市政道路無損檢測(cè)技術(shù)的綜合應(yīng)用

林芳輩

摘 要：對(duì)于交通事業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展而言，市政道路的重要作用不容忽視，可是隨著道路里程的不斷延伸，使用環(huán)境的日益復(fù)雜，對(duì)其質(zhì)量檢測(cè)效率和水平提出了更為嚴(yán)格的要求，而這顯然離不開無損檢測(cè)技術(shù)的綜合應(yīng)用。對(duì)此，文章分析了市政道路常見的無損檢測(cè)技術(shù)，并結(jié)合實(shí)例就其綜合應(yīng)用進(jìn)行了探討，希望對(duì)全面檢測(cè)、科學(xué)評(píng)判道路質(zhì)量有所啟示。

關(guān)鍵詞：市政道路；無損檢測(cè)技術(shù)；綜合應(yīng)用

1 市政道路中常見的無損檢測(cè)技術(shù)

1.1 概述

質(zhì)量檢測(cè)在市政道路中十分常見，通?？蔀榈缆焚|(zhì)檢工作提供有力參考?？墒请S著市政道路建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)展，檢測(cè)要求的提高，傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的弊端日益暴露，在此背景下，無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并得到了快速發(fā)展。

市政道路中所涉及的無損檢測(cè)技術(shù)一般是指在不影響構(gòu)件性能或物體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，借助合理的物理量對(duì)構(gòu)件性能或物體結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查和判斷的方法。與市政道路傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)相比，其既不會(huì)損壞路面或結(jié)構(gòu)，可便捷、直觀顯示道路內(nèi)部狀態(tài)，而且檢測(cè)快速，精確高，范圍廣，故得到了廣泛應(yīng)用[1]。

1.2 常見的無損檢測(cè)技術(shù)

科學(xué)技術(shù)的日新月異，無疑為無損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展提供了重要支持，其中在市政道路中應(yīng)用的無損檢測(cè)技術(shù)主要包括：激光檢測(cè)，由于激光分辨率好，亮度高，當(dāng)加大其光強(qiáng)時(shí)光電流會(huì)隨之增強(qiáng)，故衍射性、相干性、方向性特點(diǎn)突出，多見于路面和路基中的平整度、彎沉、車轍深度、紋理深度等的檢測(cè)；頻率分析，利用的是表面波在不同介質(zhì)中有著不同的傳播頻率，有著效率高、速度快的優(yōu)勢(shì)，常被用于檢測(cè)路面介質(zhì)的均勻性、厚度以及層間接觸質(zhì)量等；圖像技術(shù)，其中紅外成像利用的是介質(zhì)材料間不同的導(dǎo)熱性，可通過獲取高精度的熱傳導(dǎo)規(guī)律和溫度場(chǎng)情況實(shí)現(xiàn)圖像化，進(jìn)而直觀顯現(xiàn)結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀況，而激光全息則是基于全息攝影分析獲取的圖像，然后將力學(xué)計(jì)算得到所需數(shù)據(jù)，其不僅直觀可靠，而且覆蓋面廣、精細(xì)度高[2]；超聲波技術(shù)，主要利用波速與介質(zhì)參數(shù)關(guān)系來分析結(jié)構(gòu)內(nèi)部情況，因其操作便捷、容易激發(fā)、檢測(cè)高效、經(jīng)濟(jì)合理，故常用于檢測(cè)路基彈性模量和壓實(shí)度、路面孔隙和厚度以及混凝土抗折、抗壓性能等；探地雷達(dá)，即根據(jù)不同介質(zhì)對(duì)雷達(dá)脈沖的反應(yīng)時(shí)間和反射波幅完成檢測(cè)，一般速度快、精度高、操作簡(jiǎn)便、覆蓋面廣，在基層厚度、密實(shí)性以及道路濕度、材質(zhì)、裂縫等檢測(cè)中效用顯著。

2 市政道路中無損檢測(cè)技術(shù)的綜合應(yīng)用

由上可知，市政道路無損檢測(cè)技術(shù)豐富多樣，各有優(yōu)勢(shì)，但在具體實(shí)踐中，往往選擇多種技術(shù)予以綜合利用，以便獲取更為理想而可靠的檢測(cè)結(jié)果。為使市政道路無損檢測(cè)更直觀、更具說服力，在此結(jié)合實(shí)例加以探討。

2.1 市政道路概況

已知該市政道路為水泥路面，寬30m，長(zhǎng)475m，屬于該城市的一條主干路，其中人行道和機(jī)動(dòng)車道分別為5.0×2m和3.75m×4，具體見圖1。為彰顯無損檢測(cè)技術(shù)的綜合效用，在此分別對(duì)市政道路路面的平整度、抗滑能力、構(gòu)造深度、存在缺陷等進(jìn)行檢測(cè)，以期能夠快速獲取直觀、精準(zhǔn)的檢測(cè)數(shù)據(jù)。

