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摘要随着社会的发展与进步,重视公路检测技术具有重要的意义。本文主要探讨现代公路检测技术的有关内容。
关键词: 公路检测 技术 项目 无损
Abstract: With the development and progress of society, taking emphasis on road detection technology is of great significance. This paper mainly discusses the modern road detection technology.
Key Words: road detection, technology, project, lossless
中图分类号:V448.15+1文献标识码:A文章编号:
引言
随着国民经济的不断增长,公路建设事业得到了长足的发展,但由于多方面的原因,导致出现工程质量问题。在当前公路建设形势下,如何加强公路工程质量检测,提高公路工程质量,是值得我们探讨的课题。
1、公路常用材料性质和检测项目
公路常用材料的基本性质可分为物理性质(如密度、堆积密度、孔隙率、密实度、吸收率、抗冻性、导热性等)、化学性质(化学稳定性等)和力学性质(如强度、硬度、弹性及朔性等)。公路建设首先要把好材料关,合格优质的材料加上成熟的工艺和熟练的技能,就能确保公路
工程质量。对公路建设常用的钢材、水泥、粉煤灰、砂、碎石或卵石、砼外加剂、石油沥青、回填土等,首先要知道材料必检的项目,才能对材料合格与否作出准确的判断,以下就几种常用的材料必检项目介绍如下:
1.1水泥:胶砂强度、安定性、初凝时间、终凝时间必要时需做胶砂流动性。
1.2砂:筛分析、含泥量、泥块含量、云母含量,必要时需做:表观密度、紧密度、堆积密度。
1.3碎石或卵石:筛分析、含泥量、泥块含量、针片状含量、压碎指标值、磨耗值,必要时需做:堆积密度、表观密度。
1.4粉煤灰:细度、烧失量、需水量比。
1.5砼外加剂(减水剂):固体含量、减水率、泌水率、抗压强度比、钢筋锈蚀、必要时需做:含气量、凝结时间、坍落度损失。
1.6回填土料(改良膨胀土):液塑限试验(液限、塑限、塑指)、击实及回弹模量(最大干密度、最佳含水量)、cBR试验(cBR、吸水量、膨胀率、自由膨胀率、胀缩鼠率)。
1.7钢筋原材料:拉力试验、冷弯试验、反复弯曲试验。
1.8钢筋焊接(搭接焊):抗拉试验。
1.9沥青:针入度、延度、软化点、脆点、密度与相对密度,必要时要做:蒸发损失、膊膜加热、闪点与热点、含蜡量等各项技术指标。
2.现代公路检测技术分析
以北京星通联华科技发展有限公司的智能检测车和交通部公路科学研究院的激光自动弯沉仪为例进行分析智能检测车采用车载高速数字图像采集装置。等间隔的获取高分辨率路面序列图像 ,通过相应的路面损坏检测软件识别出每张图像中损坏的类型、损坏程度、面积、里程位置等信息,存人数据库。再根据实际需要,指定路段长度统计各类损坏的面积,并计算其破损率DR、路面损坏状况指数PCI等相关参数。智能检测车按功能主要分为路面破损图像采集、激光车辙数据采集、激光平整度数据采集、路况图像数据采集、激光路面变形图像采集、公路基层病害探测等六个功能。
高分辨率路面破损数字图像采集子系统采用国际领先的高速、高分辨率数字摄像机配以高速采集卡和无失帧视频采集软件,确保路面图像不失帧地记录并可与起止桩号准确对应。公路智能检测系统的—个重要部分是数据处理软件与检测车的采集功能相对应的,有路面破损检测软件、车辙分析软件、平整分析软件、路况分析软件、路面变形分析软件、探地雷达公路专用分析软件以及路面质量综合评价软件。检测车与软件系统共同形成了全电脑化的公路智能检测系统,确保了公路病害数据采集及处理的及时性和准确件。
