剛性路面無損檢測技術(shù)分析

趙德仲

摘 要：隨著社會市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的公路建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，在保證公路路面施工質(zhì)量的同時，做好公路路面的養(yǎng)護(hù)工作也是非常重要的，剛性路面檢測技術(shù)在路面施工及路面養(yǎng)護(hù)工作中發(fā)揮著非常重要的作用。文章主要對其檢測原理、無損檢測技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行簡單分析探討，對于其使用性能的提升具有積極的作用。

關(guān)鍵詞：剛性路面；無損檢測技術(shù)；分析

在公路剛性路面的檢測工作中，應(yīng)用傳統(tǒng)的檢測、維護(hù)方式能夠及時發(fā)現(xiàn)路表中存在的問題，但是難以實現(xiàn)公路路面內(nèi)部狀況的檢測，這很容易導(dǎo)致漏檢的產(chǎn)生，給后續(xù)的工作埋下諸多的安全隱患，不利于公路的安全運行及使用壽命的延長，隨著各項先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步及廣泛應(yīng)用，將無損檢測技術(shù)應(yīng)用于剛性路面的檢測中，對于其檢測質(zhì)量的提升具有積極的作用，能夠及時發(fā)現(xiàn)公路中存在的質(zhì)量缺陷，有利于公路使用壽命的延長。

1 在剛性路面檢測中應(yīng)用無損檢測技術(shù)的必要性

一般情況下，傳統(tǒng)的路面檢測技術(shù)主要是依據(jù)相關(guān)規(guī)程進(jìn)行隨機(jī)選點，實施鉆孔取樣，并在室內(nèi)對其進(jìn)行分析處理，以便獲得相關(guān)參數(shù)，但是這種檢測方法存在檢測速度慢、時間長的缺點，為了有效地提升公路的施工質(zhì)量及養(yǎng)護(hù)管理水平，研究探索出新的、無損檢測技術(shù)非常的必要，這有利于在檢測工作顯示出公路內(nèi)部的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，通過應(yīng)用有效的無損檢測技術(shù)，對于提高公路養(yǎng)護(hù)水平、健全道路改造方案、優(yōu)化路面設(shè)計、確保道路施工質(zhì)量、認(rèn)識路面使用性能具有積極的作用。

2 無損檢測技術(shù)的工作原理

超聲波無損檢測技術(shù)，超聲波指的是一種頻率超出人耳能夠聽到的頻率的聲波，這種聲波在傳輸過程中遵守波的傳輸規(guī)律，其主要的工作原理是：向材料介質(zhì)發(fā)射一定頻率的超聲波，并接收相應(yīng)的反射波的相關(guān)參數(shù)，通過對相關(guān)參數(shù)的分析，以便于對路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破損情況進(jìn)行判斷，這是一種新型的無損檢測方式。

圖像技術(shù)，通常將激光全息圖像技術(shù)與紅外成像技術(shù)統(tǒng)稱為圖像技術(shù)，紅外成像技術(shù)主要是應(yīng)用不同材料的導(dǎo)熱性能，依據(jù)高精度熱敏傳感器對結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的溫度場分布情況及熱傳導(dǎo)規(guī)律進(jìn)行檢測，并將監(jiān)測結(jié)果以圖像化的形式進(jìn)行顯示。激光檢測技術(shù)是一種新型的檢測技術(shù)，在實際應(yīng)用中，激光具有衍射性、相干性、方向性好、分辨率高、亮度強的優(yōu)點，這使得其在路面檢測工作中具有非常好的應(yīng)用性能。

頻譜分析技術(shù)，其主要工作原理是：依據(jù)波在不同介質(zhì)表面?zhèn)鞑ヮl率特性的不同實施檢測，在對路面結(jié)構(gòu)表面實施檢測的過程中，主要是通過力錘向路面施加瞬時的垂直沖擊力，從而產(chǎn)生以振源為中心向四周傳播的瑞雷面波，這些波中含有的頻率成分各不相同，可以通過對力錘的重量進(jìn)行調(diào)整來獲取各種頻率成分不同的瑞雷面波信號，可以將傳感器設(shè)置在不同位置，來對波的傳播頻率進(jìn)行檢測，以便于達(dá)到不同深度分層介質(zhì)力學(xué)參數(shù)測試的目的。

3 無損檢測技術(shù)在公路剛性路面檢測工作中的應(yīng)用

在公路剛性路面的施工過程中，保證其施工質(zhì)量是非常重要的，其對于公路整體的施工質(zhì)量及使用壽命有著非常重要的影響，將無損檢測技術(shù)應(yīng)用于公路路面的檢測工作中，能夠及時發(fā)現(xiàn)公路工程中存在的質(zhì)量隱患，對于防止公路路面出現(xiàn)過早的破壞具有積極的作用，在實際的公路剛性路面的施工質(zhì)量檢測與控制工作中，常用的幾種無損檢測技術(shù)主要有：厚度檢測、彎沉檢測、抗滑性能檢測、平整度檢測等，文章就主要對其中常用的彎沉檢測技術(shù)進(jìn)行簡單分析。

