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探析瀝青混凝土路面檢測新技術(shù)應用
摘要:近年來(lái)隨著(zhù)計算機技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、高精度測微技術(shù)的進(jìn)步,公路檢測技術(shù)人工檢測向自動(dòng)化檢測技術(shù)發(fā)展,由破損類(lèi)檢測向無(wú)損檢測技術(shù)發(fā)展,由低速度、低精度向高速度、高精度發(fā)展。本文結合目前路面檢測分析總結了路面承載力、平整度、路面損壞狀況主要檢測新技術(shù)的應用。
關(guān)鍵詞:路面;檢測;新技術(shù);應用
1、路面承載能力檢測
路面承載能力的檢測是得出路面的彎沉。路面彎沉檢測是我國柔性路面強度測量的一項主要指標。路面彎沉是指在規定的標準軸載作用下,路面表面輪隙位置產(chǎn)生的總垂直變形或垂直回彈變形值。新的檢測法有以下幾種:
1.1激光彎沉測定儀法。在測定時(shí)。將測定儀固定在路面上汽車(chē)的后輪隙中。利用汽車(chē)駛離被測點(diǎn)時(shí)路面回彈,帶動(dòng)原固定于地面上的硅光電池測頭向上升起,使激光器發(fā)出的激光束通過(guò)進(jìn)光射到硅光電池上產(chǎn)生光電流。并根據光電流的大小來(lái)計算路面回彈變形的數值,即路面回彈彎沉值。這種彎沉儀操作簡(jiǎn)易、精度高、讀數穩定、體積小、質(zhì)量輕、造價(jià)低且容易研制,另由于該測定儀依靠光線(xiàn)作為臂長(cháng),可以射得很遠。加上激光發(fā)射角窄,光點(diǎn)小而紅亮,10m之遠仍能清晰可見(jiàn),可用于剛性路面彎沉檢測。
1.2自動(dòng)彎沉測定儀法。該測定儀在檢測路段上在牽引車(chē)的作用下以一定的速度行駛,將測定儀的彎沉測定梁放在車(chē)輛底盤(pán)的前端并支于地面保持不動(dòng),當后軸雙輪隙通過(guò)測頭時(shí),彎沉通過(guò)位移傳感器等裝置被自動(dòng)記錄下來(lái)。這時(shí),測定梁被拖動(dòng),以二倍的牽引車(chē)速度拖到下一測點(diǎn)。周而復始地向前連續測定。通過(guò)計算機可輸出路段彎沉檢測統計結果。整個(gè)測定是在測定車(chē)連續行駛的情況下進(jìn)行的。它可對路面進(jìn)行高密集點(diǎn)的強度測量,適用于路面施工質(zhì)量控制、驗收和路面養護管理。
1.3落錘式彎沉儀(FWD)法。FWD是通過(guò)計算機控制下的液壓系統啟動(dòng)落錘裝援,使一定質(zhì)的重錘從一定高度自由落下,沖擊力作用于承載板上并傳到路面,導致路面產(chǎn)生彎沉,通過(guò)分布:距測點(diǎn)不同距離的傳感器檢測結構層表面的變形,記錄系統將信號輸入計算機。得到路而測點(diǎn)彎沉缸。FWD測量是計算機自動(dòng)采集數據,進(jìn)度快,精度高。檢測最大速度可達80km/h,內置式落錘彎沉儀的牽引速度可大于100km/h,該方法足一種很理想的動(dòng)態(tài)無(wú)損檢測設備。
2、路面平整度檢測技術(shù)
路面平整度可定義為路面表面誘使行使車(chē)輛出現振動(dòng)的高程變化,它是路面使用性能的一項重要指標。因此平整度的檢測是路面施工和養護的一個(gè)非常重要的環(huán)節。平整度的測試設備分為斷面類(lèi)和反應類(lèi)兩大類(lèi)。斷面類(lèi)測定路表凹凸情況,反應類(lèi)測定路表不平整程度。平整度、車(chē)轍和裂縫是評價(jià)路面質(zhì)量最重要的三個(gè)參數。平整度檢測貫穿于路面施工質(zhì)量檢測、評定、驗收及運營(yíng)期路面質(zhì)量檢測等環(huán)節,其檢測設備、原理和方法多種多樣,檢測結果因檢測設備不同而有較大差異。車(chē)載式顛簸累積儀必須通過(guò)對機械系統的良好保養和檢測時(shí)嚴格控制車(chē)速來(lái)保持測定結果的穩定性,需經(jīng)常進(jìn)行標定,減振性能好,則VBI測值小;車(chē)速越高,VBI測值越大。
2.1連續式平整度儀。測量時(shí)由人或車(chē)拉動(dòng)該儀器前進(jìn),由于路面不平引起測量小輪上下擺動(dòng),并帶動(dòng)位移傳感器的測桿在傳感器的小孔槽里上下滑動(dòng)。這樣就可以根據傳感器輸出的電位的正負及其大小來(lái)確定路面平整度。
