智能信息化在公路试验检测中的应用

关秀萍

摘 要： 伴随技术的不断发展，国内的路面检测技术也从人工转变为了智能化、信息化检测，且技术目前已经得到了广泛应用。因此，为给公路交通网络进一步建设、拓展奠定基础，对智能信息化在公路试验检测中的应用进行分析就显得至关重要。本文就对公路试验检测工作运用智能信息化展开探究。

关键词： 智能信息化;公路工程;公路试验检测

【中图分类号】TP315     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.30.160

引言：公路桥梁隧道工程建设完善了我国的交通网络，发挥了交通在区域经济发展方面的重要作用。但是，由于公路桥梁隧道建设会遇到恶劣的施工环境，且施工风险因素的存在影响了正常的施工作业，因此需要加强试验检测信息化，以实现对工程质量、安全的有效控制。试验检测主要包含了材料、质量与环境检测，为提高工程质量、发挥工程效益提供了可靠的支持。

1 公路试验检测工作信息化管理建设方向

1.1 主要方向

在信息化建设过程中，有关部门要考虑高速公路的深入发展定位，明确建设的主要方向。应根据实际问题考虑明确方向，并在下面分析实验工作的主要问题。（1）人为影响相对突出。与其他工程项目不同，相对较大的高速公路使测试更加困难。由于技术限制，对工程测试的手动操作依赖会增加操作风险。信息技术的应用可以有效地解决这个问题，并且提出的工作效率变得更加明显。（2）设备落后。测试设备在运行过程中容易受到隐患的危害，如果未进行监控，则测试操作将被明显制约。信息技术可以有效规避这些风险，实现对设备的实时监控。（3）管理问题。依靠信息技术构建管理机制，可以有效消除现有管理模式的弊端，也可以构建更加完整，全面的监控系统。

1.2 其他方向

在依托于信息技术创新试验管理体系的过程中，相关部门需要树立全新的工作理念，对具体的建设方向进行明确。（1）做好硬件选择。根据试验操作目标对硬件类型、数量进行优化设置。（2）做好软件设置。基于试验工作基础流程，合理设计软件并在此基础上进行试验体系完善。（3）增设通信功能。将软硬件进行有效衔接，并依托于现代化手段进行智能传递和共享，从而为试验人员针对具体工作结果进行智能分析提供重要依据。

2 公路桥梁试验检测的要点

2.1 材料检测

公路桥梁隧道工程中，材料是重要组成，也是影响工程质量的重要因素，在其他因素合格的情况下，质量达标的材料能为工程质量控制提供基础保障。公路桥梁隧道工程中，施工材料主要包括支护、防水与衬砌材料。锚杆、钢构件等是主要的支护材料，而排水管、止水带与防水板是应用较多的防水材料，公路桥梁隧道工程中的衬砌材料相对较多，包含了水泥、粗细骨料、外加剂与抗渗材料等。在隧道施工开始之前，专业人员要进行各类材料的质量验收，主要是通过对材料性能与质量的检测等方面来进行，检测合格的材料方可被用于后期的工程建设中。如果质量检测不合格，工程人員需立即与材料厂商联系，进行材料的退换处理。在我国工程行业的快速发展过程中，逐步形成了一套相对固定的材料质量检测流程。当材料运输至工程现场以后，专业人员首先要进行材料外包装的检查，检查其外包装是否完整;随后，由专业的检测人员进行材料各方面性能的检测，这个阶段的检测最终会形成最终的检测报告。如果在检测过程中发现材料存在质量问题，需以书面文件通知的方式与质检人员沟通。材料质量检测属于基础性的质量控制手段。