公路智能检测综合了现阶段电子信息行业的先进技術。利用GPS定位、激光断面检测、摄影测量、图像识别、神经网络等多行业、多学科先进技术和设备,完成对病害数据的采集和处理。其工作原理主要是利用车载仪器采集路面的相关数据传人车载计算机中,利用自主开发的数据处理软件识别各种路面病害并将病害的空间位置信息和几何信息分类存储,为公路养护、评价提供准确可靠的信息。路面破损识别子系统采用车载数字摄像设备获取路面图像,利用独特的网像处理技术,采用人机结合的方式,可以准确识别路面破损,计算获得破损的长度、宽度、面积,判断破损的类型,确定破损空问位置激光自动弯沉仪是利用贝克曼梁进行弯沉测量的自动化实现,与贝克曼梁测量结果具有良好的相关性。激光自动弯沉仪采用的是前叉法,测量的是路面总弯沉。 经过对各种不同路况路段的实际检测比对分析研究.激光自动弯沉仪的检测结果与贝克曼梁的相关性为:R2 =0.974(R=0.987)。
图2 JG一2005型激光自动弯沉车
与传统弯沉检测方法相比.工作效率高、强度小。激光自动弯沉仪采用全自动操作方式。检测过程由机电系统全自动控制仅需要一名司机和一名检测人员就可以完成路段检测。检测速度超过5km,检测效率远远高于传统贝克曼梁和落锤式弯沉仪等检测方法。连续测量距离无限制,无线数据传输技术确保了检测系统的长期稳定工作能力。
3、无损检测技术在我国路面检测中的应用
路面是公路的重要组成部分,其使用性能直接关系到道路为用户提供的舒适性、安全性、快捷性等服务的水平,关系到道路本身的使用寿命。因此,必须加强对路面的养护管理,确保提供可接受的服务水平。我国从20世纪80年代后期开始,通过设备与技术引进和自主开发,在路面检测方面有了巨大的发展。以下总结路面主要无损检测技术和相关研究的最新进展。
3.1断面测试(平整度与车辙)
路面断面测试主要用于计算两个指标,平整度(纵断面)和车辙(横断面)。其中平整度是评定路面质量的重要指标,是道路使用者判断道路好坏的直接依据。而车辙的产生将对行车安全带来重大影响。常用的检测设备是路面横断面仪和横断面尺。连续式激光断面仪在我国逐渐得到应用,是目前最先进的平整度和车辙睑测设备。激光断面仪的基本原理是:通过横向分布的若干个激光传感器测试距离路面的高度,得到—个横断面,从而可以计算车辙;通过对应于轮迹位置的激光传感器测得距离路面的高度,随着车辆的行驶可以得到路面纵向断面,即可计算纵向平整度,其中车辆振动带来的影响通过加速度传感器(对应左右轮迹各—个)记录数据的两次积分来扣除;惯性运动传感器(1个)可以反映水平纵向、水平横向和竖向的角度。
3.2抗滑能力测试
目前车载或车牵引的高速自动化路面抗滑能力测试没备主要有三种:横向力系数测试仪、刹车式摩擦系数测试仪、不完全刹车式摩擦系数测试仪。横向力系数测试仪是在我国应用最为广泛的自动摩擦系数仪。该设备的基本原理是设定试验轮与行车方向成一定角度,以便产生—个同试验轮平面垂直的横向力,该横向力与试验轮对路面荷载的比值即为横向力系数,横向力系数反映的是车辆在路面上侧滑的危险性,正常测试速度约50km如;刹车式摩擦系数测试仪是在行驶的过程中,每间隔指定的距离自动对测试轮刹车,刹车期间测试轮在路面上滑动,根据传感器所记录的力,即可计算制动力系数。
3.3弯沉测试
落锤式弯沉仪是目前应用较为广泛的弯沉检澳十设备,代表了弯沉检测的发展方向。它的基本原蝴过夜压系统提升和释放荷载块对路面施加冲击荷载,荷载大小由落锤质量和起落高度控制,荷载时程和动态弯沉盆均由相应的传感器测定。
结束语
随着我国公路建设的迅速发展,国家投资不断加大、公路等级不断提高,工程质量将逐步从经验化走上规范化、法制化的轨道,高科技产品不断生产和研发,电脑技术将会咕沩工程质量检测技术的主流,各类工程技术人员的素质将会有很大的提高,公路工程的质量检测技术将得到更广泛的应用和发展,我国的公路建设质量检测技术将会随着社会的进步而提高到—个新的水平。
参考文献
[1]侯相深,王哲人,刘振鹏路面损坏图像的自动采集与处理设备的技术探究J.公路,2003(2).
