市政道路无损检测技术研究

王 良

(太原市政公共设施管理处,山西 太原 030024)

0 引言

近年来，我国大力推进城市化进程，而市政道路也是城市化进程发展的基础，可有效促进城市发展。同时，市政道路为城市生产生活提供了交通运输条件，是推动国民经济发展的重要推力。然而，近年来很多市政道路在运营初期即出现各种质量问题，严重影响车辆通行和行车安全，使人民和国家的财产遭受很大损失。因此，在市政道路建设过程中能够对工程质量进行严格的质量控制，可为市政道路的正常使用提供有效保证。为了保证市政道路的施工质量，保证行车安全，必须选取科学有效的检测技术对市政道路各项指标进行检验。传统的检测技术测点选择具有随机性，不具代表性，检测数据与实际情况存在较大误差，且效率低。采用无损检测技术检测速度快、精度高、对市政道路无损坏，在现今得到了广泛的应用。

1 市政道路无损检测技术简介

为了保证市政道路的施工质量，必须选择科学合理的方法进行质量检验，为市政道路的质量和运行安全提供有效保证。近些年来，我国经济快速发展，市政道路施工技术水平也不断提高，对道路的要求也不断提升，传统的检测技术已不能满足市政道路质量检验的要求，必须采用新的技术。无损检测技术是在不影响道路各方面性能，不破坏道路组成结构的前提下，通过物理测量的方式对道路的内部结构进行检查和判断，并根据相应检测数据和曲线，判断路基路面结构质量的检测技术。这种检测技术检测速度快、精度高、对市政道路无损坏，可以将市政道路的内部情况直观的显示出来，与传统的检测技术相比，具有明显的技术优势，近年来得到了广泛的应用。

2 常见无损检测技术类型

2.1 地质雷达测损技术

地质雷达是通过发射天线向地面以下发送特定波长的高频电磁波，高频电磁波在通过均质地层介质时，可以实现稳定传播；但如果路基路面结构中存在孔洞或通过不同结构层分界面时，高频电磁波不能直接穿过，会产生反射和透射，通过接收天线将反射波接收后，进一步进行分析和处理后，通过软件和硬件分析得出不同的波形。通过对反射波进行分析和处理，可以确定路面结构层的厚度，地下隐蔽目标物的位置和几何尺寸，对新建市政道路进行质量控制与检测等。地质雷达检测技术检测速度快、精度高、对结构物无损坏，检测仪器具有较高的分辨率，可准确判断路基路面结构内部的缺陷，目前已经在道路施工与养护中得到了广泛的应用。

2.2 超声波检测测损技术

超声波检测技术是通过发射超声波在检测介质中进行传播，并在测试位置设置多个传感器来收集反射信号，并通过分析波的参数判断路面结构内部损坏情况。可以根据超声波在介质中的传播时间来确定传播速度，并通过分析传播速度和介质之间的关系确定路面材料的力学性能，判断其内部缺陷。这种检测方法操作简单、成本低，在工程实践中得到了广泛的应用。

2.3 激光检测技术

激光检测技术是通过采用光能与电能之间的能量转换原理进行检测的，随着激光强度的增强，转换的光电流强度越大。通过分析电流强弱与位移之间大小的关系，根据不同强度的激光所转化的光电流强度确定道路结构的基本情况，常用于进行平整度和沉位移检测。

3 市政道路无损检测技术要点

3.1 道路平整度无损检测

平整度检测是市政道路最基本的检测指标之一，通常使用激光道路断面仪进行检测评定。检测过程中首先对激光道路断面仪的相关工作参数进行设置，然后通过使用激光传感装置确定激光传感设备到道路断面的垂直距离，使用加速度传感装置确定激光传感装置的垂直加速度，使用距离传感装置确定沿断面纵向行驶的距离，将检测数据进行收集整理，结合相关数据进行分析处理，得出市政道路平整度标准差，进而完成道路平整度的检测和评定。

3.2 路面横向力系数无损检测

市政道路路面横向力系数的检测主要是用于确定路面的摩擦系数，进而进行路面抗滑性能的测定。路面横向力系数通常使用自动路面摩擦系数测试仪器进行检测，测试过程中操纵测试车辆沿测试道路匀速行驶，到达测试地点后，对车辆旋转测试轮与固定轮胎之间的合成拉力进行测试。由于这个合成拉力的大小与轮胎与路面之间的摩擦力成正比，因此可以通过测试数据分析计算轮胎与路面之间的摩擦力，同时还可以计算两个测试轮胎之间的道路承载力，进而确定路面的一个摩擦系数。

通过对市政道路路面横向力系数进行检测和计算分析，可以对市政道路的抗滑性能进行分析判断。但在横向力系数检测过程中要求路面上必须有一层水膜，这就要求必须对测试位置进行洒水，为试验检测提供基本保证。

3.3 道路构造深度无损检测

在市政道路构造深度检测中，通常使用多激光道路断面仪器进行无损检测。多激光道路断面仪是通过使用不需与路面接触的激光探头对路面上的宏观纹理进行持续观测，并对测试结果进行分析整理，确定市政道路的构造深度。在进行道路构造深度检测时，为了能够准确收集路面上宏观纹理的测试数据，将道路上25 cm长度划定为一个测试段，每个测试段中进一步划分为25个测试点。为了对测试段数据进行准确计算，在每个测试点上设置一个二级多项式的方程。通过对每一小测段的测试数据的残数采用二级多项方程进行计算，可以将测试中轮胎对宏观纹理检测结果的影响降到最低。通过对测试数据进一步计算分析可以得到SMTD，将这些数据进行进一步的组合分析可以确定道路的宏观的纹理深度。

3.4 雷达法路面结构密实状况探测

采用雷达法对市政道路路面结构密实状况进行探测，是采用地质雷达检测完成的。地质雷达检测的工作原理是通过宽带脉冲的形式向市政道路路表以下发射一定频率和强度的高频电磁脉冲，通过发射天线将电磁脉冲发射出去，再通过接收天线进行接收，通过对接收的信号进行分析得出路面结构内部的反射波形，进而判断路面结构的密实状况。地质雷达所发出的高频电磁脉冲在不同介质传播时，会得到不同的传播路径和强度。通过对时域波形进行采集与分析，可以对不同位置路面结构内部情况进行分析，进而确定路面结构的密实状态。当高频电磁脉冲从天线发射出去，从空气进入路面结构内部后会产生较强的反射，在穿过不同介质时，会使电性的参数发生变化，进而造成雷达坡面相位与幅度发生一定程度的变化，从而分析得出路面结构内部的缺陷。

4 结语

市政道路交通量大，承载着巨大的交通运输压力，对人民安全出行和国民经济的发展起到了重要的作用。市政道路的施工质量关系到道路的使用寿命和安全运行，必须采取有效的检测方法进行检查验收。文章介绍了无损检测技术的技术优势，分析了常用无损检测技术的检测原理，并从平整度、构造深度、横向力系数等方面详细阐述了无损检测技术的应用，可为市政道路的施工质量控制和检查验收提供经验参考。