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【摘要】作为公路竣工验收、养护检测的基础,现代公路检测技术在我国公路建设与养护工作中有着重要的应用。其通过检测实现了对公路基础情况的掌握,为提高公路检测效率、提高公路检测质量奠定了基础。我就现代公路检测技术做了重要分析。
【关键词】公路检测检测车探地雷达
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
为保证工程质量与浙江省公路工程质量竣交工实体检测项目要求,2010年12月,杭州市交通工程质量安全监督局委托杭州市交通工程试验检测中心对富阳境内的320国道富阳受降至场口段改建工程为期2天的全线检测。检测人员通过认真分析,制定详细的检测路线方案,以尽量缩短检测时间,确保公路安全畅通。检测过程中,技术人员依靠先进的仪器设备与科学的测量手段,并运用科学、合理的方法对公路的质量进行评定。由于富阳市公路基础设施完善,实地测量顺利完成。在对公路、公路桥梁和隧道进行全面细致检测的基础上,杭州市交通工程质量安全监督局还建立了相关档案,为今后公路的安全运营和养护提供了可靠的数据,进一步确保富阳市公路的安全和通畅。在公路建设领域为更好地推广和使用先进的检测技术,本文我就公路检测中极为重要检测技术尽我所知的作如下介绍,分析。
一、公路工程检测工作的必要性和重要性
道路工程检测是验收的重要工序,它以现场检测为基础,通过现场检测使每一项工程质量都得到保证。我们通过对道路工程的全面检测,了解道路的质量情况,作为道路工程验收、维护的重要依据,这样,通过完善的质量管理,可使检测工作能够顺利进行且获得可靠的检测数据,统一道路工程现场检测方法及判定方法,检验道路工程的施工质量是否达到设计要求,并为客户提供优质的检测服务,保证每一项道路工程的质量,从而确保交通运输过程中人民的生命财产安全。试验检测是进行公路工程质量检测的一种有效手段。一个产品或一项工程质量的好坏必须依靠试验检测这种手段得以实现。其必要性和重要性主要体现在以下几个方面:
(1)通过试验检测,便于就地取材我们可以可借助试验检测这种有效手段,来确定建设地点的砂石、填料等等是否符合公路建设要求,以确定上述材料是否满足施工技术规定的要求。便于就地取材,降低工程造价。
(2)通过试验检测,有利于推广新技术及工艺的应用我们通过及时有效地对某一新技术、新工艺进行试验检测,以鉴别起可行性、适用性和先进性,为公路施工积累经验教训。这对于推动施工技术进步,提高工程进度,质量等将起到非常积极的作用。
(3)通过试验检测,可科学地评定各种材料及其成品的质量好坏有了一套比较科学的测试手段,对于任何一种材料,我们都可通
过对其性能的相关检验,从而评定其产品是否合格。这对于合理地应用材料,提高工程质量是非常重要的。
(4)通过试验检测能合理的控制施工质量一项公路工程质量的好坏,包括施工过程中的质量控制、竣工后的评定验收。试验检测无疑是一种科学有效的方法和手段。
二、现代公路检测技术
1、智能道路检测车检测
智能道路检测车以机动车为平台,搭载计算机系统,综合应用光、机、电、算及“3S”技术,装备的高分辨率线阵图像采集系统可以采集公路路面图像,用以识别路面裂缝、坑槽等路面病害,激光结构光三维测量系统可以连续测量路面车辙数据,多目CCD立体测量系统可以有效捕捉公路沿线立体景观图像,惯性补偿激光测距系统则能精确的对公路平整度指数进行连续式测量。采集结束后,采集数据全部存储于大容量电脑硬盘中,通過后处理软件,可以迅速的生成检测路段的路面破损率、平整度指数、车辙深度数据、路面构造深度指标等,并可以随时通过后处理软件直观查看公路沿线设施、路容路貌、路面图像等。该检测车自带发电机,路面图像采用激光照明,除景观采集系统外,可以进行全天24h检测。真正实现了公路路面检测的智能化、准确化、高速化和连续化。