[2]胡霞光,国内外路面快速检测技术的现状与发展J.中外公路,2003(6).
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词: 公路检测 技术 项目 无损
Abstract: With the development and progress of society, taking emphasis on road detection technology is of great significance. This paper mainly discusses the modern road detection technology.
Key Words: road detection, technology, project, lossless
中图分类号:V448.15+1文献标识码:A文章编号:
引言
随着国民经济的不断增长,公路建设事业得到了长足的发展,但由于多方面的原因,导致出现工程质量问题。在当前公路建设形势下,如何加强公路工程质量检测,提高公路工程质量,是值得我们探讨的课题。
1、公路常用材料性质和检测项目
公路常用材料的基本性质可分为物理性质(如密度、堆积密度、孔隙率、密实度、吸收率、抗冻性、导热性等)、化学性质(化学稳定性等)和力学性质(如强度、硬度、弹性及朔性等)。公路建设首先要把好材料关,合格优质的材料加上成熟的工艺和熟练的技能,就能确保公路
工程质量。对公路建设常用的钢材、水泥、粉煤灰、砂、碎石或卵石、砼外加剂、石油沥青、回填土等,首先要知道材料必检的项目,才能对材料合格与否作出准确的判断,以下就几种常用的材料必检项目介绍如下:
1.1水泥:胶砂强度、安定性、初凝时间、终凝时间必要时需做胶砂流动性。
1.2砂:筛分析、含泥量、泥块含量、云母含量,必要时需做:表观密度、紧密度、堆积密度。
1.3碎石或卵石:筛分析、含泥量、泥块含量、针片状含量、压碎指标值、磨耗值,必要时需做:堆积密度、表观密度。
1.4粉煤灰:细度、烧失量、需水量比。
1.5砼外加剂(减水剂):固体含量、减水率、泌水率、抗压强度比、钢筋锈蚀、必要时需做:含气量、凝结时间、坍落度损失。
1.6回填土料(改良膨胀土):液塑限试验(液限、塑限、塑指)、击实及回弹模量(最大干密度、最佳含水量)、cBR试验(cBR、吸水量、膨胀率、自由膨胀率、胀缩鼠率)。
1.7钢筋原材料:拉力试验、冷弯试验、反复弯曲试验。
1.8钢筋焊接(搭接焊):抗拉试验。
1.9沥青:针入度、延度、软化点、脆点、密度与相对密度,必要时要做:蒸发损失、膊膜加热、闪点与热点、含蜡量等各项技术指标。
2.现代公路检测技术分析
以北京星通联华科技发展有限公司的智能检测车和交通部公路科学研究院的激光自动弯沉仪为例进行分析智能检测车采用车载高速数字图像采集装置。等间隔的获取高分辨率路面序列图像 ,通过相应的路面损坏检测软件识别出每张图像中损坏的类型、损坏程度、面积、里程位置等信息,存人数据库。再根据实际需要,指定路段长度统计各类损坏的面积,并计算其破损率DR、路面损坏状况指数PCI等相关参数。智能检测车按功能主要分为路面破损图像采集、激光车辙数据采集、激光平整度数据采集、路况图像数据采集、激光路面变形图像采集、公路基层病害探测等六个功能。
高分辨率路面破损数字图像采集子系统采用国际领先的高速、高分辨率数字摄像机配以高速采集卡和无失帧视频采集软件,确保路面图像不失帧地记录并可与起止桩号准确对应。公路智能检测系统的—个重要部分是数据处理软件与检测车的采集功能相对应的,有路面破损检测软件、车辙分析软件、平整分析软件、路况分析软件、路面变形分析软件、探地雷达公路专用分析软件以及路面质量综合评价软件。检测车与软件系统共同形成了全电脑化的公路智能检测系统,确保了公路病害数据采集及处理的及时性和准确件。
