研究公路路面厚度檢測(cè)試驗(yàn)方法

王宏博

(黑龍江省交投高速公路運(yùn)營(yíng)管理有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000)

在公路工程建設(shè)施工過(guò)程中，路面厚度檢測(cè)是其中非常重要的工作環(huán)節(jié)，尤其在公路工程竣工驗(yàn)收過(guò)程中，針對(duì)路面厚度檢測(cè)工作至關(guān)重要。在瀝青路面工程施工當(dāng)中，路面厚度控制工作是其中的一項(xiàng)重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，如果控制不當(dāng)很容易對(duì)施工路面的質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。由于部分工程施工單位為了降低路面施工成本，會(huì)在路面施工當(dāng)中加大路基施工層的厚度，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度標(biāo)高的控制，但是這種施工方法會(huì)造成路面厚度縮減，不利于道路通車的安全性和穩(wěn)定性，很容易在后續(xù)的通車過(guò)程中產(chǎn)生路面裂縫以及其他病害問(wèn)題。

1 路面厚度檢測(cè)地質(zhì)雷達(dá)的基本工作原理和關(guān)鍵檢測(cè)技術(shù)分析

在公路工程路面厚度檢測(cè)工作工作中，地質(zhì)雷達(dá)設(shè)備是其中比較常用的路面厚度檢測(cè)儀器設(shè)備。在具體的路面檢測(cè)工作中需要將探測(cè)雷達(dá)和相關(guān)的無(wú)線接收器設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)備，然后對(duì)公路路面進(jìn)行全面檢測(cè)，雷達(dá)檢測(cè)車輛在公路生線上以勻速狀態(tài)向前行駛，設(shè)備需要對(duì)公路路面形成直接穿越，同時(shí)向地下發(fā)射電磁脈沖信號(hào)，電磁脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)發(fā)射之后傳到地下空間當(dāng)中。由于電磁脈沖信號(hào)會(huì)造成地下結(jié)構(gòu)內(nèi)部的介質(zhì)出現(xiàn)性質(zhì)變化，形成相應(yīng)的反射波通過(guò)無(wú)線接收器設(shè)備對(duì)反射波進(jìn)行接收，可以直接獲取路面檢測(cè)數(shù)據(jù)。有效結(jié)合測(cè)量所得到的測(cè)試數(shù)據(jù)信息，對(duì)發(fā)射波的相關(guān)性質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步研究，反射波不具有相同的發(fā)射速度，可以對(duì)長(zhǎng)介質(zhì)之間的反射波差異性進(jìn)行進(jìn)一步判斷。由于公路路面結(jié)構(gòu)使用不同的材質(zhì)，根據(jù)傳播速率和傳輸電解質(zhì)等相關(guān)信息的記錄，可以對(duì)公路路面各路段的厚度大小進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)。

在使用地質(zhì)雷達(dá)公路路面厚度進(jìn)行檢測(cè)工作中，檢測(cè)路面需要設(shè)定出多個(gè)測(cè)量技術(shù)指標(biāo)，同時(shí)需要保證測(cè)試?yán)走_(dá)勻速向前行駛，通常以60 km/h的速率前進(jìn)在保證勻速行線的條件下檢測(cè)工作距離需要連續(xù)行駛4 h以上，要求對(duì)公路路面的最大檢測(cè)深度需要超過(guò)60 cm。在路面厚度的檢測(cè)過(guò)程中，要求達(dá)到路基深度的2%～5%之間。在使用地質(zhì)雷達(dá)對(duì)路面厚度進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中，需要使用計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)路面厚度參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步計(jì)算和分析，通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)備的使用可以更加精確的整理相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并且形成對(duì)應(yīng)的雷達(dá)波形。通過(guò)對(duì)所收集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行進(jìn)一步整理和分析之后，可以對(duì)路面的厚度和尺寸大小進(jìn)行確認(rèn)，以此可以完成整個(gè)工作路面厚度檢測(cè)工作。

2 公路路面厚度檢測(cè)工作具體實(shí)施策略分析

有效結(jié)合我國(guó)某地區(qū)一處公路工程改造建設(shè)項(xiàng)目案例展開分析和研究，該公路工程路面，在原設(shè)計(jì)方案當(dāng)中混凝土層厚度為24 cm，設(shè)計(jì)砂地層厚度為18 cm，設(shè)計(jì)石灰穩(wěn)定層厚度為16 cm，對(duì)公路路面的行駛質(zhì)量提出了較高的標(biāo)準(zhǔn)，路面行車速度為80 km/h，通過(guò)使用瀝青混凝土材料對(duì)公路基礎(chǔ)部分進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理，路面設(shè)計(jì)厚度為15 cm。

