公路无损检测技术的发展
2011-12-27 来源：土木工程网
随着国民经济稳步增长，国家在公路方面的投资份额越来越大，人们对工程质量也日益关注。以前公路质量常规的检测方法不仅检测速度慢、评价周期长，而且对路面造成了损坏，给工程留下了隐患。为此，各国针对公路检测技术开展了深入研究，并且随着计算机技术、自动化控制技术、高精度测微技术的进步，公路检测技术由人工检测向自动化检测，由破损检测向无损检测，由低速、低精度向高速、高精度发展。
1、激光技术
首先介绍激光技术在公路检测中的应用。利用激光测距功能可以检测路面的断面特性，如平整度、构造深度、车辙、路面变形和裂缝等。
平整度是行驶舒适性的重要指标，路面激光平整度仪应用激光测距及加速度传感器修正技术，在检测车高速行驶的过程中，通过测量路面的纵断面高程变化值，可直接计算出平整度。
构造深度是路面宏观粗糙度指标，高速行驶时起抗滑作用，激光构造深度仪使用高精度激光位移传感器，通过检测该传感器与路面不同形状骨料间的深度，在显示器上直接读出路面的构造深度。
车辙是车辆长时间在路面上行驶后留下的车轮永久压痕，路面车辙深度直接反映了车辆行驶的舒适度及路面的安全性和使用期限。路面激光车辙仪分为两类，一类为一个横梁上有多个激光测距仪，直接测试路面横断面高程并计算路面车辙深度；另一类为应用线激光和高速数字高分辨图像采集技术，通过获得的激光线的变形，计算路面车辙深度。
路面激光视频病害检测系统，是应用三维成像激光束、强光或日光光源、高速数字摄像技术，检测分析路面变形和裂缝的设备。
2、 电磁波的应用
对路基路面结构的质量检测，是利用探地雷达所发射的高频电磁波穿透地下材料，部分从介电常数突变处反射，从而测得界面的位置和该层的介电常数，通过后处理分析和计算，确定路面结构层厚度及内部缺陷情况。
沥青路面的密度和路面材料的介电常数存在一定的比例关系，无核密度仪即是通过一个新型的、环状的电子电容感应场来测量材料的介电常数的。无核密度仪中的转换器将电场信号转换成路面材料的密度，同时还可以测试沥青路面的湿度和温度。
3、 路面弯沉无损检测
弯沉值从整体上反映路面各层次的强度。如果弯沉值过大，其变形也就越大，路面各层也就容易破裂。路面弯沉无损检测的历史可以追溯到20世纪40年代末期，美国加州公路局首先使用贝克曼梁弯沉仪进行路面弯沉检测。传统的贝克曼梁弯沉检测，由于其精度低、测速慢、可靠性差等诸多缺点，越来越不适应现代化的路面建设、养护、管理的需要。因此相继开发了一些测速快、精度高、自动化程度高的路面弯沉检测设备。比较有代表性的自动化弯沉检测设备包括：拟静力弯沉检测设备——自动弯沉仪、动力弯沉检测设备——落锤式弯沉仪。表中是各种弯沉检测设备性能的对比。
4、抗滑性能检测
路面抗滑性能是指车辆轮胎受到制动时沿表面滑移所产生的力。通常，抗滑性能被看作是路面的表面特性，并用轮胎与路面间的摩阻系数来表示。表面特性包括路表面细构造和粗构造。高速时主要起作用的是粗构造，它是由路表外露集料间隙形成的构造，功能是使车轮下的路表水迅速排除，以避免形成水膜。粗构造由构造深度表征，前面激光构造深度仪已经讲过。而路表面细构造是指集料表面的粗糙度，在低速时对路表抗滑性能起决定作用。这种路面抗滑性能检测设备主要有3种：横向力系数测试仪、刹车式摩擦系数测试仪、不完全刹车式摩擦系数测试仪。图示为横向力系数测试仪。
5、多功能检测车
多功能检测车由专用车辆和车载仪器构成，能够在不影响正常交通的情况之下，完成对公路路况的多种检测，及时准确的掌握路网中每条公路的使用状况，对采取合理的养护措施具有重要意义。
6、总结
总之，路面检测技术在检测和控制施工质量、提高公路养护管理科学化水平及改进路面设计等方面都具有十分重要的地位和作用，路面检测技术水平的不断提高给公路建设带来非常明显的经济和社会效益。
