浅谈高速公路无损检测与维修技术

付振江 郭亮

【摘要】本文探讨了高速公路路面使用性能无损检测上的最新技术。在此基础上，分析了我国在新型检测设备的应用和相关研究方面的现状与不足，并提出了未来的发展趋势。

【关键词】无损检测 公路路面 技术

公路里程的增加，使公路管理、养护工作量也急剧增加，实时、快速地获取道路使用性能方面的信息是道路管理、养护工作的基础和关键。智能化路面检测车由专用车辆、计算机、电子设备、传感器组成，能够在不影响正常交通的情况之下，大规模、快速、准确地获取道路的使用信息，完成对道路路况的多种无损检测，这极大地改善了以往人工路况检测耗时费力以及评判不一致的局面。借助路面检测车获得的数据，道路管理部门可以及时、准确地掌握路网中道路的使用状况，合理地采取管理、养护措施。

1 多功能路面检测车

目前先进的多功能路面检测车通常由路面断面仪、摄像系统、车辆定位系统、高速计算机和专用车辆组成。路面断面仪横梁上安有激光传感器或超声波传感器等非接触式传感器，主要用于车辙、路面构造深度、路面横坡的测量。根据测量宽度的需要，传感器的数量可以由个增加到20多个。每个传感器按一定的频率测量梁与路表之间的距离。前部横梁中还配有若干个加速度传感器和高精度陀螺仪惯性单元，以提供测试过程中的运动基准，保证

2 滑移率与附着系数的关系

2.1 滑移率的定义及其表达式所谓滑移率， 是指車轮在制动过程中滑移成份在车轮纵向运动中所占的比例， 用S 表示。其定义表达式为技术论坛176GONGLU J IAOTONG KEJ I YINGYONG JISHU BAN公路交通科技应用技术版S=（ VF- VR） /VF×100%式中， S 为制动时车轮滑移率； VF 为实际车速； VR 为车轮滚动时圆周速率。该附着系数代表了路面的稳态抗滑性能， 也是没有装备ABS

（ 或ASR） 车辆的起作用的附着系数， 通常所说的路面摩擦系数指的就是滑动附着系数。

峰值附着系数和滑动附着系数均可代表路面的抗滑性能， 对于高速公路及等级路面， 峰值附着系数和滑动附着系数互相之间存在着良好的对应关系， 参见表1。从理论上讲， 滑动附着系数准确地代表了普通制动系统的车辆与路面之间的附着性， 而峰值附着系数则准确地代表了配置有ABS（ 或ASR） 的车辆与路面之间的附着性。

国外用的较普遍的刹车式摩擦系数测试仪所检测的就是滑动附着系数。值附着系数检测设备属于不完全刹车式摩擦系数测试仪， 具有检测速度高、数值准确、测试轮磨损小、使用寿命长等优点， 是国内外路面抗滑测试设备的发展方向。目前， 在我们国家， 不完全刹车式摩擦系数测试仪的研究尚属空白， 基于滑移率控制的轮式路面摩擦系数检测仪做为不完全刹车式摩擦系数测试仪其中的一种， 其研究具有重要的理论的意义和应用价值

3 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（ FW）D、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 一8k 耳月1 ， 每.7 5 m 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

美国正在研究一种速度更快的滚轮式弯沉仪R w ）D， 它是采用高频激光扫描， 连续地记录行驶中的

测试车在路表产生的弯沉， 测试速度约60 英里小， 采集的数据量大， 它记录的是真实受力状态下的弯沉， 而不是模拟荷载状态， 是下一步理想的弯沉检测设备， 相信不久的将来， 弯沉检测将更加快捷、准确、安全。

4 存在的问题

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： （ l） 大部分检测单位的科研力量薄弱， 只是以数据采集为主， 目前我们已经可以出具完整的《路面管理系统）（ C PM ）S 分析报告， 给公路养护部门进行养护决策提供了数据支持。（ 2 ） 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， 我中心除以上设备外， 还有探地雷达测试车、路面几何数据测试车（RG D A）S、前方成像测试车等， 本文未作赘述； （ 3） 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。

5 结语

我国公路检测技术由原始的落后的人工检测逐步向先进的自动化检测技术发展， 由取芯等破损类检测向无损检测技术发展， 由低速度、低精度向高速度、高精度发展， 已经形成了自己的一套技术体系。随着国内检测设备的需求量越来越大， 用户越来越多， 国产化程度越来越高， 相关软件如《路面管理系统》（ C PM ）S 越来越完善， 有理由相信无损检测事业在我国会有更好的发展和应__

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