路面检测技术在公路养护中的应用 江梦媛1 周喜2

发表时间:2020/6/2   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:江梦媛1 周喜2
[导读] 摘要:当今时代,我国交通事业发展如火如荼,公路工程在国民经济运行中发挥着重要作用,巨大的交通压力对公路载荷与使用寿命提出了更高的要求,在完成公路修筑之后要对其制订科学的养护计划,这是保证公路性能与使用寿命的重要前提条件。
        1.衢州广禾工程检测有限公司  浙江衢州  324300;2.衢州市交科工程检测有限公司  浙江衢州  324300
        摘要:当今时代,我国交通事业发展如火如荼,公路工程在国民经济运行中发挥着重要作用,巨大的交通压力对公路载荷与使用寿命提出了更高的要求,在完成公路修筑之后要对其制订科学的养护计划,这是保证公路性能与使用寿命的重要前提条件。为此,目前很多公路运行过程中均制定了有效的公路养护与管理方案。探索公路养护的先进技术,并不断提升养护团队的专业程度。
        关键词:路面检测技术;公路养护;应用
        引言
        为了保证公路路面施工质量,加强公路路面检测是非常必要的。但是,在公路路面检测过程中,经常会遇到一些细节问题,影响公路路面检测的准确性,导致相关人员无法及时发现问题和解决问题。因此,为了保证公路路面检测的效果和准确性,避免施工质量问题的产生,需要在了解细节问题时,有针对性采取处置措施。另外,公路路面检测不仅可保证施工质量,还可有效分析施工的可行性。
        1路面检测的重要性
        (1)降低工程造价。施工时可就地取材使地域优势得到极大发挥,并且避免了材料的浪费,从而降低施工成本。(2)质量评价更科学合理。在施工过程中的质量控制得到增强,竣工后评定验收工作质量评价的科学性。(3)新材料、新技术的运用和检测。在公路工程建设中,采用新技术,新材料为确保工程的安全性和稳定性必须对新材料进行检测,以确定其在该项工程中的可行性。
        2路面检测技术在公路养护中的应用
        2.1路面破损检测技术
        根据JTGH20—2007公路技术状况评定标准,路面破损检测的主要内容包括裂缝类、变形类、松散类以及泛油和修补等其他类,针对水泥混凝土的检测内容,包括了裂缝类、接缝类、竖向位移类和表层类等。目前广泛使用检测技术可基本归纳为两类别:一种是基于数字图像技术的检测,主要目的是对路表面裂缝类指标的检测,即通过拍摄获取路表高清图像,对图像进一步系统处理得到路面裂缝、修补以及泛油等破损指标结果数据;第二类是基于激光技术的位移检测,主要目的是对路面变形指标的检测,即通过对路表面相对变形指标的检测,对获取的数据进一步系统处理得到路面沉陷、坑槽等指标结果数据。普及自动化的路面检测设备和系统研发应用是当前及今后公路路面性能检测发展应用的方向。国外自动化路面损坏检测设备及检测系统的发展应用起步早、技术较为成熟,最早起源于20世纪70年代法国GERPHO设备及系统研发的基于摄影技术及车辆定位同步采集路面损坏图像的检测技术应用,后期不同学者叠加各时代新技术的运用不断研究改进方法,损坏图像采集及处理先后经历视频技术采集、CCD数字成像并辅助数字图像技术处理计算、基于线阵相机摄影、红外激光照明技术辅助应用等,到目前,随着三维技术发展,3D激光扫描技术应用于路面检测系统成为主要研究应用方向,通过3D扫描可获取到路面微观三维轮廓,不含复杂纹理及颜色的点云路面信息集合有利于后期数据处理,虽然目前尚存在采集数据量大、数据可靠性待提高等问题,但该技术的发展应用仍是代表未来路面检测系统的主要发展方向。国内路面损坏检测技术及系统发展较晚,但发展速度较快,并取得一定成果。其中,以长安大学道路交通智能检测与装备工程技术研究中心开发的GT-501A高速激光道路检测车、中国高科养护科技股份有限公司研发的CiCS多功能路况快速检测车装备及配套CiAS路面破损处理软件的研究与应用等几家单位成果为代表。其中,CiCS装备相关检测技术已经纳入交通运输部JTGH20—2007公路技术状况评定标准,2012年成功通过世界上针对多功能路况快速监测设备的最严格的英国运输研究所(TRL)SCANNER认证。


