快速无损检测技术在公路工程中的应用及发展探究

摘要：工程建设事业随着经济的发展不断的扩大规模，而对于工程项目的检测工作就变得非常重要，这直接关系着工程的质量和未来使用的安全，其中公路无损检测技术尤为重要，这影响着人们交通出行的安全，但是这项技术在工程的应用中依然存在一定的困难和问题。本文提出了解决问题的相应措施，从而确保无损检测技术更加的高效率、高技术的发展。

关键词：公路无损检测技术应用及发展

中图分类号： X734 文献标识码： A 文章编号：

当前，公路建设不断的发展，建设规模不断的扩大，但是很多公路相继的步入了老化的过程，所以要保证公路结构运行安全问题，公路的检测工作就需要更高的水平，而这项工作也变得更加的重要，对保证人们出行安全和我国公路的整体水平有着关键的作用。对此，在公路的无损检测技术的应用及发展趋势做了详细的分析。

一、公路无损检测技术的应用

1、平整度（IRI）与车辙（RUT）

平整度是路面施工质量与服务水平的重要指标之一，是公路使用者判断公路好坏的直接依据。测试方法有三米直尺法、连续式平整度仪法、颠簸累积仪法等等，在上个世纪九十年代，主要是利用颠簸累积仪（RRDAS）进行平整度测量，后来由于业务量的不断加大，我们又购置了世界上最先进的澳大利亚交通研究局（ARRB）研制生产的5激光平整度仪（5R2T），它在采集平整度数据的同时还可以采集车辙深度、宏观纹理深度(SMTD)和混凝土路面的错台数据，它可以在20～120公里/小时的车速采集相关的数据计算出路面变化状况，这些路面变化数据通过计算机软件处理后可计算出综合的数据包括平整度、车辙深度、纹理深度和错台。它的工作原理是测试车以一定速度在路面上行驶，通过固定在汽车底盘上的一排激光传感器测试激光束反射回读数器的角度来测试路面，信号处理系统将来自激光传感器的模拟信号转换成数值信号并记录下来，每隔50mm采集三个参数（平整度仪支架和路面之间的垂直偏差、平整度仪支架的垂直加速度、记录上述参数的时间和距离），通过数据分析系统，可计算出相关数据。

2、摩擦系数（SFC）

路面的抗滑性能直接关系到行车的安全，通常用轮胎和路面间的摩阻系数来表示，测试方法有制动距离法、摆式仪法、构造深度测试法、摩擦系数测定车法。摆式仪法较常用，缺点是受人为因素大，速度慢，并且不能较好地反映路面的宏观纹理构造对摩擦系数的影响，而宏观纹理构造是高速公路路面抗滑能力的决定因素。目前国内正大力推广高效、快速的自动化的抗滑能力测试仪，主要有三种：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。刹车式和不完全刹车式摩擦系数测试仪目前仅有极少数国家使用，如美国等。横向力系数测试仪是在我国应用最为广泛的自动摩擦系数仪，20世纪90年代中期交通部科学研究所实现了国产化。

3、弯沉

弯沉是指在规定的标准轴载作用下，路基路面表面轮隙位置产生的总弯沉或回弹弯沉，是表征路基路面强度的重要指标，测试方法有贝克曼梁法、落锤式弯沉仪法（FWD）、自动弯沉法、振动弯沉仪法等等。贝克曼梁法不仅测速慢，而且人为因素大，只在一般公路上使用。由于种种原因，本文主要介绍自动弯沉仪的基本情况，路面弯沉的检测采用的是北京交科所设计生产的JG型自动弯沉仪检测车，它的工作原理与贝克曼梁法相同，都是采用简单的杠杆原理。当测点受荷载时地面下沉，通过杠杆支点10：1的关系，位移传感器可以读出测点处相应的下沉量。自动弯沉仪就是贝克曼梁的自动化形式，它利用装载车本身后轴的荷载，把类似贝克曼梁的测量架安装在汽车底盘下方，配上弯道测量同步控制系统，测量机构移步系统和数据采集系统，构成自动弯沉仪。自动弯沉仪是测定路面弯沉的高效自动化设备，测试时速为7～8km/h，每7.5米左右轮各检测一点，可对路面进行高密集点的强度测量，适用于路面施工质量控制、验收以及路面养护管理。

