智能信息化在公路試驗檢測中的應(yīng)用

關(guān)秀萍

摘 要： 伴隨技術(shù)的不斷發(fā)展，國內(nèi)的路面檢測技術(shù)也從人工轉(zhuǎn)變?yōu)榱酥悄芑?、信息化檢測，且技術(shù)目前已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。因此，為給公路交通網(wǎng)絡(luò)進一步建設(shè)、拓展奠定基礎(chǔ)，對智能信息化在公路試驗檢測中的應(yīng)用進行分析就顯得至關(guān)重要。本文就對公路試驗檢測工作運用智能信息化展開探究。

關(guān)鍵詞： 智能信息化;公路工程;公路試驗檢測

【中圖分類號】TP315 ? ? 【文獻標識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.30.160

引言：公路橋梁隧道工程建設(shè)完善了我國的交通網(wǎng)絡(luò)，發(fā)揮了交通在區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展方面的重要作用。但是，由于公路橋梁隧道建設(shè)會遇到惡劣的施工環(huán)境，且施工風險因素的存在影響了正常的施工作業(yè)，因此需要加強試驗檢測信息化，以實現(xiàn)對工程質(zhì)量、安全的有效控制。試驗檢測主要包含了材料、質(zhì)量與環(huán)境檢測，為提高工程質(zhì)量、發(fā)揮工程效益提供了可靠的支持。

1 公路試驗檢測工作信息化管理建設(shè)方向

1.1 主要方向

在信息化建設(shè)過程中，有關(guān)部門要考慮高速公路的深入發(fā)展定位，明確建設(shè)的主要方向。應(yīng)根據(jù)實際問題考慮明確方向，并在下面分析實驗工作的主要問題。（1）人為影響相對突出。與其他工程項目不同，相對較大的高速公路使測試更加困難。由于技術(shù)限制，對工程測試的手動操作依賴會增加操作風險。信息技術(shù)的應(yīng)用可以有效地解決這個問題，并且提出的工作效率變得更加明顯。（2）設(shè)備落后。測試設(shè)備在運行過程中容易受到隱患的危害，如果未進行監(jiān)控，則測試操作將被明顯制約。信息技術(shù)可以有效規(guī)避這些風險，實現(xiàn)對設(shè)備的實時監(jiān)控。（3）管理問題。依靠信息技術(shù)構(gòu)建管理機制，可以有效消除現(xiàn)有管理模式的弊端，也可以構(gòu)建更加完整，全面的監(jiān)控系統(tǒng)。

1.2 其他方向

在依托于信息技術(shù)創(chuàng)新試驗管理體系的過程中，相關(guān)部門需要樹立全新的工作理念，對具體的建設(shè)方向進行明確。（1）做好硬件選擇。根據(jù)試驗操作目標對硬件類型、數(shù)量進行優(yōu)化設(shè)置。（2）做好軟件設(shè)置。基于試驗工作基礎(chǔ)流程，合理設(shè)計軟件并在此基礎(chǔ)上進行試驗體系完善。（3）增設(shè)通信功能。將軟硬件進行有效銜接，并依托于現(xiàn)代化手段進行智能傳遞和共享，從而為試驗人員針對具體工作結(jié)果進行智能分析提供重要依據(jù)。

2 公路橋梁試驗檢測的要點

2.1 材料檢測

公路橋梁隧道工程中，材料是重要組成，也是影響工程質(zhì)量的重要因素，在其他因素合格的情況下，質(zhì)量達標的材料能為工程質(zhì)量控制提供基礎(chǔ)保障。公路橋梁隧道工程中，施工材料主要包括支護、防水與襯砌材料。錨桿、鋼構(gòu)件等是主要的支護材料，而排水管、止水帶與防水板是應(yīng)用較多的防水材料，公路橋梁隧道工程中的襯砌材料相對較多，包含了水泥、粗細骨料、外加劑與抗?jié)B材料等。在隧道施工開始之前，專業(yè)人員要進行各類材料的質(zhì)量驗收，主要是通過對材料性能與質(zhì)量的檢測等方面來進行，檢測合格的材料方可被用于后期的工程建設(shè)中。如果質(zhì)量檢測不合格，工程人員需立即與材料廠商聯(lián)系，進行材料的退換處理。在我國工程行業(yè)的快速發(fā)展過程中，逐步形成了一套相對固定的材料質(zhì)量檢測流程。當材料運輸至工程現(xiàn)場以后，專業(yè)人員首先要進行材料外包裝的檢查，檢查其外包裝是否完整;隨后，由專業(yè)的檢測人員進行材料各方面性能的檢測，這個階段的檢測最終會形成最終的檢測報告。如果在檢測過程中發(fā)現(xiàn)材料存在質(zhì)量問題，需以書面文件通知的方式與質(zhì)檢人員溝通。材料質(zhì)量檢測屬于基礎(chǔ)性的質(zhì)量控制手段。