公路智能检测综合了现阶段电子信息行业的先进技術。利用GPS定位、激光断面检测、摄影测量、图像识别、神经网络等多行业、多学科先进技术和设备,完成对病害数据的采集和处理。其工作原理主要是利用车载仪器采集路面的相关数据传人车载计算机中,利用自主开发的数据处理软件识别各种路面病害并将病害的空间位置信息和几何信息分类存储,为公路养护、评价提供准确可靠的信息。路面破损识别子系统采用车载数字摄像设备获取路面图像,利用独特的网像处理技术,采用人机结合的方式,可以准确识别路面破损,计算获得破损的长度、宽度、面积,判断破损的类型,确定破损空问位置激光自动弯沉仪是利用贝克曼梁进行弯沉测量的自动化实现,与贝克曼梁测量结果具有良好的相关性。激光自动弯沉仪采用的是前叉法,测量的是路面总弯沉。 经过对各种不同路况路段的实际检测比对分析研究.激光自动弯沉仪的检测结果与贝克曼梁的相关性为:R2 =0.974(R=0.987)。
图2 JG一2005型激光自动弯沉车
与传统弯沉检测方法相比.工作效率高、强度小。激光自动弯沉仪采用全自动操作方式。检测过程由机电系统全自动控制仅需要一名司机和一名检测人员就可以完成路段检测。检测速度超过5km,检测效率远远高于传统贝克曼梁和落锤式弯沉仪等检测方法。连续测量距离无限制,无线数据传输技术确保了检测系统的长期稳定工作能力。
3、无损检测技术在我国路面检测中的应用
路面是公路的重要组成部分,其使用性能直接关系到道路为用户提供的舒适性、安全性、快捷性等服务的水平,关系到道路本身的使用寿命。因此,必须加强对路面的养护管理,确保提供可接受的服务水平。我国从20世纪80年代后期开始,通过设备与技术引进和自主开发,在路面检测方面有了巨大的发展。以下总结路面主要无损检测技术和相关研究的最新进展。
3.1断面测试(平整度与车辙)
路面断面测试主要用于计算两个指标,平整度(纵断面)和车辙(横断面)。其中平整度是评定路面质量的重要指标,是道路使用者判断道路好坏的直接依据。而车辙的产生将对行车安全带来重大影响。常用的检测设备是路面横断面仪和横断面尺。连续式激光断面仪在我国逐渐得到应用,是目前最先进的平整度和车辙睑测设备。激光断面仪的基本原理是:通过横向分布的若干个激光传感器测试距离路面的高度,得到—个横断面,从而可以计算车辙;通过对应于轮迹位置的激光传感器测得距离路面的高度,随着车辆的行驶可以得到路面纵向断面,即可计算纵向平整度,其中车辆振动带来的影响通过加速度传感器(对应左右轮迹各—个)记录数据的两次积分来扣除;惯性运动传感器(1个)可以反映水平纵向、水平横向和竖向的角度。
3.2抗滑能力测试
目前车载或车牵引的高速自动化路面抗滑能力测试没备主要有三种:横向力系数测试仪、刹车式摩擦系数测试仪、不完全刹车式摩擦系数测试仪。横向力系数测试仪是在我国应用最为广泛的自动摩擦系数仪。该设备的基本原理是设定试验轮与行车方向成一定角度,以便产生—个同试验轮平面垂直的横向力,该横向力与试验轮对路面荷载的比值即为横向力系数,横向力系数反映的是车辆在路面上侧滑的危险性,正常测试速度约50km如;刹车式摩擦系数测试仪是在行驶的过程中,每间隔指定的距离自动对测试轮刹车,刹车期间测试轮在路面上滑动,根据传感器所记录的力,即可计算制动力系数。
3.3弯沉测试
落锤式弯沉仪是目前应用较为广泛的弯沉检澳十设备,代表了弯沉检测的发展方向。它的基本原蝴过夜压系统提升和释放荷载块对路面施加冲击荷载,荷载大小由落锤质量和起落高度控制,荷载时程和动态弯沉盆均由相应的传感器测定。
结束语
随着我国公路建设的迅速发展,国家投资不断加大、公路等级不断提高,工程质量将逐步从经验化走上规范化、法制化的轨道,高科技产品不断生产和研发,电脑技术将会咕沩工程质量检测技术的主流,各类工程技术人员的素质将会有很大的提高,公路工程的质量检测技术将得到更广泛的应用和发展,我国的公路建设质量检测技术将会随着社会的进步而提高到—个新的水平。
参考文献
[1]侯相深,王哲人,刘振鹏路面损坏图像的自动采集与处理设备的技术探究J.公路,2003(2).
[2]胡霞光,国内外路面快速检测技术的现状与发展J.中外公路,2003(6).
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。