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摘要:公路路面的施工质量与使用性能是公路建设者和管理者们最为关心的问题,它不仅是道路建设质量控制所追求的目标,同时它还影响着公路建成通车后的养护工作。道路的实际使用性能是否达到要求,是道路质量是否可靠的决策依据,其检测技术也就成为了学者们研究的重点。
关键词:公路路面;路面测量控制;施工技术
中图分类号: X734文献标识码: A
引言
随着时代的进步,公路作为交通中的重要枢纽,直接影响着交通的便捷性,因此,加强公路路面检测是对于公路保持良好耐久性、稳定性的前提条件。路面的检测是高速公路进行维护和正常运营的重要保障,深入研究公路路面检测的问题具有非常重要的意义。
一、公路检测的必要性
公路的定期检测,可以对公路病害发展全过程跟踪监测,因地制宜制定养护方案;可以为公路养护提出科学数据,确保养护工作的准确性,节约养护成本。将公路的检测数据组构成一个数据库体系,可以为突发事件的处理提供参考依据。提高公路技术人员对检测技术的认识,形成科学的工作习惯、工作态度和责任心。
二、路面的检测内容
1、路面平整度检测
路面平整度是衡量路面施工质量的重要指标,在一段规定长度的标准路段内,连续地或者间断地检测公路表面凹凸情况,也就是不平整的指标。路面各结构层次的平整度情况能够影响到路面的平整度,也就是各层的不平整会累积并在路面表面反映出来,由于车辆与公路表面直接接触,不平整的路面会增加行驶的阻力,同时会产生附加振动作用。检测公路路面平整度的设备主要分为反应类和断面类。反应类设备是通过公路路面的凹凸使车辆振动颠簸,测得车辆上人员的直接感受到的指标,所以它反映的是公路路面舒适性能的指标,国内比较常用的是车载式颠簸累积仪。断面类则是直接检测公路路面的凹凸情况,或者通过精确测定路面高程来反映凹凸情况,国际平整度指数就是通过这个基数来建立的。
目前公路路面平整度检测方法主要有3 m直尺法、精密水准仪法、手推式断面仪法、连续式平整度仪法、车载式颠簸累积仪法以及车载式激光平整度检测仪法。三米直尺法测量比较简单,容易操作,但人为因素大,多用于低等级公路的检测。精密水准仪法和手推式断面仪法检测速度慢,不适合较大规模的路面检测活动,通常用于公路管理部门对其它相关仪器进行标定。连续式平整度儀法操作简单,同时结果符合《公路工程质量检验评定标准(土建工程)》(JTG F/1-2004)的相关规定,它的局限性是无法在已有较多坑槽,破损严重的路面上进行检测。车载式激光平整度检测仪法检测速度快,得到的数据也较可靠,以前由于依赖进口且价格昂贵无法全面推广,目前已经实现国产,在国内市场正在不断的推广。
2、路面弯沉检测技术
路面弯沉是表征路面结构整体强度的重要指标。最初是通过贝克曼梁利用杠杆原理进行人工测试,测量结果为单点静态回弹弯沉,这种方法技术简便、易于普及,但是检测精度受人为和环境因素影响大、工做效率低。其后又相继开发生产出自动弯沉仪、稳态动力弯沉仪等。但因其具有动力荷载较小,不能完全反映实际行车情况的缺点,后又被落锤式弯沉仪(FWD)所取代。目前FWD被世界各国广泛用于动态弯沉检测和结构性能评价。
FWD的工作原理是通过计算机控制下把一定质量的重锤由液压传动装置提升至一定高度,然后释放,使其自由下落,落在一刚性圆盘上(荷载盘),对路面产生一个脉冲荷载,其作用时间和振幅值非常接近于运动着的汽车轮载,在该荷载作用下,路面产生变形,形成弯沉盆。弯沉盆各处的变形或者最大位移值,由分布在弯沉盆不同位置上的数个位移传感器测定。荷载的大小通过改变落锤重量,其提升高度可在相当大的范围内调整,并通过刚性圆盘作用到路面上,路面的变形由5-9个位移传感器测出。基于弯沉盆数据反演路面结构层模量是FWD应用的关键技术。