2.2 隧道施工質(zhì)量檢查

（1）爆破施工質(zhì)量的檢測。公路橋梁隧道工程中，爆破是最為常用的一種施工技術(shù)。爆破具有高危性，在爆破開始之前，專業(yè)人員需結(jié)合工程現(xiàn)場的具體情況，科學設(shè)定爆破方案、參數(shù)。爆破設(shè)計的合理性會直接影響整個隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性，如果爆破設(shè)計不合理，將會導致隧道開挖等施工環(huán)節(jié)存在一定的安全風險。在爆破方案的設(shè)計上，相關(guān)人員需充分掌握工程現(xiàn)場的地質(zhì)地形等詳細資料，進而根據(jù)爆破施工規(guī)范來確定最佳的爆破方案，科學設(shè)置爆破的相關(guān)參數(shù)，為后期的爆破施工作業(yè)提供指導。（2）開挖施工質(zhì)量的檢測。公路橋梁隧道工程中，開挖是施工的重點與難點。在實際施工過程中，需進行土方的開挖，才能夠保障隧道的貫通性。隧道開挖方式包含采礦法、新奧法等多種，要保障開挖的規(guī)范性，避免開挖施工對周邊土體、巖層的擾動，相關(guān)工程人員需結(jié)合現(xiàn)場的具體情況，選擇最佳的開挖技術(shù)，最大程度上避免開挖對隧道周邊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響，提高隧道開挖的安全性。通常情況下，隧道開挖過程中需遵循兩端開挖的同步性原則，根據(jù)已經(jīng)設(shè)置的開挖方案，保持正確的開挖方向，尤其是要控制隧道中線，將對向開挖的偏差控制在合理的范圍內(nèi)。（3）嚴格檢測支護施工質(zhì)量。由于隧道開挖過程中常常會出現(xiàn)隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不足等情況，因此在隧道施工中，支護是重要環(huán)節(jié)。公路橋梁隧道工程中，包含超前支護、二次支護與臨時支護等支護方式，需結(jié)合工程現(xiàn)場進行選擇。如果在隧道工程中支護技術(shù)應(yīng)用不當，將會引發(fā)隧道的冒頂?shù)葒乐厥鹿?，造成重大的人員傷亡與財產(chǎn)損失。隧道支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計上，工程人員需綜合進行隧道圍巖分析，在隧道開挖之前與開挖過程中，保持圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免施工作業(yè)對圍巖的擾動，保障支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。（4）認真檢測襯砌施工質(zhì)量。隧道結(jié)構(gòu)的構(gòu)成相對復雜，襯砌結(jié)構(gòu)是整個隧道結(jié)構(gòu)中的一種。在襯砌施工時，為提高結(jié)構(gòu)質(zhì)量，施工人員需結(jié)合工程的質(zhì)量標準，進行襯砌材料的選擇，做好襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)的排水設(shè)計，以避免襯砌施工過程中地下水對施工產(chǎn)生的不利影響。另外，在襯砌施工過程中施工人員需嚴格進行襯砌厚度、標高等的科學控制，使得襯砌結(jié)構(gòu)能夠符合整個工程的標準。

2.3 施工環(huán)境監(jiān)測

近年來，隨著公路橋梁隧道工程項目的增多，工程施工日益規(guī)范化。在施工過程中，為保障施工的安全性，工程企業(yè)在施工過程中需加強環(huán)境監(jiān)測，為施工人員創(chuàng)造安全、健康的施工環(huán)境。如果施工環(huán)境監(jiān)測不到位，在施工過程中會產(chǎn)生大量的有毒有害氣體，對施工人員產(chǎn)生健康威脅，一些工程設(shè)備在這樣的施工環(huán)境下也難以保持穩(wěn)定、可靠的運行。隧道環(huán)境監(jiān)測主要是對粉塵濃度、空氣流動等的監(jiān)測。