图1 智能道路检测车
虽然道路检测车是高科技产品,和传统人工检测相比有着极大的优越性,但目前主要有两个方面需要改进完善。
路面检测易受环境影响。目前不弄是国产还是进口的道路检测车,一个主要的难题就是路面破损检测受环境影响较大,尤其是在二级公路检测中,途径村镇路段,路面表面水渍、泥巴、浮石等污染路面,给路面破损自动识别造成困难,另外行道树荫对路面图像也有一定影响,这就让检测单位在分析处理数据时,不得不投入大量技术人员,进行室内人工识别,进而避免环境影响产生的数据误差。
不能采集路面沉陷数据。公路技术状况检测中,路面各项损坏类型目前都可以通过检测车来完成,唯独路面沉陷这一指标,由于需要依据路面高程进行判断,只能通过人工完成。
2、探地雷达的检测
地质雷达检测方法是一种用于确定地下介质的广谱电磁技术。该项技术利用一个天线发射高频电磁波,另一个天线接收地下介质界面的反射波。电磁波在介质中传播中的电磁场强度、路径与波形等,随着通过介质的电磁性质及空间形态各不相同。因此,根据接收到电磁波传输时间、幅度与波形等资料,可得出介质的性质及空间形态等相关参数。探地雷达主要由监视器(计算机)、天线、控制单元等组成,其中控制单元是雷达的核心部分。
探地雷达的纵坐标为电磁波在介质中的双程走时,即时间坐标;剖面横坐标为距离,即探测剖面地面位置。要想得到探测物体的深度,必须知道电磁波在介质中的传播速度:
公式中,Z为深度;t为电磁波的传播时间;V为电磁波在介质中的传播速度。
V0是光在空气中速度(3×108m/s)。
探测的雷达图像以脉冲反射波的形式记录在软件中。波峰分别以白、黑表示,或者以灰阶或色彩表示。等灰线,等色彩可形象表示出地下反射面或物体。在探测波形图上各点均以测线的铅垂方向记录波形,构成雷达剖面。这样,根据探测雷达图像可以反映公路工程质量。
三、公路检测新技术
1、摄像测量法
摄像检测技术的基本原理是将安装在测定汽车上的特种快速或高速摄像机按一定速度与一定摄像角度,将路面上所指定的各种病害录入摄像带,然后在现场或室内快速处理成数据的一种检测技术。该方法先进性,成本低,会成为今后一段时间内的路面损坏检测的主要手段。
2、路面抗滑能力检测
抗滑能力主要是指路面摩擦系数。在检测方法上主要有早期英国的摆式摩擦仪(静态、单点检测)和现今制动测距(动态、连续检测)的方法。在研究方面目前集中在检测手段(主要是动态连续式)的可靠性、应用指标及指标体系的研究。动态连续式检测已成为当今国际上的主流,但在制造上有较大的难度。同时检测时,由于要对检测轮进行完全制动,其检测费用较高。国际上检测手段较发达的国家有瑞典和美国等。另一种新的检测方法是测定检测车全刹车时的最大减速度一些研究成果表明,此最大减速度与路面摩擦系数有较好的相关性。近几年国际上有一些研究采用高分辨率的激光距离传感器检测路面的微观特征,并研究其综合定量指标与路面摩擦系数的相关性。若这一种新的方法得以认可,路面摩擦系数的快速检测将变得更有效和低价。我国目前采用的主要检测手段仍为摆式摩擦仪。由于是静态单点抽样检测,其效率和可靠性无法满足公路管理的需要。今后需开展此方面的检测技术的研究,重点应集中在采用何种技术以实现快速连续的检测。另外,我国养护规范对沥青路面的抗滑性能提出了摆值、构造深度、横向力系数等几种评价指标,但对于这些指标之间的相互关系缺乏系统的分析,因此,还需进行指标评价体系的研究,通过现场试验,获得大量数据,完善检测规范,建立新的指标体系和评价方法。
总结
随着科学技术的不断发展,现代公路检测技术的发展将很大程度地提高我国公路的现代化水平。但是在检测工作开展的过程中还是需要充分发挥人的作用,特别是专业知识的作用,这样才能使检测结果的可信度提高。
参考文献
[1] 帕提古丽·亚森.浅谈探地雷达在公路检测中的应用[J].民营科技,2010,(10)
[2] 韩伟.现代公路检测技术[J].科技致富向导,2011,(18)
