刚性路面无损检测技术分析

赵德仲

摘 要：随着社会市场经济的发展，我国的公路建设规模日益扩大，在保证公路路面施工质量的同时，做好公路路面的养护工作也是非常重要的，刚性路面检测技术在路面施工及路面养护工作中发挥着非常重要的作用。文章主要对其检测原理、无损检测技术的应用进行简单分析探讨，对于其使用性能的提升具有积极的作用。

关键词：刚性路面；无损检测技术；分析

在公路刚性路面的检测工作中，应用传统的检测、维护方式能够及时发现路表中存在的問题，但是难以实现公路路面内部状况的检测，这很容易导致漏检的产生，给后续的工作埋下诸多的安全隐患，不利于公路的安全运行及使用寿命的延长，随着各项先进技术的进步及广泛应用，将无损检测技术应用于刚性路面的检测中，对于其检测质量的提升具有积极的作用，能够及时发现公路中存在的质量缺陷，有利于公路使用寿命的延长。

1 在刚性路面检测中应用无损检测技术的必要性

一般情况下，传统的路面检测技术主要是依据相关规程进行随机选点，实施钻孔取样，并在室内对其进行分析处理，以便获得相关参数，但是这种检测方法存在检测速度慢、时间长的缺点，为了有效地提升公路的施工质量及养护管理水平，研究探索出新的、无损检测技术非常的必要，这有利于在检测工作显示出公路内部的结构状态，通过应用有效的无损检测技术，对于提高公路养护水平、健全道路改造方案、优化路面设计、确保道路施工质量、认识路面使用性能具有积极的作用。

2 无损检测技术的工作原理

超声波无损检测技术，超声波指的是一种频率超出人耳能够听到的频率的声波，这种声波在传输过程中遵守波的传输规律，其主要的工作原理是：向材料介质发射一定频率的超声波，并接收相应的反射波的相关参数，通过对相关参数的分析，以便于对路面内部结构的破损情况进行判断，这是一种新型的无损检测方式。

图像技术，通常将激光全息图像技术与红外成像技术统称为图像技术，红外成像技术主要是应用不同材料的导热性能，依据高精度热敏传感器对结构物内部的温度场分布情况及热传导规律进行检测，并将监测结果以图像化的形式进行显示。激光检测技术是一种新型的检测技术，在实际应用中，激光具有衍射性、相干性、方向性好、分辨率高、亮度强的优点，这使得其在路面检测工作中具有非常好的应用性能。

频谱分析技术，其主要工作原理是：依据波在不同介质表面传播频率特性的不同实施检测，在对路面结构表面实施检测的过程中，主要是通过力锤向路面施加瞬时的垂直冲击力，从而产生以振源为中心向四周传播的瑞雷面波，这些波中含有的频率成分各不相同，可以通过对力锤的重量进行调整来获取各种频率成分不同的瑞雷面波信号，可以将传感器设置在不同位置，来对波的传播频率进行检测，以便于达到不同深度分层介质力学参数测试的目的。

3 无损检测技术在公路刚性路面检测工作中的应用

在公路刚性路面的施工过程中，保证其施工质量是非常重要的，其对于公路整体的施工质量及使用寿命有着非常重要的影响，将无损检测技术应用于公路路面的检测工作中，能够及时发现公路工程中存在的质量隐患，对于防止公路路面出现过早的破坏具有积极的作用，在实际的公路刚性路面的施工质量检测与控制工作中，常用的几种无损检测技术主要有：厚度检测、弯沉检测、抗滑性能检测、平整度检测等，文章就主要对其中常用的弯沉检测技术进行简单分析。

弯沉检测，该种无损检测方式在实际应用中，检测仪器也是多种多样的，有激光弯沉仪、落锤弯沉仪、自动弯沉仪、贝克曼梁弯沉仪几种，通常应用由拖挂体与牵引车所组成的落锤式弯沉仪，应用该仪器能够进行落高与锤重的调节，以便实现冲击荷载的调整，在实际应用中，其实际测得的是动态总弯沉，可以依据弹性层状体系理论进行对公路路面各层材料的弹性模量值进行测定，测试的过程中，一般需要在同一个点落锤三次，并将第三次的测试值作为测点结果，这主要是为了避免由于路面接触不稳定、位移传感器、承载板等不稳定导致的测量误差。

在实际的路面无损检测应用中，应用弯沉检测技术，其检测仪器有多种，在应用各种仪器测得公路路面的弯沉值之后，由于受到各种因素的影响，在应用相关检测数据之前，需要对其进行相应的处理与修正，在实际的工程应用中，公路刚性路面的弯沉温度修正系数K3可以依据相关公路路面现场测试规程来予以确定，随着社会市场经济的发展，我国公路施工过程中应用到的材料质量逐渐提升，在实际的数据处理过程中，应该结合公路运行的实际情况，对其季节影响系数K1及湿度影响系数K2进行考虑，对于各种设备检测到的原始弯沉值，应该应用相关系数对其进行修正。

下面就主要结合相关的工程实例对各种弯沉检测技术的数据处理进行简单分析，在现场测试的过程中，不同类型的检测设备工作过程中，应该依据我国的相关弯沉检测规范，将其与贝克曼梁弯沉仪进行对比试验，这主要是由于在公路路面刚性检测的过程中，受到各种因素的影响，路面的结构差异比较大，应用动态弯沉仪所检测出的数据，与静态弯沉之间的关系难以很好的确定，其中自动弯沉仪与贝克曼梁弯沉仪的测量原理相类似，二者之间的相关关系结果可以应用下式来进行表示：

LB=0.94LA+2.97R2=0.96

其中，LA表示的含义是：自动弯沉仪检测得到的弯沉值；LB表示的含义是：贝克曼梁测试得到的弯沉值，相关路段的弯沉检测资料主要为：时间：2013年；路段：104国道；结构：5厘米厚的多层表处，12厘米的粒料基层，25厘米厚的石灰土地基层。

选取2013年某公路刚性路面的检测作为实例进行分析，在该路段的路面检测过程中，应用的是弯沉检测技术，其路面结构是12厘米的沥青混凝土面层，具有25厘米的水稳基层，在对其弯沉检测数据进行处理的过程中，应用下式来进行了分析计算：

LB=1.10LA-0.31R2=0.99

上式中，LA表示的含义是：英国制造的自动弯沉测试的弯沉值；LB表示的含义是：依据我国技术标准的5.4米贝克曼梁测试的弯沉值。

通过实例分析可以看出，将自动弯沉仪应用于不同结构刚性路面的检测中，其弯沉值与贝克曼梁测试得到的弯沉值，可以是大于、等于或者是小于的关系，通常情况下，测量得到的总弯沉值应该大于回弹弯沉值，但是在实际应用中由于很多自动弯沉仪的测量臂比较短，并且其定位在车辆的前后轴之前，弯沉盆会对其测量质量产生一定的影响，导致部分垂直位移的产生，这会使得检测达到的弯沉值小于其实际值，在实际应用中，综合考虑不同类型设备之间的相关关系及实际路面的弯沉值水平及弯沉盆半径具有非常重要的作用。

4 结束语

公路路面的施工及运行过程中，做好其刚性路面的检测工作，对于保证施工质量及其应用性能具有非常重要的作用，文章主要对无损检测技术在刚性路面检测中的应用进行了简单分析，对于实际的公路路面检测工作具有一定的参考作用。

参考文献

[1]董江涛.关于路面无损检测技术的探讨[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2013（31）.

[2]刘平，孙振东，贾栋.路面无损检测技术的现状及发展方向[J].公路交通科技（应用技术版），2012（S1）.