2.4 公路橋梁試驗檢測

（1）動載試驗操作。公路橋梁試驗檢測主要是為了綜合評估整個工程的質(zhì)量。動載試驗通過向橋梁施加振動力的方式，使橋梁保持在振動狀態(tài)下，而專業(yè)設(shè)備對這些振動信號收集以后，經(jīng)由處理以后能夠掌握橋梁的實際狀態(tài)。激振方法是一種有效的方式，該種方法可以模擬橋梁振動，通過信號的收集，獲得橋梁結(jié)構(gòu)的剛度、強度等指標，為車輛通行提供可靠的數(shù)據(jù)。（2）靜載試驗操作。靜載試驗下，能夠直接獲得橋梁對應(yīng)位置的內(nèi)力分布情況，通過靜載試驗，相關(guān)人員能夠掌握橋梁工程的承載力指標，判斷其是否符合行車安全與舒適的要求。在靜載試驗中，最為關(guān)鍵的是要獲得豎向與側(cè)向撓度、扭轉(zhuǎn)變形指標，結(jié)合相應(yīng)的技術(shù)標準與規(guī)范，進行橋梁撓度峰值、變形量與下沉量的精確計算。（3）工程評定試驗。工程評定試驗是工程施工結(jié)束以后的綜合質(zhì)量評價方式，主要是對工程整體的評價，包含了梁體常規(guī)評定與動靜載試驗評定。

3 智能信息化在公路試驗檢測中的應(yīng)用

3.1 路面損壞與彎沉檢測

路面損壞檢測是公路試驗檢測中的重要構(gòu)成部分，如今，我國制定有完善的規(guī)范標準《公路技術(shù)狀況評定標準》（JTGH20—2007），其中將路面損壞分為龜裂、裂縫、沉陷、松散、波浪擁包、泛油、磨損、網(wǎng)紋、脹起、錯臺、脫空等。由此可見，路面損壞檢測的內(nèi)容繁瑣，損壞的類型繁多，采用的檢測技術(shù)需要反映出公路路面的損害類型、大小、嚴重程度等，傳統(tǒng)的人工檢測方法費時、費力，準確度差，參考價值低。在信息化、智能化的背景下，路面損壞檢測可分為兩個類型，一類是以檢測路面裂縫為目的數(shù)字圖像檢測技術(shù)，即“通過拍攝高清照片，通過多組照片的分析對比來獲取裂縫等損壞信息”;一類是以檢測路面波浪擁包、脹起等變形問題的激光位移檢測技術(shù)，可通過分析激光反饋數(shù)據(jù)來判斷路面的變形狀態(tài)。路面彎沉檢測可全面反映公路路面的整體強度質(zhì)量，是優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要指標，也是公路驗收的主要參考內(nèi)容，伴隨技術(shù)發(fā)展，傳統(tǒng)的貝克曼梁式彎沉檢測儀器已經(jīng)逐步淘汰，而具有突出智能化、信息化特征的落錘式彎沉儀（FWD）得到了廣泛應(yīng)用，落錘式彎沉儀能夠更好地模擬路面在車輛行駛動載荷下的實際受力情況、結(jié)構(gòu)受力情況，同時可用過計算機實時采取試驗檢測數(shù)據(jù)，在實際應(yīng)用中，落錘式彎沉儀表現(xiàn)出高精確度、高效率等特征，目前落錘式彎沉儀已經(jīng)成為了國內(nèi)外公路試驗檢測的主要設(shè)備。落錘式彎沉儀實現(xiàn)了通信技術(shù)、GPS技術(shù)、GIS技術(shù)的整合，可實現(xiàn)對試驗檢測數(shù)據(jù)的快速分析、采集。

