道路車轍檢測方法研究

葛朗 范泰博

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，尤其是在“一帶一路”的規劃發布之后，我國的公路建設將會越來越發達，公路的使用年限有限，我國早期建造的公路路面大部分已經出現了破損，其中大部分的破損都來自路面車轍病害，危及行車安全。因此，對公路進行快速、高效、準確地檢測對公路的養護有重要的意義。傳統的公路路面檢測技術及方法效率低、精度差，無法滿足瀝青公路大發展的需求。

瀝青公路的快速發展迫切需要高效和高精度路面檢測裝備。面對瀝青公路的快速發展，要徹底改變傳統落后的檢測方法，適應現代化、信息化、大規模、高速度、高質量的養護管理要求，迫切需要適合長距離、大范圍、可連續檢測、精度高、可靠性好的路面檢測技術，故開展本次道路車轍檢測方法研究。

關鍵詞：無損檢測;車轍深度;車轍檢測系統;性能檢測

1 路面車轍檢測方法

1.1直尺測量法： 將直尺橫放在車轍位置處，量取車轍的深度和寬度。

水準測量： 利用水準尺和水準儀對路面的車轍進行測量，水準測量的精度高、穩定性好，能較好的測出車轍斷面的尺寸。

1.2表面高程計： 通過其中安裝的傾角羅盤測量兩個支腳之間的高差確定車轍深度，通常要求在車道寬度內進行往返閉合測量，累計誤差不能超過 2. 5mm，因此表面高程計也常常用來校準其他車轍測量設備。

1.3激光斷面儀： 激光斷面儀檢測車轍深度是通過激光器、轉動裝置、光電放大器、整形器等儀器，當光點打在路面時，反射激光即給時鐘信號記錄時間脈沖，在視距圖上得到時間坐標。測量每個傳感器到路面的距離，得到路面橫斷面高度的曲線，據此進行車轍深度的計算，此方法又稱共梁多激光傳感器法，很顯然，如果布置的位移傳感器數量越多越密集，得到的曲線精度就越高，當發光器和激光器轉動且激光點對路面掃描時，到達不同的位置，得到不同的脈沖時間。當路面有凹陷，這一點的光點跌入坑中，落差即為車轍深度。

1.4超聲波測距儀：超聲波檢測技術如圖所示是利用安裝在車載系統上一定數量的傳感器來完成車轍檢測的，超聲波測距原理就是通過確定發射超聲波、超聲波反射、接收超聲波這一過程中超聲波的飛行時間來實現距離測量。

1.5探地雷達：探地雷達的工作原理是通過路面向下發射高頻的電磁波，由接收天線接收到返回路面的電磁波，電磁波在地下穿越不同的介質層，并以一種電性差異進行接收電磁波的波形、振幅變化情況等特點來推斷介質的空間狀態和結構形態的，最終得到檢測的路面厚度和道路路面彎沉的數據。

2各種方法的優缺點

2.1直尺測量法和表面高程計屬于人工檢測，顧名思義是指由人作為該檢測方法的主體，所用的儀器或設備是水準儀、斷面直尺其特點是多點測量并且可以精確到1mm，但有人為因素影響，必然會影響路面原有狀態，導致測量不夠準確，既費時又費力效率還比較低，一般情況下只做少數抽樣檢測。

2.2激光車轍檢測技術的優點是設備成本低廉、結構簡單，可以得到較為連續的橫斷面高程曲線;但是也有它的缺點，橫斷面高程精度其他方法;縱向采樣頻率低，受面陣相機采集頻率影響，在高速行駛時，縱向采樣間距可能會達到 1m 以上;而且易受環境影響，在強光環境下，測量的精度會降低，目前，基于線激光的測量技術發展的比較迅速，在非接觸測量的相關行業應用的比較廣泛，通過在實際當中的應用證明，在一致性方面，激光車轍檢測方法比傳統的人工檢測方法要高出很多，而且在重復性檢測方面，也比人工檢測方法要高，這些都說明線激光車轍檢測方法相比傳統的檢測方法在快速、準確、實時性方面有更加顯著的優勢。

2.3超聲波檢測技術的優點是檢測厚度大、靈敏度高、速度快、成本低、對人體無害，能對缺陷進行定位和定量。

2.4探地雷達利用其分辨率高和探測的速度之快的集現代電子技術、信息技術與電磁技術的高端先進技術等功能對所探測的道路路面進行探測，在很多實際工程中得到了廣泛運用，并且取得了良好的成果。在高速公路檢測過程中體現出快速、有效、無損的高標準，非常適用于對瀝青高速公路建設期間及運營管理期間路面參數和相關車轍病害的檢測。依據相關的檢測數據，路面養護技術人員可以分析病害產生的原因并提出正確的治理方法

3 結論

傳統的檢測方法大多使用的都是人工檢測方法，這種方法是將檢測用的橫桿橫跨在被檢測的路面上，然后用直尺量出橫桿到車轍底部的距離，這個距離就是車轍的深度，這種測量方法受人為因素影響太大，測量不夠準確且工作效率比較低;自動化檢測方法是依靠一排排橫向布置的激光、紅外線或者超聲波等非接觸式傳感器設備來檢測路面車轍的深度，通常這些設備會安裝在一輛自動檢測車上，檢測車行駛過后會檢測到行駛過的路面車轍情況，傳感器對路面情況進行采集，工控機對采集到的數據進行處理分析后，會通過報表生成部分自動生成路面車轍的深度數據。

對于傳統的車轍測量方法來說，其原理簡單操作簡單但是工作量較大，尤其是對于高速公路瀝青路面車轍的測量，操作起來不便，同時對交通有一定的影響。而現在發展較快的激光和超聲波檢測則要方便快捷得多。如今的自動檢測技術在數據處理方面有待于技術進一步更新發展。對于今后路面檢測更多的是傾向于全自動化，數據處理方面也將更加準確化。

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作者簡介：

葛朗（1999.6.16-）男，漢族，貴州省畢節市，本科生，研究方向：道路橋梁與渡河工程專業

范泰博 （1998.5.21-）男，漢族，河南省洛陽市，本科生，研究方向：道路橋梁與渡河工程專業。