        2.2路面平整度检测技术
        2.2.1连续式平整度仪
        连续式平整度仪法是路面平整度检测技术常用的一种手法,对于路面的质量检测和施工质量的检测具有实质性的帮助,主要是在路面完好无损、无坑坑洼洼或是塌陷的前提下使用连续式平整度仪法才会体现出应有的效果。其主要的操作原理是利用人或测定车拉动仪器前进,在不平整不规则的路面下带动测量小轮上下摆动,并将位移传感器的侧杆在小孔槽内上下摆动,根据传感器产生的电位正负、大小而得出路面是否完全平整,即“路面平整度”。该方法是在人或测定车的拉动之下而产生的实验结果,十分的受用。
        2.2.2激光路面平整度仪
        激光路面平整度仪也是常见的路面平整度测量方法之一,主要还是利用激光所产生的物质原理开展的一系列人工实验,对路面的施工质量的检测和使用质量的检测均有很大的帮助。其主要使用的工具都有激光传感器、加速度和陀螺仪的测定车,通过这二者的互相作用产生的一系列数据并对其进行处理。其具体工作步骤如下:让加速度和陀螺仪测定车在路面上行驶,在测定车底盘的激光传感器测定激光束反射回读数器的角度来测定路面的平整度,这个距离信号同测试车上装的加速度计信号进行互差,消除测试车自身的颠簸,输出路面真实断面信号。信号处理系统将来自激光传感器的模拟信号转换成数字信号并记录下来。随着汽车的行进,每隔一定间距,采集一次数据。
        2.3路面弯沉检测技术
        公路路面强度检测工作开展过程中,主要应用无破损实验和破损实验两方面来开展各项工作。无破损实验在开展过程中对公路造成的破坏相对较小,只需要利用相关技术即可开展路面强度的分析估算工作。但是破损实验在工作过程中则会破坏公路的原有结构,将会对公路运行的整体质量等产生不必要的影响,不利于后续各项工作合理开展。在当前公路路面强度检测工作开展过程中,应当合理应用路面弯沉检测来开展后续各项检测工作。首先,在静态弯沉检测工作开展过程中,相关人员应当结合贝克曼梁式弯沉仪等设备来开展检测工作,考虑其检测仪器在应用过程中的局限来开展后续各项工作,将该类问题造成的影响降到最低。其次,稳态弯沉测量仪工作过程中,主要应用动力弯沉仪来开展各项工作,要考虑应力敏感材料对测量工作造成的影响。最后,应用脉冲动力弯沉仪开展工作的过程中,应当合理应用落锤式弯沉仪,合理开展各项检测工作,及时利用计算机进行数据模拟,保障路面检测工作合理开展。
        2.4路面压实度检测技术
        沥青混合料面层压实度是按施工规范规定的方法测定的混合料试样的毛体积密度与标准密度之比值。公路工程沥青路面压实度检测常用的方法为钻芯测定法。通常情况下采用表干法测定试件的毛体积相对密度;对吸水率大于2%的试件,宜采用腊封法测定试件的毛体积相对密度;对吸水率小于0.5%特别致密的沥青混合料,在施工质量检验时,允许采用水中重法测定表观相对密度。但是压实度的大小取决于实测的压实密度,同样也与标准密度大小有关。所以需要检测人员严格按规范钻孔取样测定压实密度,同时必须严格按规范选取标准密度,以保证沥青路面压实度检测数据的可靠性及真实性。
        结语
        公路建设完成之后的养护工作对工程良好运行起着重要作用,是公路管理的重要组成部分之一。在养护过程中严格按照公路养护工作的相关操作规范进行,充分运用先进的公路养护技术,建立良好的工程施工管理理念,确保公路的良好运行。
        参考文献
        [1]江峰,景步军.试述高速公路路基路面无损检测技术[J].江西建材,2015(4):145.
        [2]张文奇,许青华.浅谈道路综合检测车在公路检测中的推广应用[J].黑龙江科技信息,2014(1):243.
        [3]张德津,李清泉.公路路面快速检测技术发展综述[J].测绘地理信息,2015(1):1-8.
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