彎沉檢測，該種無損檢測方式在實際應(yīng)用中，檢測儀器也是多種多樣的，有激光彎沉儀、落錘彎沉儀、自動彎沉儀、貝克曼梁彎沉儀幾種，通常應(yīng)用由拖掛體與牽引車所組成的落錘式彎沉儀，應(yīng)用該儀器能夠進(jìn)行落高與錘重的調(diào)節(jié)，以便實現(xiàn)沖擊荷載的調(diào)整，在實際應(yīng)用中，其實際測得的是動態(tài)總彎沉，可以依據(jù)彈性層狀體系理論進(jìn)行對公路路面各層材料的彈性模量值進(jìn)行測定，測試的過程中，一般需要在同一個點落錘三次，并將第三次的測試值作為測點結(jié)果，這主要是為了避免由于路面接觸不穩(wěn)定、位移傳感器、承載板等不穩(wěn)定導(dǎo)致的測量誤差。

在實際的路面無損檢測應(yīng)用中，應(yīng)用彎沉檢測技術(shù)，其檢測儀器有多種，在應(yīng)用各種儀器測得公路路面的彎沉值之后，由于受到各種因素的影響，在應(yīng)用相關(guān)檢測數(shù)據(jù)之前，需要對其進(jìn)行相應(yīng)的處理與修正，在實際的工程應(yīng)用中，公路剛性路面的彎沉溫度修正系數(shù)K3可以依據(jù)相關(guān)公路路面現(xiàn)場測試規(guī)程來予以確定，隨著社會市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國公路施工過程中應(yīng)用到的材料質(zhì)量逐漸提升，在實際的數(shù)據(jù)處理過程中，應(yīng)該結(jié)合公路運行的實際情況，對其季節(jié)影響系數(shù)K1及濕度影響系數(shù)K2進(jìn)行考慮，對于各種設(shè)備檢測到的原始彎沉值，應(yīng)該應(yīng)用相關(guān)系數(shù)對其進(jìn)行修正。

下面就主要結(jié)合相關(guān)的工程實例對各種彎沉檢測技術(shù)的數(shù)據(jù)處理進(jìn)行簡單分析，在現(xiàn)場測試的過程中，不同類型的檢測設(shè)備工作過程中，應(yīng)該依據(jù)我國的相關(guān)彎沉檢測規(guī)范，將其與貝克曼梁彎沉儀進(jìn)行對比試驗，這主要是由于在公路路面剛性檢測的過程中，受到各種因素的影響，路面的結(jié)構(gòu)差異比較大，應(yīng)用動態(tài)彎沉儀所檢測出的數(shù)據(jù)，與靜態(tài)彎沉之間的關(guān)系難以很好的確定，其中自動彎沉儀與貝克曼梁彎沉儀的測量原理相類似，二者之間的相關(guān)關(guān)系結(jié)果可以應(yīng)用下式來進(jìn)行表示：

LB=0.94LA+2.97R2=0.96

其中，LA表示的含義是：自動彎沉儀檢測得到的彎沉值；LB表示的含義是：貝克曼梁測試得到的彎沉值，相關(guān)路段的彎沉檢測資料主要為：時間：2013年；路段：104國道；結(jié)構(gòu)：5厘米厚的多層表處，12厘米的粒料基層，25厘米厚的石灰土地基層。

選取2013年某公路剛性路面的檢測作為實例進(jìn)行分析，在該路段的路面檢測過程中，應(yīng)用的是彎沉檢測技術(shù)，其路面結(jié)構(gòu)是12厘米的瀝青混凝土面層，具有25厘米的水穩(wěn)基層，在對其彎沉檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過程中，應(yīng)用下式來進(jìn)行了分析計算：

LB=1.10LA-0.31R2=0.99

上式中，LA表示的含義是：英國制造的自動彎沉測試的彎沉值；LB表示的含義是：依據(jù)我國技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的5.4米貝克曼梁測試的彎沉值。

通過實例分析可以看出，將自動彎沉儀應(yīng)用于不同結(jié)構(gòu)剛性路面的檢測中，其彎沉值與貝克曼梁測試得到的彎沉值，可以是大于、等于或者是小于的關(guān)系，通常情況下，測量得到的總彎沉值應(yīng)該大于回彈彎沉值，但是在實際應(yīng)用中由于很多自動彎沉儀的測量臂比較短，并且其定位在車輛的前后軸之前，彎沉盆會對其測量質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，導(dǎo)致部分垂直位移的產(chǎn)生，這會使得檢測達(dá)到的彎沉值小于其實際值，在實際應(yīng)用中，綜合考慮不同類型設(shè)備之間的相關(guān)關(guān)系及實際路面的彎沉值水平及彎沉盆半徑具有非常重要的作用。

4 結(jié)束語

公路路面的施工及運行過程中，做好其剛性路面的檢測工作，對于保證施工質(zhì)量及其應(yīng)用性能具有非常重要的作用，文章主要對無損檢測技術(shù)在剛性路面檢測中的應(yīng)用進(jìn)行了簡單分析，對于實際的公路路面檢測工作具有一定的參考作用。

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