分析路面检测技术与质量控制

李 斌

(忻州市交通建设工程质量监督站，山西 忻州 034000)

在公路工程施工过程控制中与交工验收前的质量检测中，都需要通过检测确定路面技术指标能否达到要求，为之后的施工与交工提供可靠的参考依据。为保证检测结果的准确性，采用适宜的检测技术方法是关键。

1 公路路面平整度检测

1.1 检测技术—JG-07(2P1G)激光车载平整度测试仪

该测试仪主要利用激光产生光时差、激光传感器的垂向加速度和沿断面纵向行驶的距离，然后通过计算得到断面的高程来确定路表面平整度情况。其测试系统由下列几个部分构成：系统处理装置、激光发射装置、传感器与电脑。集光器一般安装于横杠中，其作用为对激光束进行发射与接收，进而确定实际的光时差。传感器一般安装于左后轮，其作用为测定行驶距离，同时将测定结果传输至处理装置，对激光器进行控制。电脑与系统的处理装置相连，采用系统软件对测试进行控制，同时还能对标定参数进行存储。

1.2 质量控制

(1)人员综合素质

施工人员综合素质主要和机械装备及操作熟练度有一定关联。对此，一方面要确保所有机械装备能够正常和稳定运转，另一方面则要加强对施工人员的教育培训，使其掌握正确和规范的操作方法，避免人员误操作。

(2)混合料质量

包括原材料、混合料级配及实际的均匀分布实际情况等，尤其是集料用量、最大粒径与不同规格集料实际通过数量。施工中，应严格检测原材料质量，未经检测和检测结果不合格的严禁在施工中使用，否则必定会对施工质量造成影响，导致路面病害产生。

(3)不同结构层质量

工程实践得出，路面平整度是和路面不同结构层实际平整情况存在一定关联的，也就是说不同结构层表面平整度会在累积后反映至路表面。当下层结构表面平整度良好时，对路面平整度将更加有利。就目前来看，摊铺机主要有两种工作方式，分别为厚度控制与高程控制。采用厚度控制的方法很难确保平整度，然而使用高程控制的方法还无法使厚度保持均匀，在这种情况下，即便可以将路面摊铺平整，也会由于摊铺厚度不同导致碾压后依然无法达到平整。对此，要想保证平整度，必须对面层下部不同结构层各项指标进行严格控制，包括平整度、厚度与高程，逐层控制表面平整度，以此从根本上达到理想的平整状态。

(4)面层厚度

相关检测显示，平整度和面层厚度之间无直接关系，但是和摊铺层数存在一定关联。当摊铺层数相对较多时，表面更容易获得良好平整度。因此，在施工过程中，应在条件允许的情况下尽可能的增加摊铺层数，以保证最终的摊铺和碾压平整度。

2 公路路面层厚检测——探地雷达法

采用SIR-4000型地质雷达对面层厚度进行检测是典型的反射波探测。根据反射波的到达时间和求得的电磁波在介质中的传播速度，确定界面或目标体的深度，同时根据反射波的形态、强弱及其变化等因素来判定目标体的性质。特定介质当中，电磁波实际传播速度保持不变，基于此，根据地上和地下反射波存在的时间差，就可以确定界面厚度，其计算公式为

(1)

式(1)中，H表示界面厚度；V表示波的传播速度；ΔT表示地上和地下反射波存在的时间差。在公路工程的面层检测过程中，由于公路面层使用的主要为低损耗介质材料，所以电磁波在这种介质中的传播速度可采用以下公式确定

(2)

式(2)中，c表示大气中电磁波实际传播速度，即光在真空中的传播速度，3.0×108m/s；ε表示面层材料相对有效介电常数。

对于反射信号，其振幅和反射系数为正比关系，在主要是位移电流的面层材料当中，具体的反射系数主要采用下列公式确定

(3)

式(3)中，ε1表示上介质对应的相对介电常数；ε2表示下介质对应的相对介电常数；在公路工程检测中，以上两者均为面层相对介电常数。

由以上计算公式可以看出，反射信号实际强度主要受上下层面层电性差影响，即当电性差增大时，反射信号强度增加。在现阶段公路工程最常用的沥青面层当中，面层和基层之间有很大电性差，说明两层会有明显信号反射。由于不同面层所用材料均不相同，所以存在一定反射信号，但信号强度跟材料在电性上的差别有关。

采用探地雷达测量路面结构层厚时，应先认真做好下列准备工作：首先，确定目标体的特性及所处环境，以此确定系统能否顺利完成测量，需通过测量确定的内容有：目标体所处深度、几何形态、电性、外围结构不均匀性的尺度及工作环境；其次，进行测量布置。在测量开始前，应先构建测区的坐标，确定剖面所处平面位置。选择适宜的测量参数，所选测量参数是否合适直接影响最终的测量效果。整个测量过程涉及很多测量参数，如天线的频率、时窗、采样频率、测点间隔距离和天线间隔距离等。在确定时，一方面要严格遵循相关技术规范，另一方面则要充分考虑现场实际情况，现场采集的雷达数据不可避免地含有一些干扰因素，为了去除这些干扰，提高解释的精确性，必须对原始数据进行必要的处理，尽可能压制干扰信号，增强有效信号，提高分辨率和信噪比，以最大可能的分辨率来显示目标反射波提取各种有用信息，以保证取得真实准确的测量结果。

目前公路工程面层厚度控制主要通过拉设钢丝绳来完成，这实际上属于标高控制，不属于厚度控制。如果面层厚度没有达到设计要求，则会产生不同类型的病害，如裂缝、车辙与松散等，对公路正常使用造成很大的影响。对此，采用快速、全面的厚度检测十分重要。而为了达到预期检测效果，保证检测结果准确性，需要注意下列几个要点：

(1)因面层摊铺大多采用分层的方法，所以在摊铺最后一层之前，可借助雷达系统对完成摊铺的面层实施厚度检测。

(2)检测完成后及时予以分析，若发现实测厚度无法满足设计要求，则应开展标高检测，确认检测结果和设计要求的标高是否完全相符。

(3)若面层厚度不满足要求的部位标高检测结果合格，则可实施调坡处理，同时对面层上的侧平石及路缘石等进行相应的调整。

(4)若面层厚度与标高都无法满足要求，则需要找出导致厚度不满足要求的原因，然后采取有效措施加以处理。

(5)以检测数据为依据，确定不同断面上最后一层混合料摊铺厚度，以此确保路面总厚满足设计要求，保证工程质量。

(6)将路面摊铺好以后，继续对路面实施全面检测，确认面层厚度能够达到设计要求，如果面层厚度检测结果不能达到要求，要对厚度不满足要求的面层做针对性处理，否则不允许进行后续碾压等施工，否则将产生质量问题或事故，以此保证路面实际服务水平。

3 结束语

综上所述，公路工程检测是确定公路路面质量能否达到设计与规范要求的重要手段。虽然传统检测方法已经使用了很长时间，但存在取样点代表性差、人工操作误差大、时效性差等问题，尤其钻芯法检测厚度会对路面造成损坏，处理不当形成人为病害，因此需要引入新型检测技术手段，比如在路面平整度检测中使用JG-07(2P1G)激光车载平整度测试仪，在路面结构层厚度检测中使用探地雷达系统等，以此提高检测技术水平，保证检测结果的全面性、准确性与真实性。除此之外，在施工中还要切实加强质量控制，通过全面且有效的质量控制，保证公路工程整体质量。