3.2 公路路面彎沉智能信息化檢測

關(guān)于道路彎沉的智能信息檢測不是一項單一的技術(shù)，而是由檢測終端，通信通道，通信鏈路，控制服務(wù)中心和道路檢查GIS組成的綜合技術(shù)系統(tǒng)。通過將車輛用作傳感載體，它使用GPS技術(shù)獲取車輛的移動速度信息和位置信息，并通過通信鏈路將相關(guān)信息數(shù)據(jù)發(fā)送到計算機系統(tǒng)，并且車輛終端計算機通過無線通信模塊將信息數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器發(fā)送?？刂浦行膶?shù)據(jù)傳輸?shù)铰访鍳IS，以實現(xiàn)對路面檢測過程和檢測方法的有效監(jiān)控。車輛到達城市高速公路的測量點后，將進行初步檢查。技術(shù)人員使用GFWD10T車載落錘偏轉(zhuǎn)儀檢測路面的偏轉(zhuǎn)值。撓度計使用位移傳感器，力傳感器和溫度傳感器進行檢測。溫度數(shù)據(jù)，沖擊力數(shù)據(jù)和最大撓度值數(shù)據(jù)被傳輸?shù)接嬎銠C，并且計算機整合了車輛的行駛速度信息和位置信息。該項目的測試段總長度為2km，共有4個測量點，每個測量點均使用GFWD10T車載液滴偏轉(zhuǎn)裝置進行了3至5次測試。計算機對3到5個測試數(shù)據(jù)進行全面的計算處理，然后將測試信息備份并存儲在信息系統(tǒng)中，同時發(fā)送到服務(wù)器，并在道路GIS上顯示。運輸車輛終端是車載模塊，主要負責具體的測試，檢查和初步數(shù)據(jù)處理，車載模塊由GPS模塊，偏轉(zhuǎn)模塊，網(wǎng)絡(luò)通信模塊，位置信息轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)庫模塊和日志模塊等共同組成。該模塊和GPS模塊是確定測試檢測的準確性和可靠性的基礎(chǔ)。偏轉(zhuǎn)模塊負責設(shè)置偏轉(zhuǎn)檢測參數(shù)，在GFWD10T車載跌落過程中控制偏轉(zhuǎn)儀，讀取和處理偏轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)以及傳輸特定指令。提供GFWD10T車載跌落偏轉(zhuǎn)儀并從測試中接收相關(guān)數(shù)據(jù)，GPS模塊的操作基于NMEA0813標準，同時集成了GGA和VTG語句，以獲取并反映車輛的瞬時速度信息和瞬時位置信息。該數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)存儲的主要載體，是該項目道路測試和檢測信息化的客觀表示，該數(shù)據(jù)庫是現(xiàn)成的數(shù)據(jù)庫和車輛側(cè)的各種業(yè)務(wù)模塊，即“偏轉(zhuǎn)模塊，GPS模塊，日志生成模塊，網(wǎng)絡(luò)通信”模塊等，這是數(shù)據(jù)庫連接的主要組成部分。從業(yè)務(wù)模塊收到查詢請求或其他存儲請求后，數(shù)據(jù)庫開始解析SQL語句，自動生成訪問計劃，實施并發(fā)操作，最后將查詢結(jié)果發(fā)送回應(yīng)用程序。

結(jié)論：總而言之，中國的交通建設(shè)水平正在不斷提高，而測試和測試是基礎(chǔ)建設(shè)工作，在中國交通網(wǎng)絡(luò)的擴展和維護中起著重要的作用。如今，我國大多數(shù)地區(qū)的交通網(wǎng)絡(luò)已進入管理階段，高效的基于智能信息的檢測技術(shù)將在未來發(fā)揮更重要的作用。在本文中，我們將智能信息檢測應(yīng)用于道路變形，以減少道路檢測和檢測的工作量，提高檢測和檢測的效率，并通過全面的數(shù)據(jù)分析確保檢測和檢測的準確性和安全性。為將來的公路路面測試和測試建立全面的質(zhì)量綜合評估體系，為大多數(shù)從業(yè)人員提供重要的參考依據(jù)，并且實際上還在繼續(xù)改進智能信息測試技術(shù)。

參考文獻

[1] 李丹.公路工程試驗檢測設(shè)備管理信息化綜合平臺研究[J].青海交通科技，2019（05）：50-53.

[2] 馬德成.信息化管理在公路試驗檢測中的應(yīng)用分析[J].門窗，2019（19）：250.

[3] 吳海燕.信息化管理在公路試驗檢測中的應(yīng)用分析[J].黑龍江交通科技，2019，42（10）：184-185.

[4] 王越非.信息管理在公路試驗檢測中的實踐應(yīng)用[J].山西建筑，2019，45（15）：179-181.

[5] 王瑩瑩.高速公路試驗檢測信息化管理系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用[J].北方交通，2019（07）：75-78+82.

[6] 姜雅嬪.論高速公路試驗檢測的質(zhì)量控制[J].建材與裝飾，2019（19）：272-273.

[7] 高金旺.信息管理在公路試驗檢測中的實踐應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2019（17）：38.

[8] 崔曉紅.信息化環(huán)境下高速公路試驗檢測管理對策分析[J].安徽建筑，2019，26（05）：231-232.