2.1 公路工程野外檢測(cè)工作狀況

在本段公路工程路面厚度檢測(cè)過(guò)程中，使用比較頻繁的是探底雷達(dá)系統(tǒng)，在該系統(tǒng)的使用條件下根據(jù)每個(gè)線剖面的兩側(cè)面要求，對(duì)停車道的右側(cè)一條剖面進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，有效結(jié)合本次公路工程的路面厚度檢測(cè)工作要求，沿著測(cè)試線方向要求采樣點(diǎn)需要以間隔1 m的距離來(lái)進(jìn)行設(shè)置，車輛在檢測(cè)工作過(guò)程中需要保持20 km/h的行進(jìn)速率。檢測(cè)系統(tǒng)天線頻率尺寸數(shù)據(jù)參數(shù)的確定，需要結(jié)合電磁波的發(fā)射頻率和地震雷達(dá)的探測(cè)位置來(lái)加以確認(rèn)。在公路路面厚度檢測(cè)工作中需要有效控制好探底雷達(dá)的分辨率以及路面的探測(cè)深度等，對(duì)于天線頻率的選擇需要有效檢查尺寸和深度，通過(guò)專業(yè)的試驗(yàn)分析工作之后，可以確認(rèn)該工程項(xiàng)目天線發(fā)射頻率為2.5 GHz，對(duì)應(yīng)天線時(shí)窗的長(zhǎng)度設(shè)定為12 ns。在針對(duì)水平檢測(cè)距離方面和路面厚度測(cè)量工作標(biāo)準(zhǔn)之間，需要形成對(duì)應(yīng)每間隔10 cm的位置，需要設(shè)置出相應(yīng)的采樣點(diǎn)，并且使用計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)測(cè)量距離進(jìn)行精確計(jì)算，需要根據(jù)最終的試驗(yàn)檢測(cè)工作結(jié)果來(lái)進(jìn)行顯示。通常情況下，水平間距和實(shí)際間距之間會(huì)存在一定的偏差，控制誤差范圍需要保持在0.2%～0.25%之間，有效防止水平檢測(cè)數(shù)據(jù)存在較大的偏差，因此需要根據(jù)實(shí)際的測(cè)量精度情況對(duì)測(cè)量距離標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行準(zhǔn)確，有效結(jié)合相關(guān)測(cè)量工作經(jīng)驗(yàn)，要求公路路面測(cè)量工作范圍不能超過(guò)2 km，需要通過(guò)垂直采樣的方法來(lái)加以確認(rèn)，有效結(jié)合相關(guān)試驗(yàn)參數(shù)結(jié)果設(shè)定1 024個(gè)單個(gè)掃描樣點(diǎn)。

2.2 公路路面厚度檢測(cè)數(shù)據(jù)分析

在本次公路路面厚度檢測(cè)工作經(jīng)過(guò)78 d之后，使用計(jì)算機(jī)設(shè)備收集和分析所得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)信息，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性，根據(jù)相關(guān)檢測(cè)技術(shù)規(guī)范要求，需要通過(guò)綜合參數(shù)分析，對(duì)公路工程各段路面的厚度參數(shù)、厚度測(cè)量偏差以及相對(duì)誤差等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行客觀有效的判斷和處理。在工作路面厚度檢測(cè)工作中，基本的單位評(píng)價(jià)作為最終的檢測(cè)參數(shù)計(jì)算方法，通常情況下檢測(cè)工作結(jié)果最有效的方法是平均路段和每公里節(jié)點(diǎn)測(cè)試參數(shù)的結(jié)果，在檢測(cè)結(jié)果工作當(dāng)中圖形和路面檢測(cè)是其中非常重要的參數(shù)表達(dá)形式，路面結(jié)構(gòu)層的最終厚度以及試驗(yàn)參數(shù)指標(biāo)以及標(biāo)準(zhǔn)差等相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)，可以直接通過(guò)路面檢測(cè)所獲取的參數(shù)數(shù)據(jù)來(lái)加以體現(xiàn)，同時(shí)對(duì)各個(gè)不同的設(shè)置點(diǎn)位信息進(jìn)行針對(duì)性判斷，對(duì)公路工程每公里路面檢測(cè)設(shè)置出100個(gè)測(cè)量點(diǎn)位的方法，可以得到更加詳細(xì)的路面厚度檢測(cè)數(shù)據(jù)信息，可以為整個(gè)公路厚度檢測(cè)和試驗(yàn)工作提供出必要的參數(shù)支撐。

2.3 檢測(cè)工作結(jié)果

在本段公路工程路面厚度檢測(cè)工作完成之后，通過(guò)使用計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)所收集到的檢測(cè)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行進(jìn)一步整理，所得到的檢測(cè)工作結(jié)果如下：在本段公路工程路面厚度檢測(cè)工作中，總長(zhǎng)度為28.5 km，分別對(duì)道路兩條剖面進(jìn)行了路面厚度檢測(cè)，所得到的剖面厚度平均值大小為16.42 cm和16.37 cm。其中檢測(cè)第一條剖面的厚度為19.98 cm，最終檢測(cè)已經(jīng)達(dá)到最大的厚度尺寸，根據(jù)公路工程施工過(guò)程中不同路段路面厚度檢測(cè)數(shù)據(jù)分析和對(duì)比之后，得出最小的檢測(cè)參數(shù)值代表第一條剖面厚度大小為12.05 cm。通過(guò)對(duì)兩個(gè)不同層面路面厚度檢測(cè)數(shù)據(jù)分析，可以看出由于受到參數(shù)因素所產(chǎn)生的影響，結(jié)合本段高速公路工程建設(shè)施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，需要基于所得到的檢測(cè)參數(shù)，對(duì)該段公路工程進(jìn)行進(jìn)一步改造和處理。根據(jù)兩條剖面路面厚度檢測(cè)參數(shù)結(jié)果可以看出，第二條剖面厚度已經(jīng)達(dá)到20.68 cm，檢測(cè)厚度參數(shù)的實(shí)際測(cè)量值為最大值，結(jié)合公路工程檢測(cè)不同路段厚度數(shù)據(jù)結(jié)果可以看出，第二條剖面具備最小厚度代表值檢測(cè)厚度最終結(jié)果為11.16 cm，結(jié)合本對(duì)外公路工程的設(shè)計(jì)工作方案可以得出要求，路面的結(jié)構(gòu)層厚度需要超過(guò)14.0 cm。

3 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)使用一個(gè)雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)，對(duì)本段公路工程厚度進(jìn)行檢測(cè)，平均厚度參數(shù)值符合路面建設(shè)施工要求，則需要對(duì)厚度差過(guò)大的路段進(jìn)行針對(duì)性改造，厚度符合標(biāo)準(zhǔn)的路段不需要進(jìn)行進(jìn)一步改造。