試述高速公路路基路面無損檢測技術(shù)

張宏武 蔡海軍

摘要：隨著我國現(xiàn)代交通的大力發(fā)展，高速公路在我國社會發(fā)展以及經(jīng)濟建設(shè)等方面都發(fā)揮著重要作用。但是伴隨著汽車制造技術(shù)水平的不斷提高，行車過程中的安全以及舒適性不斷的增強，危險性逐漸降低，因此一些車輛在高速公路上的行駛過程中的速度也越來越快，這就對路基路面提出的質(zhì)量要求也逐漸升高。而平整度、彎沉系數(shù)以及橫向力系數(shù)等相關(guān)的指標會直接影響到高速公路具有的服務能力。因此在高速公路的施工建設(shè)期間和實際施工過程中做好路基路面指標的檢測工作，可以將其建設(shè)水平以及日常使用狀態(tài)的真實情況明確反應出來，在道路使用期間對路基路面進行維護時提供了更加可靠的依據(jù)。隨著近幾年計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，為高速公路檢測系統(tǒng)提供了更大的便利，進一步提高了道路檢測精確度。而其中無損檢測技術(shù)具有的優(yōu)越性使得其具有良好的應用前景，本文主要針對該技術(shù)進行了分析和介紹。

關(guān)鍵詞：高速公路；路基路面；無損檢測技術(shù)；分析

一、傳統(tǒng)檢測技術(shù)存在的局限性

過去在對高速公路路基路面施工檢測的過程中，主要是在隨機選點的基礎(chǔ)上進行的，一般采用的檢測方法都是鉆孔取樣然后在實驗室進行分析，以此來得到相關(guān)的技術(shù)參數(shù)指標。這種傳統(tǒng)的檢測技術(shù)本身存在一定的缺陷，檢測結(jié)果有較差的普遍性和全面性，而且檢測點是隨機選擇的，所具的代表性較低，選點時由于檢測點的位置過于稀疏，導致檢測不全面，容易遺漏路段中存在的很多其他問題。另外，在對高速公路進行日常養(yǎng)護管理時，只是解決表面較明顯的問題，對公路內(nèi)部較隱蔽的問題不能有效解決，從而給高速公路路基路面施工質(zhì)量控制管理工作留下安全隱患。而無損檢測技術(shù)則可以有效解決這些問題，為高速公路建設(shè)施工質(zhì)量控制提供更加精確的數(shù)據(jù)和參數(shù)，為日后進行日常維護管理提供幫助。

二、無損檢測技術(shù)在高速公路路基路面檢測時的應用

（一）頻譜分析檢測技術(shù)

不同傳播介質(zhì)中傳播表面波所產(chǎn)生的傳播頻率是不同的，頻譜分析檢測技術(shù)主要是充分掌握傳播頻率的變化情況來完成檢測的。頻譜分析檢測技術(shù)的工作原理是：在高速公路路面上產(chǎn)生一次持續(xù)時間較短并且速度較快的沖擊，沖擊源不斷的產(chǎn)生頻率波隨著地表逐漸向四周傳播，從而形成瑞雷面波。而改變沖擊力度或者沖擊方式后，瑞雷面波的頻率也隨之發(fā)生變化，因此需要通過在多個位置上設(shè)置傳感器，來完成頻率檢測工作。

（二）圖像檢測技術(shù)

圖像技術(shù)通常包括紅外成像技術(shù)和激光全息圖像技術(shù)兩種。紅外成像技術(shù)檢測的原理為：材料不同，其所具的導熱性能也不一樣，利用熱敏傳感器來對結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度分布情況和熱傳導情況進行檢測，利用圖像直觀地顯示出檢測結(jié)果，使結(jié)構(gòu)內(nèi)部的具體情況一目了然。而激光全息圖像技術(shù)是采取全息方式得到全息圖，然后分析和研究全息圖所包含的各種數(shù)據(jù)，最終得出檢測結(jié)果，這種方法能夠?qū)z測結(jié)果的精確度和直觀度有效提高。

（三）超聲波檢測技術(shù)

超聲波檢測技術(shù)是一種較為新型的檢測方法。主要是向材料介質(zhì)中發(fā)送超聲波后，就會接收到反射波，再將反射波傳來的參數(shù)進行分析，以此來準確判斷結(jié)構(gòu)的內(nèi)部情況。主要做法是將傳感器設(shè)置在材料介質(zhì)里的各個位置，用來精確地計算超聲波的傳播波速度，然后測定材料的彈性模量以及抗折強度等參數(shù)，在檢測的同時，還能查找材料結(jié)構(gòu)存在的內(nèi)部缺陷。該檢測技術(shù)具有檢測原理簡單，操作方便，成本低等優(yōu)點，所以被廣泛應用在路基路面的檢測中。

（四）激光檢測技術(shù)

激光檢測技術(shù)同樣能夠發(fā)揮良好的檢測效果。主要原因是：光電流可以隨著激光光強的不斷增強而增強。在實際檢測中，光能在光電轉(zhuǎn)換器的作用下轉(zhuǎn)化成為電能，確保電流能夠隨著激光光強的變化而改變。在檢測之前需要明確電流和位移的關(guān)系，以便于直接反映出彎沉位移發(fā)生的實際變化量。激光檢測技術(shù)有分辨率較高、相干性及方向性良好的優(yōu)勢。

（五）地質(zhì)雷達對路基進行測損技術(shù)

地質(zhì)雷達在對路基的損害程度進行檢測時主要是利用雷達波的折射和反射原理實現(xiàn)的。雷達設(shè)備在實際檢測運行中，主要是根據(jù)檢測所得的數(shù)據(jù)分析出地質(zhì)雷達圖像的剖面，對路面路基的損害情況進行有效判斷。一旦發(fā)現(xiàn)區(qū)域界面的兩側(cè)電性出現(xiàn)較大的差異，并產(chǎn)生強烈的反射波，就可以斷定路基存在異常。同時，該界面也是物性的特變點，經(jīng)常出現(xiàn)在時間剖面上表現(xiàn)為雙曲線的繞射波，導致雷達圖像發(fā)生紊亂，即使是同向軸也會發(fā)生不連續(xù)的現(xiàn)象。通常這種情況下就能夠判斷出路基異常區(qū)域的所在位置以及具體深度，并最終評定路基危害所屬類型以及危害程度。

三、無損檢測技術(shù)的應用前景

無損檢測技術(shù)具有其自身獨特的特點，具有準確性好、快速的有點，廣泛的使用在道路工程中。目前在道路施工建設(shè)的過程中，無損檢測常用于施工的質(zhì)量控制和質(zhì)量的檢測，可以及時的發(fā)現(xiàn)工程中質(zhì)量存在的問題從而有效的對道路起到保護的作用。在道路后期進行管理的過程中，隨著時間的推移，路面的使用性能會相對于降低，并且性能的降低呈現(xiàn)出不均勻的現(xiàn)狀。前期相對于緩慢，但是隨著不斷的積累，后期降低的速度越來越快。

結(jié)語

高速公路路基路面無損檢測技術(shù)能夠很好地確定路面以下破損區(qū)域，能有效提高工作效率，降低施工成本，并且有效檢測出高速公路中路基路面的各種質(zhì)量問題，是我國高速公路檢測的發(fā)展趨勢。

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