分析公路路基工程质量无损检测方式的实践运用

张小利

（陕西铁路工程职业技术学院 陕西渭南 714000）

引言

公路路基工程质量检测是公路工程施工建设的主要内容，就公路工程的质量而言，横向力、弯沉、平整度等都会影响公路质量，也决定了高速公路的范围能力。路基施工技术可真实有效的反应公路路面实际情况，随着检测技术的快速发展，为公路路基工程质量检查提供技术支持，在计算机软件计算不断发展的背景下，无损检测技术愈发先进，检测效率和检测精度越来越高，被广泛应用了公路路基工程质量检测中。基于此，本文结合工程实例，对公路路基工程质量无损检测方式的实践运用做了如下分析：

1 工程概述

某公路工程，全长16.58km，存在多处连续转弯和陡坡，于2016年5月投入使用，随着公路交通量不断增加，对路面造成了严重影响，多处了发生了裂缝、地基不均匀下沉、空洞等病害。在2018年6月交通部门下发了紧急避险车道修建任务。为提升修建的针对性，并避免对公路工程原结构造成破坏，采用了无损检测方式，取得良好成效，值得大力推广应用。

2 无损检测方式的特点

所谓无损检测方式指的是在不对原公路破坏的基础上，快速获得公路路基工程质量相关参数，判断出公路性能状况，并找到病害的类型和发生病害的位置，为公路修建、养护管理提供真实有效的数据支持。和其他检测方式相比，无损检测方法所具有的特点为：通过高新检测设备，快速准确的获知公路病害信息，具有很强的智能化和自动化，比较依赖于检测设备先进性，因此，无损检测的关键在于选对检测设备[1]。

不同无损检测设备的特点存在较大差异，并且在使用过程中，需要根据公路路基工程质量实际情况，选择与之相适的操作工艺和流程。目前常用无损检测设备包括：断面检测仪、声波检测仪、抗滑检测仪等。其中断面检测仪主要应用在公路路基工程平整度、厚度、车辙等病害检测中，通过断面坐标计算和计算机相互结合的方式，就能快速找到病害的位置和形状；声波检测仪是通过声波的发射和折射来判断公路路基内部结构；抗滑检测仪的主要作用是根据公路路面的抗摩擦特性，判断路面的摩擦性能是否满足要求。

3 公路路基工程质量检测中常用的无损检查方式

3.1 声波透射检测法

通过声波透射检测法可准确检测出公路路基工程的多种物理参数，比如：发生病害的具体位置、是否存在脱空、路面厚度是否达标等。就公路路面而言，各项物理参数的检测原理基本相同。在路面厚度检测时，通过声波透射可将换能器放置在被测物体中，发出声波T，此外还要确保入射角度为90°，确保声波可以顺着钻孔壁滑行，然后折射回孔道中，再通过换能器R1和R2进行分别接收，根据公式：就能计算出入门厚度。此公式中，t1表示声波T传到R1中所需的时间（s）；t2表示声波T传到R2中所需的时间（s）；Vp表示声波在介质中传播的速度（m/s）；△L表示路面厚度。

3.2 探地雷达检测法

根据电磁波在不同介质中传播速度、波形的不同，可检测出公路路基工程中是否存在病害，包括：路基厚度是否达标、车辙病害的深度、公路路基内部是否存在缺陷、路基中是否存在脱空等。比如：探地雷达在路基厚度检测时，通过发射天线向地下发射电磁波，如果电磁波经过存在电性差异的底层，则会反射到地面，再由接收天线进行接收[2]。从接收到的信号中获知电磁波的介质中的传播路径、电磁场强度、反射情况、波形等参数。但地下介质发生变化时，这些参数也会跟着变化，就可以快速检测出路面厚度。

3.3 图像识别检测法

图像识别检测法也是公路路基工程质量检测中常用的无损检测技术，通过红外线成像技术拍摄公路外形，或者通过激光全息法生产公路路基图像。根据图像上的凸点获得公路工程的基本轮廓，再借助计算机软件技术，就可以确定公路路基实际外形和设计外形之间存在的差别，根据对比结果就可以获知目前公路路基是否存在变形、沉降等病害。比如：在公路路基平整度检测中，通过图像识别检测法，可获知入路面的基本轮廓，通过对轮廓分析判断就能得到病害发生的范围，路面平整度是否达标。

4 无损检查方式的具体应用

4.1 声波透射检测法的应用

在采用声波透射检测法时，检测的精度和测试参数选择是否正确有密切关系，比如：在进行公路路基厚度检测时，需要应用到设备包括：低应变声波投射检查仪、双手测试换能器、配套软件、计算机等。检测步骤为：

第一步，采用直径略大于生测管打孔机打孔，在管中安装声测管进行测试。

第二步，在声测管中注入耦合剂清水，将换能器吊入声测管中，检查通畅性。

第三步，将换能管沉入声测管底部。

第四步，降低换能器从底部开始逐步向上检测，确保检测范围覆盖路基所有截面。将检测到数据传输到计算机系统中，并绘制测试曲线，并对双曲线进行分析和计算，就能获得路基的实际厚度[3]。

大量工程实例表明，在公路路基质量检测中应用声波透射检测法，基本不会影响原道路质量，而且还能快速准确的测量路面厚度，具有检测速度快、精度高、操作简单的优势，具有良好的发展前景。

4.2 探地雷达检测法的应用

探地雷达检测法在公路路基质量检查中应用时，分为两个环节：①进行现场测；②数据信息处理。其中现场检测是将不同的频率天线布置在公路路面不同的位置。天线发生电磁波的频率和分辨率有密切关系，电磁波频率越低，分辨率越低，频率越高，分辨率越高。因此，在实际检测中，需要根据公路路基实际厚度，选择与之相适的探测频率，以便后期数据处理更加便捷。图像处理是通过频域和时域分析法，对探测的数据进行全面分析，并获知探测结果。和声波透射检测法相比，二者是适用范围和检测精度基本相同，但探地雷达法相对比较经济，成本略低。

4.3图像识别检测法的应用

和上述两种无损检测技术相比，图像识别检测法的操作更加简单，技术也更成熟。只要将拍摄到的高清图片，放入计算机系统进行图像识别处理和二值化处理，找到图像表面轮廓点和异常点，就能找到待测参数[4]。目前图像识别检测法主要应用在公路车辙病害、开裂、坑槽等病害检测中，无此实现路基厚度和内部病害的检测。随着人工智能的不断发展，图像识别检测法越来越先进，操作难度逐步降低，具有非常广泛的应用前景。

5 结束语

综上所述，本文结合工程案例，分析了公路路基工程质量无损检测方式的实践运用，分析结果表明，通过无损检测技术可快速准确发现公路路基中存在的质量问题，为公路运营状态评估和维护检查提供真实有效的数据支持和理论指导。无损检测方式比较多，每一种检查方式都有其独特的优缺点，在实际应用中，可以选择其中一种检测，也可以联合多种检测方式进行检测，确保检测的精度。