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路面现场检测技术研究范文

时间:2022-11-04 10:29:49

路面现场检测技术研究

作为国家发展的一个重要主题,路面施工密切关系着国家安全、经济安全和民生安全。而路面现场检测技术作为路面施工中的一个重要组成部分,其对路面的设计、施工及养护有着不容小觑的作用。近年来,在市场经济条件的影响下,客观经济规律所引发的竞争驱使公路建设行业在加强路面现场检测方面下足功夫,它是促使公路建设行业实现稳健经营和防范经营风险的一个必要条件。因此,只有充分发挥路面现场检测技术的作用,突出技术和协调工作,才能为公路建设施工提供有力的指导和参考,从而促进公路建设施工相关工作的顺利开展。

1路面现场检测的重要性

随着我国经济发展水平的不断提高,人们对公路的需求量也越来越大,对公路建设施工的要求也越来越高,路面现场检测显得尤为重要。其重要性主要体现在以下方面:①通过建立并进一步完善公路检测数据库,可有效统计和保存公路的构思设计、施工材料及其他相关数据;②可完整保存公路路面资料,并可进行数据的统一管理、提取和更新,方便查询和调用各类公路路面数据;③可实现对公路路面问题的全程跟踪和检测,以及早制定切实可行的养护计划;④通过优化数据采集格式来改善传统的公路数据采集方式对道路正常交通的不良影响,同时也能提高数据采集的准确性,大大减小施工人员的工作量;⑤能强化公路建设施工人员的岗位责任,培养其运用科技来检测路面,减少因人为因素而影响路面现场检测结果的准确性。

2路面质量的基本要求

在现代化公路运输中,不仅要求道路能全天候通行,还要求汽车能以一定的速度,安全、舒适地在道路上行驶。这就要求公路路面质量必须满足以下基本要求:①必须具备足够的承载力:鉴于路面结构层会长期受到交通荷载的反复作用,为避免因荷载以垂直力、水平力、冲击力等多种方式作用于路面结构层而使其受到破坏,在设计年限期间路面必须要具备足够用的承载力,才能维持汽车在路面的正常行驶;②必须具备足够的平整度:行车阻力会受到路面平整度的影响,如路面平整度达不到行车的实际要求,可导致其阻力增加,同时也增加了车轮对路面的冲击力,造成行车颠簸,难以保证行车安全;③必须具备足够的稳定性:自然因素(温度、水分)也会给路面带来破坏性的侵蚀作用,短时间内,自然因素对路面的侵蚀作用不明显,但在长期作用下会使路面因受到侵蚀而出现变形。因此,路面应具备足够的稳定性来确保其能发挥正常的作用;④必须具备良好的抗滑性能:光滑的路面会减少车轮与路面的摩阻力,从而引起车轮打滑和空转等现象,难以确保行车人员的人身安全。

3路面现场检测技术

3.1路面平整度检测技术目前,常用的路面平整度检测仪器有3m直尺、连续式平整度仪、车载式颠簸累积仪及激光路面平整度测定仪。其中,激光路面平整度测定仪由激光传感器、加速度计及陀螺仪等组成,其在实际的路面平整度检测时,通过以一定的速度在路面上行驶,固定在汽车底盘上的一排激光传感器发射的激光束反射回读数器来测试路面。此距离信号与测试车上装的加速器信号进行互差,目的是消除测试车的颠簸,从而输出路面真实的高度。随后,信号处理系统会把来自激光传感器的模拟信号转换成数字信号并记录下来。同时,随着测试车的持续行驶,每隔一定的间距会采集1次数据。最后,通过数据分析系统的综合处理,得出国际平程度指数等结果。该测定仪与其它检测仪器相比,具有以下优势:误差小;能有效避免数据失真;能直接输出国际平整度指标、行驶质量指数、高精度的纵断面及几何参数;适用于多种路面数据的采集工作中;测定结果可复制,实现了数据的可重复性。

3.2路面弯沉检测技术目前,常用的路面弯沉检测方法有贝克曼法、自动弯沉仪法、落锤弯沉仪法。其中,落锤弯沉仪法属于动态弯沉,其在实际的路面弯沉检测时,通过计算机系统控制下的液压系统来启动落锤装置,使一定质量的落锤从一定的高度自由落下,其在落下的过程中产生的冲击力可直接作用于承载板上并传递到路面。此时,由于对路面施加脉冲荷载而导致路面结构层瞬间变形,传感器检测到结构层表面的变化后传递到记录系统中,再由记录系统传输到计算机,最后通过系统计算得出结果。由于该方法测试的数据可用于反算路面结构层材料的动态弹性模量,从而能科学、合理地对路面的弯沉能力做出评价。该方法与其他方法相比,具有运行速度快、能精确地采集和处理路面数据、自动化水平高、检测结果精确度高等优势。

3.3路面厚度检测技术目前,常用的路面厚度检测方法有挖坑法、水准仪测量法、超声波法及探地雷达等。其中,探地雷达是一种广谱电磁技术,其在实际的路面厚度检测时,通过T天线发射高频宽带电磁波,再由R天线接收地下介质界面反射回来的电磁波。由于该电磁脉冲在地下传播过程中遇到电性介质不同的界面时可产生一定的信号反射,再利用接收到的反射电磁波的动力特征、传播时间及发射天线的几何位置关系。最后通过数据和图像计算得出反射体的空间形态和介质性质来区分不同介质层面,再精确标定不同层面物体的深度而得出路面的实际厚度。该方法与其他方法相比,具有分析系统误差小、精确度高、分析可靠性高、计算结果快等优势,同时,探地雷达还能检测路面病害,如路面脱空、裂缝、陷落以及空洞等,其应用前景较为广阔。

3.4路面抗滑性能检测技术目前,常用的路面抗滑性能检测方法有构造深度测度法、摆式仪法及横向力系数测试法等。其中,横向力系数测试法检测的是路面的横向力系数,其在实际的路面抗滑性能检测时,先利用洒水箱在测试轮前喷洒一定量的水,使路面保持一定厚度的水膜,以确保测试状态与实际最不利状态相吻合。随后以牵引车牵引的试验轮与路面紧密接触,并以恒定速度平行沿车辆前进方向前进,且始终保持车辆固定轮与试验轮之间呈15°夹角,目的是产生一种与试验轮力传感器测得平面垂直的横向力,并与试验轮对路面荷载的比值形成横向力系数。最后通过脉冲传感器将电信号传送到中央单元处理,得出结果。该方法与其它方法相比,具有代表性强、可连续、大面积、快速测试等优势,在目前的路面抗滑性能检测中的应用价值较高。

4结语

在路面施工的整个过程中,各个工序之间既紧密联系又互相影响,任何一个环节的施工如不按规范操作或是处理不当,都会间接或是直接影响公路的正常使用。因此,对路面进行现场检测至关重要,必须要根据路面施工现场的实际情况采用科学且有效的路面现场检测措施,掌握路面的平整度、弯沉、厚度以抗滑性能等检测要点,从而实现由有损检测向无损检测发展,进而推动公路建设行业实现可持续发展。

作者:周尔熔 单位:贵州桥梁建设集团有限责任公司

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