4、路表病害

《路面管理系统》（CPMS）中路表破损指标（即我们俗称的病害，如泛油、坑槽、裂缝、雍包等等）是评价公路管理部门工作效率的最直观依据。我国目前还主要依靠人工采集，除了主观性大、效率低外，也存在很大的安全隐患，尤其在高速公路上。路表破损数字图像采集系统，它的基本原理是采用车载式高精度数字摄像系统连续采集公路表面的图像，然后通过后台处理软件自动处理与人工判读相结合，识别、分类与统计路表破损。它极大地提高了工作效率，减小了安全隐患，随着我国高速公路里程的越来越多，必将成为广泛应用的设备。它的缺点是后台处理的工作量较大，并且软件在图像的自动识别方面存在误判、漏判及难以判定（如阴影、光线、阴天的影响）等现象，必须由人工来辅助处理，需要大量的工作人员配合，国内外制造商的工作重点和难点是表面破损如何自动识别、归类，并提高精度，减少误判率。

3 无损检测技术的发展前景

目前我国大多数自动化检测设备的用户尚停留在简单使用、采集数据的层次上，仅有个别科研单位在进行相互独立的研究。产生这种现象的主要原因有以下几个方面：⑴、大部分检测单位的科研力量薄弱，只是以数据采集为主。⑵、自动化检测设备价格昂贵，很多科研单位限于资金问题尚没有购买，或仅有一、两种。⑶、科研单位的研究成果在系统化、集成化和市场化上不够，软件处理方面存在不足，难以大面积推广。随着我国公路事业的不断发展，相信这种情况将会得到很大改观。

二、公路无损检测技术的发展趋势

在公路检测中无损检测技术运用十分广泛。随着我国公路建设的规模和数量都不断加大，公路在社会生活中的作用也不断加大，人们对公路的安全性能，无论是建造中还是建造后使用的安全，都给与了很高的重视。

公路无损检测技术的发展将更多借助于其它学科

随着无损检测技术在公路检测运用不断扩大，而公路检测由于公路规模的扩大导致的问题将会对无损检测技术提出更高要求。无损检测技术作为一门多学科交叉形成的应用型技术，其形成过程借助于其它基础学科的发展，因此其发展过程必定要从其它基础学科的发展中汲取成果。同时，随着科学技术的不断发展，学科之间的相互融合也将不断加深，高新技术的发展也不可避免地借助于其它学科取得的成果。因此，公路无损检测技术将会不断借鉴其它基础学科的理论成果来实现自身发展，以满足公路检测的发展要求。另外，无损检测技术的研究过程中会更注重理论和实践的结合，从工程实践中获得理论研究方法。

公路无损检测的检测手段趋于智能化

随着计算机技术、电子技术的应用和检测技术的发展，无损检测技术已发展到一个新的阶段。高灵敏度传感系统在检测技术上的运用，使无损检测技术向着智能化方向发展，检测设备也朝着集约化、一体化方向前进

为了智能化的公路无损检测技术在可以纳入到现代公路管理系统中，使公路管理系统更加完善，研究人员需要对这两种技术做更多研究。

综上所述，公路工程的建设对于其安全和质量的要求自然有更大的提升，所以无损检测技术的发展是必然的，而对其发展的水平自然是有更高的要求，因此可以看到无损检测技术发展的空间和远景是广阔的。

为了更好的发展和研究这项技术，就需要不断的结合国情做好技术的创新和发展，做好检测队伍的素质和水平提升，从而确保整个行业检测水平的提升，使公路和隧道的质量安全问题得到保证，使人们的生命和财产安全得到保证。

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