3、路面厚度检测技术
高速公路路面的厚度检测可以采用一种高速检测雷达设备来进行,几百公里的公路路面厚度信息的采集只需要一天时间。表1为路面雷达测试系统主要指标。当装备了探地雷达的检测车以一定的车速行驶在高速公路时,探地雷达就会向地面不断地发射能在极短时间内穿透路面的电磁脉冲。然后无线接收机会接收脉冲反射波时,这些脉冲反射波能够反映出其返回时间的长短。当路面结构变化时就产生出不连续电介质常数的突变,这些信息都可以通过数据采集系统进行记录。通过分析这些检测到的各个路面的波速和电介质常数数据,能够计算出公路路面结构层的路面含水量、路面厚度,甚至是路面损坏部位和损伤程度。探地雷达不仅可以应用于高速公路路面厚度的检测工作,还能够检测路面裂缝、脱空以及空洞等缺陷。
目前路面厚度检测主要存在以下几类问题:自动化检测设备价格昂贵,很多科研单位限于资金问题尚没有购买,或仅有一、两种;大部分用户单位缺乏进行深层次开发的能力和人员;科研单位的研究成果在系统化、集成化和市场化上不够,因此难以推广。
4、路面破损状况检测
路面破损状况的检测指标是一个数据值,而实际检测的内容却是一个十分感观和表面的内容,需要用一定的计算方法,将感观的内容转化为相应的数据指标。目前,路面破损状况检测的主要方法都是基于摄影/摄像模式的图像识别方法,它的工作流程是通过车载的摄影与摄像设备对公路进行实地检测,将所拍得影像资料输入计算机对图形处理、对比、分析、归类、统计后得到相应的数值信息。在我国公路路网建设长度不断延伸的今天,仅通过人工去判读影像资料不是很现实,实际工作中往往利用计算机技术进行分析。计算机技术检测施工完毕不久的路面有较高的正确率,但在检测通车较长的道路时,由于道路长期使用产生的油迹、阴影和杂物等造成的影响,使用计算机进行判读的正确率不是很理想。因此,加强计算机识别道路路面破损分析的智能算法的研究是目前路面破损状况检测发展的方向。
三、路面检测注意事项
在进行公路路面检测过程中还需要注意路面沉降、裂缝、车辙痕迹等相关问题。通过无损检测和抽样检测能够降低检测过程中由人为因素带来破坏。对路面的检测是维护其正常运营的重要措施,在检测的过程中应该尽可能的减少对交通带来的影响,同时检测分析结果在维护加固路面施工时,可为选择方案和合理设计提供依据。如果路面出现沉降、裂纹、弯曲等问题,应该综合研究其成因并评估破损程度,采取必要的工程措施进行维修加固,保障公路顺利运营。公路检测的主要问题如下:由于公路的不断建设,新、老公路交织在一起,对检测的技术提出了更高的要求。在公路检测方面缺少完整的检测资料,对公路质量事故的发展缺少预见性。有些管理人员存在不重视公路养护的思想,导致养护、检测体制不健全,养护检测的资金投入比较少。公路检测设备和检测技术落后,公路管理运营单位在设备技术上投入的资金少,检测设备落后,在检测方面误差较大,不利于公路检测技术的提高。
结束语
总之,随着公路路面检测技术水平的提高,将极大地提升我国公路特别是高速公路的设计、施工的现代化水平。公路路面检测技术的提高,不仅为设计和施工提供可靠的依据,更是科学决策路面养护,维护高速公路正常运营,保证国民经济健康发展,公路管理部门所面临的重要任务。
参考文献
[1]武艳萍.高速公路试验检测技术探讨[J].黑龙江交通科技,2011.
[2]靳丽莲.沥青路面检测技术及养护的研究[J].中国新技术新产品,2010.