2.2 隧道施工质量检查

（1）爆破施工质量的检测。公路桥梁隧道工程中，爆破是最为常用的一种施工技术。爆破具有高危性，在爆破开始之前，专业人员需结合工程现场的具体情况，科学设定爆破方案、参数。爆破设计的合理性会直接影响整个隧道结构的稳定性与安全性，如果爆破设计不合理，将会导致隧道开挖等施工环节存在一定的安全风险。在爆破方案的设计上，相关人员需充分掌握工程现场的地质地形等详细资料，进而根据爆破施工规范来确定最佳的爆破方案，科学设置爆破的相关参数，为后期的爆破施工作业提供指导。（2）开挖施工质量的检测。公路桥梁隧道工程中，开挖是施工的重点与难点。在实际施工过程中，需进行土方的开挖，才能够保障隧道的贯通性。隧道开挖方式包含采矿法、新奥法等多种，要保障开挖的规范性，避免开挖施工对周边土体、岩层的扰动，相关工程人员需结合现场的具体情况，选择最佳的开挖技术，最大程度上避免开挖对隧道周边结构产生的不利影响，提高隧道开挖的安全性。通常情况下，隧道开挖过程中需遵循两端开挖的同步性原则，根据已经设置的开挖方案，保持正确的开挖方向，尤其是要控制隧道中线，将对向开挖的偏差控制在合理的范围内。（3）严格检测支护施工质量。由于隧道开挖过程中常常会出现隧道结构的稳定性不足等情况，因此在隧道施工中，支护是重要环节。公路桥梁隧道工程中，包含超前支护、二次支护与临时支护等支护方式，需结合工程现场进行选择。如果在隧道工程中支护技术应用不当，将会引发隧道的冒顶等严重事故，造成重大的人员伤亡与财产损失。隧道支护结构的设计上，工程人员需综合进行隧道围岩分析，在隧道开挖之前与开挖过程中，保持围岩结构的稳定性，避免施工作业对围岩的扰动，保障支护结构的稳定性与安全性。（4）认真检测衬砌施工质量。隧道结构的构成相对复杂，衬砌结构是整个隧道结构中的一种。在衬砌施工时，为提高结构质量，施工人员需结合工程的质量标准，进行衬砌材料的选择，做好衬砌结构内的排水设计，以避免衬砌施工过程中地下水对施工产生的不利影响。另外，在衬砌施工过程中施工人员需严格进行衬砌厚度、标高等的科学控制，使得衬砌结构能够符合整个工程的标准。

2.3 施工环境监测

近年来，随着公路桥梁隧道工程项目的增多，工程施工日益规范化。在施工过程中，为保障施工的安全性，工程企业在施工过程中需加强环境监测，为施工人员创造安全、健康的施工环境。如果施工环境监测不到位，在施工过程中会产生大量的有毒有害气体，对施工人员产生健康威胁，一些工程设备在这样的施工环境下也难以保持稳定、可靠的运行。隧道环境监测主要是对粉尘浓度、空气流动等的监测。

2.4 公路桥梁试验检测

（1）动载试验操作。公路桥梁试验检测主要是为了综合评估整个工程的质量。动载试验通过向桥梁施加振动力的方式，使桥梁保持在振动状态下，而专业设备对这些振动信号收集以后，经由处理以后能够掌握桥梁的实际状态。激振方法是一种有效的方式，该种方法可以模拟桥梁振动，通过信号的收集，获得桥梁结构的刚度、强度等指标，为车辆通行提供可靠的数据。（2）静载试验操作。静载试验下，能够直接获得桥梁对应位置的内力分布情况，通过静载试验，相关人员能够掌握桥梁工程的承载力指标，判断其是否符合行车安全与舒适的要求。在静载试验中，最为关键的是要获得竖向与侧向挠度、扭转变形指标，结合相应的技术标准与规范，进行桥梁挠度峰值、变形量与下沉量的精确计算。（3）工程评定试验。工程评定试验是工程施工结束以后的综合质量评价方式，主要是对工程整体的评价，包含了梁体常规评定与动静载试验评定。