圖1 該市政道路平面圖 圖2 雷達(dá)檢測(cè)線路圖

2.2 無損檢測(cè)技術(shù)的綜合應(yīng)用

首先，由于試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，八輪平整度檢測(cè)雖操作方便，價(jià)格合理，但易受雜物干擾，即使借助三米直尺進(jìn)行控制，也難以獲得理想的測(cè)試速度和精準(zhǔn)度，故在此選用了激光斷面儀用于檢測(cè)路面平整度，即在激光、加速度以及距離傳感器的作用下對(duì)激光達(dá)到斷面的垂向距離、加速度、縱向距離加以分別測(cè)量，然后根據(jù)公式RQI=4.98-0.34×IRI計(jì)算數(shù)據(jù)，其中取值為0-5，代表平整度指數(shù)，RQI代表行使質(zhì)量指數(shù)，在該過程中要求連續(xù)檢測(cè)平整度，并保證每100m均能輸出一個(gè)IRI。

其次，用于檢測(cè)路面抗滑能力的指標(biāo)是橫向力系數(shù)，采用的工具是JGMC-2S路面自動(dòng)摩擦系數(shù)測(cè)試儀，即讓車輛以一定的速度勻速行駛于正常的行車軌跡中，使其旋轉(zhuǎn)與固定測(cè)試輪在工作位置形成合成拉力，然后經(jīng)傳感器測(cè)量后計(jì)算測(cè)試輪作用于地面上的垂直荷載比，進(jìn)而得到橫向力摩擦系數(shù)[3]。但在測(cè)試期間，要求每隔20m便在每個(gè)車道中選擇一個(gè)測(cè)試點(diǎn)，并為測(cè)試位置噴灑適量的清潔水，以獲取更為吻合的測(cè)試狀態(tài)。

再者，用于檢測(cè)路面構(gòu)造深度的也是激光斷面儀，只是其需要借助非接觸類探頭連續(xù)測(cè)量路面，所得的SMTD（紋理深度）便是宏觀紋理，而且在處理數(shù)據(jù)時(shí)，要求以25cm為段間距，并設(shè)25個(gè)試點(diǎn)，隨后根據(jù)

公式 計(jì)算每段紋理深度值（ye=cx2+bx+c是由二次最小平方回歸計(jì)算得到的），最后經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)偏差處理后得到不同長(zhǎng)度道路宏觀紋深的平均值，但在該檢測(cè)環(huán)節(jié)中，每隔5m就要輸出一個(gè)TD參數(shù)。

最后，用于檢測(cè)路面是否存在缺陷的指標(biāo)是路面密實(shí)度，而采用的檢測(cè)工具則是SIR-20型號(hào)的探地雷達(dá)，即通過將符合強(qiáng)度要求的高頻電磁脈沖發(fā)射至地下介質(zhì)中，然后分析所采集的時(shí)域波形信息，包括傳播時(shí)間、波形、幅度等判斷介質(zhì)結(jié)構(gòu)、位置等情況，若介質(zhì)密實(shí)度不夠，或者存在積水或空隙，雷達(dá)剖面相位及其幅度便會(huì)有所變化[4]。在此結(jié)合該市政道路的實(shí)際情況，選用了400MHz頻率的雷達(dá)天線，然后如圖2所示對(duì)其檢測(cè)點(diǎn)作了部署。

2.3 市政道路無損檢測(cè)結(jié)果的分析

基于無損檢測(cè)技術(shù)及其儀器裝置完成上述操作后，分別對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果作了收集、計(jì)算與分析，其中該市政道路路面平整度涉及6個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，所得IRI為2.08m/km，遠(yuǎn)小于規(guī)定值5.4 m/km，而RQI和？滓分別為4.27和0.29；在抗滑能力檢測(cè)中共涉及28個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，其中橫向力系數(shù)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)值分別為0.55和0.05；在構(gòu)造深度檢測(cè)中，其檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和代表值分別為118、1.14、0.21和1.11；而在路面缺陷檢測(cè)中，雖然并不存在明顯病害，但在局部人行道位置發(fā)現(xiàn)了輕微的不密實(shí)問題，具體數(shù)據(jù)見圖3。最后根據(jù)公式PQI=T×？棕1×RQI+PCI×？棕2對(duì)該市政道路路面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，其中T=20，？棕1和？棕2分別為0.6和0.4（代表一般主干路中RQI和PCI的權(quán)重），最后得出RQI=91.24，等級(jí)為A。顯而易見，上述無損檢測(cè)技術(shù)在市政道路中的綜合應(yīng)用在道路質(zhì)量評(píng)價(jià)中彰顯了直觀、全面、高精度、速度快的優(yōu)勢(shì)，因此值得推廣。

圖3 經(jīng)探地雷達(dá)檢測(cè)的不密實(shí)點(diǎn)

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，質(zhì)量問題是市政道路投運(yùn)后難以規(guī)避的一種現(xiàn)象，而關(guān)鍵在于如何降低不利影響降至最低，故無損檢測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展為其帶來了契機(jī)。這就要求我們根據(jù)實(shí)際情況，綜合應(yīng)用無損檢測(cè)技術(shù)，以期快速、全面、準(zhǔn)確定位質(zhì)量隱患，并及時(shí)采取措施加以有效治理，進(jìn)而提高市政道路使用效益和壽命。

參考文獻(xiàn)

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