廣闊。目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在路基路面材料壓實(shí)度和彈性模量檢測、混凝土抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度檢測、路基路面厚度和孔隙率檢測、路基VVI快速檢測等的實(shí)際應(yīng)用。

4. 激光技術(shù)

道路工程中的激光檢測技術(shù)是對(duì)光的衍射、光學(xué)時(shí)差以及光電反射這三大光學(xué)原理的綜合運(yùn)用。其中光的衍射原理是結(jié)合激光在狹縫位置會(huì)出現(xiàn)衍射反應(yīng)的基本原理，通過對(duì)狹縫的寬窄程度進(jìn)行調(diào)整，從而在屏幕上確定出若干條不同的明暗條紋，在兩者之間建立相應(yīng)的關(guān)系。通過這些條紋的具體情況對(duì)狹縫寬度的不同變化情況進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，光的衍射現(xiàn)象詳見圖1;光電反射原理是結(jié)合激光強(qiáng)度越大則光電流強(qiáng)度越高的基本原理，借助光電轉(zhuǎn)化設(shè)備變光能為電能，在激光強(qiáng)度出現(xiàn)改變時(shí)，會(huì)引發(fā)光電流也發(fā)生變化，我們需要提前設(shè)定好光電流和位移之間的關(guān)系，可以結(jié)合光電流的具體變化情況對(duì)彎沉位移的具體變化數(shù)值進(jìn)行反算。光學(xué)時(shí)差原理是結(jié)合激光傳播速度非?？斓幕驹韺?duì)激光通過短距離所產(chǎn)生的時(shí)差進(jìn)行記錄。

四、結(jié)語

道路工程建設(shè)極大地推動(dòng)了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，隨著道路工程施工規(guī)模的不斷擴(kuò)大，我們也面臨越來越多的問題，如何更好的規(guī)避質(zhì)量問題是我們必須重視的一項(xiàng)問題。在道路工程施工過程中，我們需要綜合考慮工程的施工成本、建筑材料的質(zhì)量問題、施工耐久性問題以及后續(xù)不可避免的養(yǎng)護(hù)問題等，所以，需要對(duì)施工方案進(jìn)行細(xì)致的優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)施工過程進(jìn)行有效的監(jiān)督與管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不符合施工標(biāo)準(zhǔn)的地方，找到問題進(jìn)行具體分析，努力改善目前我國道路工程施工過程中的缺陷。道路工程無損檢測技術(shù)是在沒有對(duì)道路造成破壞的情況下對(duì)宏觀缺陷進(jìn)行檢查或者對(duì)工作特征進(jìn)行測量的工程技術(shù)的總稱，其使用可以有效降低工程造價(jià)，提高建造效率，在滿足道路工程最基本的使用性能要求的同時(shí)，還可以有效提升經(jīng)濟(jì)效益，使用價(jià)值非常高。道路工程無損檢測技術(shù)的應(yīng)用不但提高了檢測效率，而且檢測成本也大大降低了，有助于改善我國現(xiàn)有的道路工程建設(shè)水平。

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[6]胡亞軍.無損檢測技術(shù)在道路橋梁檢測中的應(yīng)用[J].交通世界， 2016（11）.

通訊作者：吳晶，1979年12月，女，漢，河南開封人，河南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，講師，本科。研究方向：建筑材料。