[3]郑世强.高速公路路面检测技术探讨[J].黑龙江交通科技,2011.
[4]赖震霖.高速公路填石路堤压实度的施工质量控制与检测技术[J].北方交通,2011,
关键词:公路路面;路面测量控制;施工技术
中图分类号: X734文献标识码: A
引言
随着时代的进步,公路作为交通中的重要枢纽,直接影响着交通的便捷性,因此,加强公路路面检测是对于公路保持良好耐久性、稳定性的前提条件。路面的检测是高速公路进行维护和正常运营的重要保障,深入研究公路路面检测的问题具有非常重要的意义。
一、公路检测的必要性
公路的定期检测,可以对公路病害发展全过程跟踪监测,因地制宜制定养护方案;可以为公路养护提出科学数据,确保养护工作的准确性,节约养护成本。将公路的检测数据组构成一个数据库体系,可以为突发事件的处理提供参考依据。提高公路技术人员对检测技术的认识,形成科学的工作习惯、工作态度和责任心。
二、路面的检测内容
1、路面平整度检测
路面平整度是衡量路面施工质量的重要指标,在一段规定长度的标准路段内,连续地或者间断地检测公路表面凹凸情况,也就是不平整的指标。路面各结构层次的平整度情况能够影响到路面的平整度,也就是各层的不平整会累积并在路面表面反映出来,由于车辆与公路表面直接接触,不平整的路面会增加行驶的阻力,同时会产生附加振动作用。检测公路路面平整度的设备主要分为反应类和断面类。反应类设备是通过公路路面的凹凸使车辆振动颠簸,测得车辆上人员的直接感受到的指标,所以它反映的是公路路面舒适性能的指标,国内比较常用的是车载式颠簸累积仪。断面类则是直接检测公路路面的凹凸情况,或者通过精确测定路面高程来反映凹凸情况,国际平整度指数就是通过这个基数来建立的。
目前公路路面平整度检测方法主要有3 m直尺法、精密水准仪法、手推式断面仪法、连续式平整度仪法、车载式颠簸累积仪法以及车载式激光平整度检测仪法。三米直尺法测量比较简单,容易操作,但人为因素大,多用于低等级公路的检测。精密水准仪法和手推式断面仪法检测速度慢,不适合较大规模的路面检测活动,通常用于公路管理部门对其它相关仪器进行标定。连续式平整度儀法操作简单,同时结果符合《公路工程质量检验评定标准(土建工程)》(JTG F/1-2004)的相关规定,它的局限性是无法在已有较多坑槽,破损严重的路面上进行检测。车载式激光平整度检测仪法检测速度快,得到的数据也较可靠,以前由于依赖进口且价格昂贵无法全面推广,目前已经实现国产,在国内市场正在不断的推广。
2、路面弯沉检测技术
路面弯沉是表征路面结构整体强度的重要指标。最初是通过贝克曼梁利用杠杆原理进行人工测试,测量结果为单点静态回弹弯沉,这种方法技术简便、易于普及,但是检测精度受人为和环境因素影响大、工做效率低。其后又相继开发生产出自动弯沉仪、稳态动力弯沉仪等。但因其具有动力荷载较小,不能完全反映实际行车情况的缺点,后又被落锤式弯沉仪(FWD)所取代。目前FWD被世界各国广泛用于动态弯沉检测和结构性能评价。
FWD的工作原理是通过计算机控制下把一定质量的重锤由液压传动装置提升至一定高度,然后释放,使其自由下落,落在一刚性圆盘上(荷载盘),对路面产生一个脉冲荷载,其作用时间和振幅值非常接近于运动着的汽车轮载,在该荷载作用下,路面产生变形,形成弯沉盆。弯沉盆各处的变形或者最大位移值,由分布在弯沉盆不同位置上的数个位移传感器测定。荷载的大小通过改变落锤重量,其提升高度可在相当大的范围内调整,并通过刚性圆盘作用到路面上,路面的变形由5-9个位移传感器测出。基于弯沉盆数据反演路面结构层模量是FWD应用的关键技术。