[3] 蔡余春.高速公路检测中需要注意的问题[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011,(07)
【关键词】公路检测检测车探地雷达
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
为保证工程质量与浙江省公路工程质量竣交工实体检测项目要求,2010年12月,杭州市交通工程质量安全监督局委托杭州市交通工程试验检测中心对富阳境内的320国道富阳受降至场口段改建工程为期2天的全线检测。检测人员通过认真分析,制定详细的检测路线方案,以尽量缩短检测时间,确保公路安全畅通。检测过程中,技术人员依靠先进的仪器设备与科学的测量手段,并运用科学、合理的方法对公路的质量进行评定。由于富阳市公路基础设施完善,实地测量顺利完成。在对公路、公路桥梁和隧道进行全面细致检测的基础上,杭州市交通工程质量安全监督局还建立了相关档案,为今后公路的安全运营和养护提供了可靠的数据,进一步确保富阳市公路的安全和通畅。在公路建设领域为更好地推广和使用先进的检测技术,本文我就公路检测中极为重要检测技术尽我所知的作如下介绍,分析。
一、公路工程检测工作的必要性和重要性
道路工程检测是验收的重要工序,它以现场检测为基础,通过现场检测使每一项工程质量都得到保证。我们通过对道路工程的全面检测,了解道路的质量情况,作为道路工程验收、维护的重要依据,这样,通过完善的质量管理,可使检测工作能够顺利进行且获得可靠的检测数据,统一道路工程现场检测方法及判定方法,检验道路工程的施工质量是否达到设计要求,并为客户提供优质的检测服务,保证每一项道路工程的质量,从而确保交通运输过程中人民的生命财产安全。试验检测是进行公路工程质量检测的一种有效手段。一个产品或一项工程质量的好坏必须依靠试验检测这种手段得以实现。其必要性和重要性主要体现在以下几个方面:
(1)通过试验检测,便于就地取材我们可以可借助试验检测这种有效手段,来确定建设地点的砂石、填料等等是否符合公路建设要求,以确定上述材料是否满足施工技术规定的要求。便于就地取材,降低工程造价。
(2)通过试验检测,有利于推广新技术及工艺的应用我们通过及时有效地对某一新技术、新工艺进行试验检测,以鉴别起可行性、适用性和先进性,为公路施工积累经验教训。这对于推动施工技术进步,提高工程进度,质量等将起到非常积极的作用。
(3)通过试验检测,可科学地评定各种材料及其成品的质量好坏有了一套比较科学的测试手段,对于任何一种材料,我们都可通
过对其性能的相关检验,从而评定其产品是否合格。这对于合理地应用材料,提高工程质量是非常重要的。
(4)通过试验检测能合理的控制施工质量一项公路工程质量的好坏,包括施工过程中的质量控制、竣工后的评定验收。试验检测无疑是一种科学有效的方法和手段。
二、现代公路检测技术
1、智能道路检测车检测
智能道路检测车以机动车为平台,搭载计算机系统,综合应用光、机、电、算及“3S”技术,装备的高分辨率线阵图像采集系统可以采集公路路面图像,用以识别路面裂缝、坑槽等路面病害,激光结构光三维测量系统可以连续测量路面车辙数据,多目CCD立体测量系统可以有效捕捉公路沿线立体景观图像,惯性补偿激光测距系统则能精确的对公路平整度指数进行连续式测量。采集结束后,采集数据全部存储于大容量电脑硬盘中,通過后处理软件,可以迅速的生成检测路段的路面破损率、平整度指数、车辙深度数据、路面构造深度指标等,并可以随时通过后处理软件直观查看公路沿线设施、路容路貌、路面图像等。该检测车自带发电机,路面图像采用激光照明,除景观采集系统外,可以进行全天24h检测。真正实现了公路路面检测的智能化、准确化、高速化和连续化。
图1 智能道路检测车
虽然道路检测车是高科技产品,和传统人工检测相比有着极大的优越性,但目前主要有两个方面需要改进完善。
