公路路面质量状况检测技术综述

赵献富

【摘要】：工程质量的优劣不但直接影响着施工单位或承包商的利益，而且对交通事业的发展也有举足轻重的影响。因此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。本文针对我国常用的公路路面检测内容与技术进行了分析，对该领域未来的发展作出了展望。

【关键词】：路面 质量控制 检测 评价

【前言】：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。因此，路面检测技术，是公路建设与管理中的关键性、基础性技术，不仅对控制工程质量至关重要，而且决定着路网养护决策的科学性，并直接影响养护资金分配的合理性。随着我国公路建设的不断发展，迫切需要引进先进的检测仪器和检测方法，从而实现公路工程检测技术水平的快速提高

一、我国路面质量检测评价技术的发展水平

我国公路工程检测技术目前还停留在世界发达国家80年代初期或中期水平，检测设备和检测方法还比较原始、落后。在实际施工中，常用传统的检测方法是随机选点，钻孔取样，进行室内分析处理，从中获取需要的工程参数。这种常规方法存在很大的局限性：首先被测点是随机选择的，因而检测结果往往缺乏代表性。同时，由于检测点的密度稀，有些有缺陷的不良区段极易漏检，不能很好的对工程质量进行全面、快速、准确的评价，给后续工程工作留下隐患。因此，国内检测技术的发展不只是提高检测的效率，并能使检测扩大覆盖率，减少对施工进度的影响，减小由于检测而带来的结构参数变异性，从而真实的反映公路工程的实际施工质量。

二、路面的检测内容与评价方法

根据道路工程的特点，路面的性能体现在两个方面：一是道路的结构功能，二是道路的使用功能。前者起到了承载道路路面荷载的作用，是道路使用功能的基础；而后者主要关注道路使用时的舒适性和安全性，它对道路性能的要求更高一些。我国的《公路养护技术规范》（JTJ073-96）对道路工程的养护内容做出四个方面的规定，它包括路面的结构强度、路面的平整度、路面的抗滑能力和路面的破损程度。这四个方面代表了公路的使用性能概况，通过对这四个方面内容的调查，结合相应的评价体系，可以形成对道路养护质量的评价指数，这对道路的养护与公路使用性能的评判有着重要的意义。下面针对以上四个方面的检测内容，分别介绍一下相关的检测技术、设备及使用情况。

三、路面破损状况检测

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。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。

四、路面弯沉检测

路面弯沉是指在标准轴载负荷下，路面产生的总垂直变形值或回弹变形值。弯沉检测技术的发展大致可以分为静态变沉测量、稳态弯沉量测量和脉冲动力弯沉量测量3个阶段。静态弯沉测量法的主要代表设备是贝克曼梁法自动弯沉仪和美国加州的移动式弯沉仪。稳态动力弯沉仪主要是利用动态荷载发生器主动对路面发出一个正弦波周期的荷载，通过传感器自动记录路面的弯沉信息。当施加的静力荷载较大时，将会影响路面的应力状态，施加的静力荷载过小，则不能反映真实的情况。稳态动力弯沉仪的代表性仪器主要有美国产的道路评定仪和振动仪等。目前，在道路弯沉检测技术领域得到广泛应用的是脉冲式弯沉检测仪，其最典型的代表是落锤弯沉仪（FWD），该仪器作用的基本原理是通过检测车的液压系统提升并释放一个落锤，对道路产生一个脉冲式的冲击，通过冲击由传感器收集道路路面反馈的信息。该技术的关键在于通过冲击反馈检测来反演道路结构层的计算机分析技术。该技术的优点在于：

（1）真实地模拟了道路行车的荷载情况；

（2）克服了静态弯沉测量参照系统不稳的缺点；

（3）克服了稳态动力弯沉检测技术预加荷载不易控制的缺陷；

（4）该技术的全程测试过程均由计算机控制，精度及自动化程度比较高。FWD技术也有其自身的缺点，最明显的就是其测试速度必须限定在60～80km/h之间，不满足高速交通路面检测的需求。根据FWD技术的缺点，人们又研制了新型的高速脉冲式弯沉仪，这些仪器以丹麦生产的HSD和美国的RWD技术为代表，它们以高频脉冲激光作为测试技术，连续扫描并记录路面的弯沉值，并能达到较高的检测速度，这也是弯沉检测技术发展的方向。

五、平整度检测

RSP激光平整度测试车利用激光光时差原理来测定路面的凸凹状况。测试通过系统软件控制整个测试过程， 并用以存储标定参数及经系统处理器处理传送的路面高程差， 利用系统软件计算需要的国际平整度指数IRI值。

六、抗滑性能检测

Safegate摩擦测试车主要工作原理是承受恒定垂直荷载的测试轮与路面紧密接触， 并以恒定速度沿与车辆前进方向平行方向前进时， 就在测试轮上产生一个纵向滚滑摩阻力。还可以模拟最不利季节进行测试， 并将测得数据储存并打印输出。

七、压实度检测

瑞雷波法是近几年应用于工程质量检测中的一种无损检测方法， 通过在地表进行地层波速测试。瑞雷波沿地面表层传播， 频率不同， 影响的地层深度也不同。因此， 在同一地段测量出一系列频率的值， 就可得到一条频散曲线， 通过对频散曲线的分析、反演優化， 可对地下构造进行解释。这种方法装备轻便， 施工效率高， 成本低， 勘探深度大。

【结语】：综上所述，公路路面检测技术是保障公路建设质量，提高公路养护基础信息收集能力的基础。通过对国外先进技术的引入，国内相关科研机构成果的转化以及检测技术标准规范的完善，我国公路路面检测技术水平必将大幅度提高，为公路设计施工以及路面养护提供可靠依据和技术保障，为公路现代化建设奠定坚实基础，从而促进我国国民经济的健康快速发展。

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