3 智能信息化在公路试验检测中的应用

3.1 路面损坏与弯沉检测

路面损坏检测是公路试验检测中的重要构成部分，如今，我国制定有完善的规范标准《公路技术状况评定标准》（JTGH20—2007），其中将路面损坏分为龟裂、裂缝、沉陷、松散、波浪拥包、泛油、磨损、网纹、胀起、错台、脱空等。由此可见，路面损坏检测的内容繁琐，损坏的类型繁多，采用的检测技术需要反映出公路路面的损害类型、大小、严重程度等，传统的人工检测方法费时、费力，准确度差，参考价值低。在信息化、智能化的背景下，路面损坏检测可分为两个类型，一类是以检测路面裂缝为目的数字图像检测技术，即“通过拍摄高清照片，通过多组照片的分析对比来获取裂缝等损坏信息”;一类是以检测路面波浪拥包、胀起等变形问题的激光位移检测技术，可通过分析激光反馈数据来判断路面的变形状态。路面弯沉检测可全面反映公路路面的整体强度质量，是优化路面结构设计的重要指标，也是公路验收的主要参考内容，伴随技术发展，传统的贝克曼梁式弯沉检测仪器已经逐步淘汰，而具有突出智能化、信息化特征的落锤式弯沉仪（FWD）得到了广泛应用，落锤式弯沉仪能够更好地模拟路面在车辆行驶动载荷下的实际受力情况、结构受力情况，同时可用过计算机实时采取试验检测数据，在实际应用中，落锤式弯沉仪表现出高精确度、高效率等特征，目前落锤式弯沉仪已经成为了国内外公路试验检测的主要设备。落锤式弯沉仪实现了通信技术、GPS技术、GIS技术的整合，可实现对试验检测数据的快速分析、采集。

3.2 公路路面弯沉智能信息化检测

关于道路弯沉的智能信息检测不是一项单一的技术，而是由检测终端，通信通道，通信链路，控制服务中心和道路检查GIS组成的综合技术系统。通过将车辆用作传感载体，它使用GPS技术获取车辆的移动速度信息和位置信息，并通过通信链路将相关信息数据发送到计算机系统，并且车辆终端计算机通过无线通信模块将信息数据发送到服务器发送。控制中心将数据传输到路面GIS，以实现对路面检测过程和检测方法的有效监控。车辆到达城市高速公路的测量点后，将进行初步检查。技术人员使用GFWD10T车载落锤偏转仪检测路面的偏转值。挠度计使用位移传感器，力传感器和温度传感器进行检测。温度数據，冲击力数据和最大挠度值数据被传输到计算机，并且计算机整合了车辆的行驶速度信息和位置信息。该项目的测试段总长度为2km，共有4个测量点，每个测量点均使用GFWD10T车载液滴偏转装置进行了3至5次测试。计算机对3到5个测试数据进行全面的计算处理，然后将测试信息备份并存储在信息系统中，同时发送到服务器，并在道路GIS上显示。运输车辆终端是车载模块，主要负责具体的测试，检查和初步数据处理，车载模块由GPS模块，偏转模块，网络通信模块，位置信息转换模块，数据库模块和日志模块等共同组成。该模块和GPS模块是确定测试检测的准确性和可靠性的基础。偏转模块负责设置偏转检测参数，在GFWD10T车载跌落过程中控制偏转仪，读取和处理偏转数据以及传输特定指令。提供GFWD10T车载跌落偏转仪并从测试中接收相关数据，GPS模块的操作基于NMEA0813标准，同时集成了GGA和VTG语句，以获取并反映车辆的瞬时速度信息和瞬时位置信息。该数据库是数据存储的主要载体，是该项目道路测试和检测信息化的客观表示，该数据库是现成的数据库和车辆侧的各种业务模块，即“偏转模块，GPS模块，日志生成模块，网络通信”模块等，这是数据库连接的主要组成部分。从业务模块收到查询请求或其他存储请求后，数据库开始解析SQL语句，自动生成访问计划，实施并发操作，最后将查询结果发送回应用程序。

结论：总而言之，中国的交通建设水平正在不断提高，而测试和测试是基础建设工作，在中国交通网络的扩展和维护中起着重要的作用。如今，我国大多数地区的交通网络已进入管理阶段，高效的基于智能信息的检测技术将在未来发挥更重要的作用。在本文中，我们将智能信息检测应用于道路变形，以减少道路检测和检测的工作量，提高检测和检测的效率，并通过全面的数据分析确保检测和检测的准确性和安全性。为将来的公路路面测试和测试建立全面的质量综合评估体系，为大多数从业人员提供重要的参考依据，并且实际上还在继续改进智能信息测试技术。

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