路面检测易受环境影响。目前不弄是国产还是进口的道路检测车,一个主要的难题就是路面破损检测受环境影响较大,尤其是在二级公路检测中,途径村镇路段,路面表面水渍、泥巴、浮石等污染路面,给路面破损自动识别造成困难,另外行道树荫对路面图像也有一定影响,这就让检测单位在分析处理数据时,不得不投入大量技术人员,进行室内人工识别,进而避免环境影响产生的数据误差。
不能采集路面沉陷数据。公路技术状况检测中,路面各项损坏类型目前都可以通过检测车来完成,唯独路面沉陷这一指标,由于需要依据路面高程进行判断,只能通过人工完成。
2、探地雷达的检测
地质雷达检测方法是一种用于确定地下介质的广谱电磁技术。该项技术利用一个天线发射高频电磁波,另一个天线接收地下介质界面的反射波。电磁波在介质中传播中的电磁场强度、路径与波形等,随着通过介质的电磁性质及空间形态各不相同。因此,根据接收到电磁波传输时间、幅度与波形等资料,可得出介质的性质及空间形态等相关参数。探地雷达主要由监视器(计算机)、天线、控制单元等组成,其中控制单元是雷达的核心部分。
探地雷达的纵坐标为电磁波在介质中的双程走时,即时间坐标;剖面横坐标为距离,即探测剖面地面位置。要想得到探测物体的深度,必须知道电磁波在介质中的传播速度:
公式中,Z为深度;t为电磁波的传播时间;V为电磁波在介质中的传播速度。
V0是光在空气中速度(3×108m/s)。
探测的雷达图像以脉冲反射波的形式记录在软件中。波峰分别以白、黑表示,或者以灰阶或色彩表示。等灰线,等色彩可形象表示出地下反射面或物体。在探测波形图上各点均以测线的铅垂方向记录波形,构成雷达剖面。这样,根据探测雷达图像可以反映公路工程质量。
三、公路检测新技术
1、摄像测量法
摄像检测技术的基本原理是将安装在测定汽车上的特种快速或高速摄像机按一定速度与一定摄像角度,将路面上所指定的各种病害录入摄像带,然后在现场或室内快速处理成数据的一种检测技术。该方法先进性,成本低,会成为今后一段时间内的路面损坏检测的主要手段。
2、路面抗滑能力检测
抗滑能力主要是指路面摩擦系数。在检测方法上主要有早期英国的摆式摩擦仪(静态、单点检测)和现今制动测距(动态、连续检测)的方法。在研究方面目前集中在检测手段(主要是动态连续式)的可靠性、应用指标及指标体系的研究。动态连续式检测已成为当今国际上的主流,但在制造上有较大的难度。同时检测时,由于要对检测轮进行完全制动,其检测费用较高。国际上检测手段较发达的国家有瑞典和美国等。另一种新的检测方法是测定检测车全刹车时的最大减速度一些研究成果表明,此最大减速度与路面摩擦系数有较好的相关性。近几年国际上有一些研究采用高分辨率的激光距离传感器检测路面的微观特征,并研究其综合定量指标与路面摩擦系数的相关性。若这一种新的方法得以认可,路面摩擦系数的快速检测将变得更有效和低价。我国目前采用的主要检测手段仍为摆式摩擦仪。由于是静态单点抽样检测,其效率和可靠性无法满足公路管理的需要。今后需开展此方面的检测技术的研究,重点应集中在采用何种技术以实现快速连续的检测。另外,我国养护规范对沥青路面的抗滑性能提出了摆值、构造深度、横向力系数等几种评价指标,但对于这些指标之间的相互关系缺乏系统的分析,因此,还需进行指标评价体系的研究,通过现场试验,获得大量数据,完善检测规范,建立新的指标体系和评价方法。
总结
随着科学技术的不断发展,现代公路检测技术的发展将很大程度地提高我国公路的现代化水平。但是在检测工作开展的过程中还是需要充分发挥人的作用,特别是专业知识的作用,这样才能使检测结果的可信度提高。
参考文献
[1] 帕提古丽·亚森.浅谈探地雷达在公路检测中的应用[J].民营科技,2010,(10)
[2] 韩伟.现代公路检测技术[J].科技致富向导,2011,(18)
[3] 蔡余春.高速公路检测中需要注意的问题[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011,(07)