采用該類(lèi)測定儀靈活性較大,既可人拖,也可車(chē)拉,但測試效率較低(檢測速度≤12km/h)該方法適用于測定路表面的平整度,評定路面的施工質(zhì)量和使用質(zhì)量,但不適用于在已有較多坑槽、破壞嚴重的路面上測定。
2.2激光路面平整度測定儀。激光路面平整度測定儀是一臺裝備有激光傳感器、加速度計和陀螺儀的測定車(chē),它同時(shí)具有先進(jìn)的數據采集和處理系統。工作是測試車(chē)以一定的速度在路面上行使,固定在汽車(chē)底盤(pán)上的一排激光傳感器通過(guò)測試激光束反射回讀數器的角度來(lái)測試路面,這個(gè)距離信號同測試車(chē)上裝的加速度計信號進(jìn)行互差,消除測試車(chē)自身的顛簸,輸出路面真實(shí)斷面信號。信號處理系統將來(lái)自激光傳感器的模擬信號轉換成數字信號并記錄下來(lái)。隨著(zhù)汽車(chē)的行進(jìn),每隔一定間距,采集一次數據。通過(guò)數據分析系統,可顯示打印國際平整度指數等平整度檢測結果。該類(lèi)測定儀是一種與路面無(wú)接觸的測量?jì)x器,測試速度快,精度高。同時(shí)還可以進(jìn)行路面縱斷面、橫坡、車(chē)轍等測量,因此該測定儀有著(zhù)廣闊的應用前景。
2.3車(chē)載式顛簸累積儀。測定時(shí)測試車(chē)以一定的速度在路面上行使,路面的凹凸不平引起汽車(chē)的激振,通過(guò)機械傳感器可測量后軸同車(chē)廂之間的單向位移累積值VBI,以cm/km計。VBI越大,說(shuō)明路面平整度越差。車(chē)載式顛簸累積儀測定路面平整度速度快,價(jià)格低廉,操作簡(jiǎn)便�？捎闷錂z測的結果評定路面的施工質(zhì)量和使用期的舒適性。
3、瀝青路面損壞狀況檢測新技術(shù)
路面在使用過(guò)程中常發(fā)生各種各樣的損害。損害不但影響路面的結構使用性能和結構承載力,也會(huì )影響到路面使用性能。因此,瀝青路面損壞狀況檢測,對于瀝青路面養護具有重要意義。
3.1攝像測量法。攝像檢測技術(shù)的基本原理是將安裝在測定汽車(chē)上的特種快速或高速攝像機按一定速度與一定攝像角度,將路面上所指定的各種病害錄入攝像帶,然后在現場(chǎng)或室內快速處理成數據的一種檢測技術(shù)。該方法先進(jìn)性,成本低,會(huì )成為今后一段時(shí)間內的路面損壞檢測的主要手段。
3.2探地雷達。裝有探地雷達的車(chē)在路上以一定的速度行駛時(shí),探地雷達發(fā)射電磁脈沖,并在較短時(shí)間內穿透路面,脈沖反射波被無(wú)線(xiàn)接收機接收,數據采集系統記錄返回時(shí)問(wèn)和路面結構中的不連續電介質(zhì)常數的突變情況。路面各結構層材料的電介質(zhì)常數明顯不同,因此,電介質(zhì)常數突變處,也就足兩結構層的界面。根據測知的各種路面材料的電介質(zhì)常數及波速,則可計算路面各結構層的厚度或給出含水量、損壞位置等資料。探地雷達檢測瀝青路面厚度,路面脫空、裂縫、陷落、空澗等病害。其檢測速度可達80km/h以上,最大探測深度大于60cm。目前在公路無(wú)損檢測方面,探地雷達已取得了較好的效果,而且還有更為廣闊的應用前景。
4、路面抗滑能力檢測
抗滑能力主要是指路面摩擦系數。在檢測方法上主要有早期英國的擺式摩擦儀(靜態(tài)、單點(diǎn)檢測)和現今制動(dòng)測距(動(dòng)態(tài)、連續檢測)的方法。在研究方面目前集中在檢測手段(主要是動(dòng)態(tài)連續式)的可靠性、應用指標及指標體系的研究。動(dòng)態(tài)連續式檢測已成為當今國際上的主流,但在制造上有較大的難度。同時(shí)檢測時(shí),由于要對檢測輪進(jìn)行完全制動(dòng),其檢測費用較高。國際上檢測手段較發(fā)達的國家有瑞典和美國等。另一種新的檢測方法是測定檢測車(chē)全剎車(chē)時(shí)的最大減速度一些研究成果表明,此最大減速度與路面摩擦系數有較好的相關(guān)性。近幾年國際上有一些研究采用高分辨率的激光距離傳感器檢測路面的微觀(guān)特征,并研究其綜合定量指標與路面摩擦系數的相關(guān)性。若這一種新的方法得以認可,路面摩擦系數的快速檢測將變得更有效和低價(jià)。我國目前采用的主要檢測手段仍為擺式摩擦儀。由于是靜態(tài)單點(diǎn)抽樣檢測,其效率和
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