3、路面厚度检测技术
高速公路路面的厚度检测可以采用一种高速检测雷达设备来进行,几百公里的公路路面厚度信息的采集只需要一天时间。表1为路面雷达测试系统主要指标。当装备了探地雷达的检测车以一定的车速行驶在高速公路时,探地雷达就会向地面不断地发射能在极短时间内穿透路面的电磁脉冲。然后无线接收机会接收脉冲反射波时,这些脉冲反射波能够反映出其返回时间的长短。当路面结构变化时就产生出不连续电介质常数的突变,这些信息都可以通过数据采集系统进行记录。通过分析这些检测到的各个路面的波速和电介质常数数据,能够计算出公路路面结构层的路面含水量、路面厚度,甚至是路面损坏部位和损伤程度。探地雷达不仅可以应用于高速公路路面厚度的检测工作,还能够检测路面裂缝、脱空以及空洞等缺陷。
目前路面厚度检测主要存在以下几类问题:自动化检测设备价格昂贵,很多科研单位限于资金问题尚没有购买,或仅有一、两种;大部分用户单位缺乏进行深层次开发的能力和人员;科研单位的研究成果在系统化、集成化和市场化上不够,因此难以推广。
4、路面破损状况检测
路面破损状况的检测指标是一个数据值,而实际检测的内容却是一个十分感观和表面的内容,需要用一定的计算方法,将感观的内容转化为相应的数据指标。目前,路面破损状况检测的主要方法都是基于摄影/摄像模式的图像识别方法,它的工作流程是通过车载的摄影与摄像设备对公路进行实地检测,将所拍得影像资料输入计算机对图形处理、对比、分析、归类、统计后得到相应的数值信息。在我国公路路网建设长度不断延伸的今天,仅通过人工去判读影像资料不是很现实,实际工作中往往利用计算机技术进行分析。计算机技术检测施工完毕不久的路面有较高的正确率,但在检测通车较长的道路时,由于道路长期使用产生的油迹、阴影和杂物等造成的影响,使用计算机进行判读的正确率不是很理想。因此,加强计算机识别道路路面破损分析的智能算法的研究是目前路面破损状况检测发展的方向。
三、路面检测注意事项
在进行公路路面检测过程中还需要注意路面沉降、裂缝、车辙痕迹等相关问题。通过无损检测和抽样检测能够降低检测过程中由人为因素带来破坏。对路面的检测是维护其正常运营的重要措施,在检测的过程中应该尽可能的减少对交通带来的影响,同时检测分析结果在维护加固路面施工时,可为选择方案和合理设计提供依据。如果路面出现沉降、裂纹、弯曲等问题,应该综合研究其成因并评估破损程度,采取必要的工程措施进行维修加固,保障公路顺利运营。公路检测的主要问题如下:由于公路的不断建设,新、老公路交织在一起,对检测的技术提出了更高的要求。在公路检测方面缺少完整的检测资料,对公路质量事故的发展缺少预见性。有些管理人员存在不重视公路养护的思想,导致养护、检测体制不健全,养护检测的资金投入比较少。公路检测设备和检测技术落后,公路管理运营单位在设备技术上投入的资金少,检测设备落后,在检测方面误差较大,不利于公路检测技术的提高。
结束语
总之,随着公路路面检测技术水平的提高,将极大地提升我国公路特别是高速公路的设计、施工的现代化水平。公路路面检测技术的提高,不仅为设计和施工提供可靠的依据,更是科学决策路面养护,维护高速公路正常运营,保证国民经济健康发展,公路管理部门所面临的重要任务。
参考文献
[1]武艳萍.高速公路试验检测技术探讨[J].黑龙江交通科技,2011.
[2]靳丽莲.沥青路面检测技术及养护的研究[J].中国新技术新产品,2010.
[3]郑世强.高速公路路面检测技术探讨[J].黑龙江交通科技,2011.
[4]赖震霖.高速公路填石路堤压实度的施工质量控制与检测技术[J].北方交通,2011,