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摘要:公路运输作为当前最主要的交通运输方式之一,对我国经济社会进步有着重要的意义。近年来,随着交通运输行业的飞速发展,越来越多的公路工程项目得以实施,同时越来越多的公路施工质量问题也显现了出来。高速公路的路面快速检测技术对高速公路建设和养护起到关键和基础性的作用,在高速公路质量保证和提升中发挥着不可或缺的作用。基于此,本文分析快速检测技术在高速公路建设管理方面的背景,分析高速公路路面检测技术的现状和存在的问题,并对高速公路路面快速检测技术在今后的发展趋势作出详细的探讨,以期能够为我国高速公路路面快速检测技术的发展提供一定的意见和建议。
关键词:高速公路;快速检测;策略
引言
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。大规模的养护给路面快速检测技术带来了更高的挑战,也为路面快速检测技术发展和养护业务模式改变提供了巨大机遇,因此,有必要讨论快速路面检测技术的核心,为大规模养护检测提供技术支持。
1.快速检测技术是高速公路建设管理的关键
快速检测技术是高速公路建设管理中的一项关键技术,不仅对高速公路的工程质量检验起重要作用,还决定了高速公路维修养护的科技水平,对高速公路维修养护投入资金的合理使用与否起有决定性的影响作用,如果高速公路施工人员想要及时发现工程的质量问题,能够快速有效并在第一时间防止高速公路路面发生病害,就应该在对高速公路检测修复过程中采用先进、高效的检测技术。
2.高速公路路面检测技术的作用
公路路面检测技术有利于建立并且完善高速公路路面养护数据中心,数据能够帮助施工和公路的养护,并且能够准确的计算出公路的通车时间。可以大大提高工作效率,保证高速公路路面的质量和安全性。并且还对施工人员的技术进行了严格要求,提高了施工人对高速公路路面检测技术的认识。高速公路路面检测技术能够对高速公路全程进行检测,出现任何问题能够及时的解决。
3.高速公路路面基本检测技术
3.1频谱检测技术
在不同的介质中,传播表面波有各自不同的特性。频谱分析的相关检测技术就是通过对这种不同的特性进行分析,进而完成高速公路检测的。主要的操作为对高速公路的路面进行垂直冲击操作,这时高速公路的路面结构会出现规律性的震动并产生振波,再运用专门的工具对产生的振波进行收集和分析,从而根据对收集的频率信号的分析得出公路路面的检测结果。
3.2超声波检测技术
超声波检测技术的主要检测原理是通过超声波对介质进行的一种检测,通过超声波的反射对材料介质的内部结构和内部信息情况进行确定,进而对公路自身的安全性和稳定性做出一定的判断。通过这种检测技术高速公路检测人员,能够对高速公路的抗压性能和内部缺陷等信息进行确定。
3.3图像检测技术
红外成像技术和激光成像技术共同组成了高速公路的图像检测技术,其中运用热传导器对高速公路的温度分布和热传导规律进行检测,并将检测结果用图像的方式显示出来是红外成像技术的主要原理。另外,激光成像技术则是对高速公路进行全息摄影,并以此作为参考对公路自身的各项系数进行的计算和分析,最终通过分析得出的系数对高速公路路面进行检测。
4.高速公路路面路况实际情况快速检测技术
4.1路面平整度检则技术
路面平整度是路面评价的一个重要指标,不仅影响驾驶员及乘客行驶的舒适度,而且还与车辆振动、运行速度、轮胎的摩擦与磨损及车辆运营费用等有关,是涉及人、车、路多方面的指标。路面平整度也是路面使用性能指标之一,1960年,AASHTO道路试验研究表明,大约95%的路面服务性能来自于道路表面的平整度。路面长期使用性能的研究表明,路面平整度特别是初始路面平整度将严重影响路面的使用寿命。由于路面平整度本身的复杂性,从不同的角度出发,对路面平整度的定义就有多种,至今在全世界范围内还没有统一的路面平整度定义。
4.2路面损坏检测技术
《公路技术状况评定标准》JTGH20-2007规定:路面损坏检测包括:沥青路面、水泥混凝土路面和砂石路面,不同路面类型的损坏类型定义不一样,如:沥青路面的裂缝、修补、坑槽、沉陷、拥包、松散、泛油等,水泥路面的破碎板、裂缝、板角断裂、修补、露骨等。目前,广泛使用的路面快速损坏检测技术都是针对可视化的损坏类型而非变形类病害,产品基本上都是采用图像系统获取路面图像,然后,利用二维灰度信息处理技术分析路面裂缝,定量分析路面损坏状况。对比国内外路面损坏采集主流设备,基本上都采用了线扫描相机结合线激光器的方式,一般选用红外808nm激光器,对应选择光谱特性满足此范围的相机,采集的图像分辨率一般为1mm。辅助照明设备选择上,无影灯也可以满足线扫描相机的照明需求,但无影灯结构复杂、功耗大、安装维护不便,在高速行驶中容易损坏,无法满足工程需要;LED由于功耗、散热等问题难以解决而无法满足需求。面阵相机结合高频闪光灯是另一种路面图像采集技术路线,但闪光灯存在功耗高、安全隐患大的问题,在实际工程中应用较少。
4.3路面车辙检测技术
车辙是车辆在路面上行驶后留下的车轮永久压痕,是沥青路面主要的病害形式,通常由于沥青层及路面下层的塑性形变产生。许多公路机构和研究人员认同路面车辙,导致车辆在潮湿天气下打滑和防滑性能下降,直接影响到行驶安全,路面车辙也是路面病害的早期表现,是典型的路面恶化的表征。按照规程要求,测量道路横断面,基于横断面确定顶面基准线,求出基准线到断面的最大距离则为车辙值。快速车辙测量有多种技术路线,且都得到了广泛使用,基本原理都是快速测量道路横断面,通过横断面计算路面车辙,实践证明都能满足工程应用要求。快速车辙测量都以普通汽车为测量平台,平台集成采集计算机、GPS/DMI定位系统。激光断面测量法在一个刚性横梁上安装,至少13个激光测距机测量道路横断面,横梁置于载车前部进行测量;激光三角测量法利用线结构光结合面阵相机,在载车后部成角度安装相机与线激光传感器;三维相机结合激光器测量法安装方式与激光三角测量法相同。
结语:综上所述,随着高速公路路面检测设备现代化程度的不断提高,路面检测方法的不断完善,极大的提高了路面检测的效果和效率。高速公路路面快速检测技术及检测设备的发展,提高了高速公路网完好的服务水平,同时对社会效益和经济效益都取得了很大的促进作用。
参考文献:
[1]郭志军.路面平整度检测技术现状与发展分析[J].交通标准化,2013(35).
[2]宋萍.多功能路面状况检测技术的发展[J].测绘地理信息,2016(9).