高速公路沥青路面检测技术的探讨

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摘要：随着国民经济的发展，交通量日渐增大，很多高速公路沥青路面出现了早期病害，为了保证行驶安全、快捷与舒适, 加强高速公路沥青路面的检测和养护非常重要。本文介绍了路面平整度检测、抗滑性能检测、弯沉检测和路面损坏状况检测的检测技术。

关键词：高速公路；沥青路面；检测技术

Abstract: along with the development of national economy, the traffic increases gradually, many highway asphalt pavement appeared early disease, in order to guarantee safe driving, fast and comfortable, strengthen highway asphalt pavement.this testing and maintenance is very important. This paper introduces the road surface flatness detection, slide resistant performance testing, deflection testing and pavement condition detection of testing technology.

Keywords: highways; and The asphalt pavement; Detection technology

中图分类号：U412.36+6文献标识码：A 文章编号：

改革开放以来, 我国在高速公路建设上取得了飞速发展且多以沥青路面为主。快捷的公路运输所带来的经济效益是其他运输业所不能及的，但在公路的坚固性和实用性方面却不尽如人意。有些高速公路通车不到两年就先后出现了裂缝、车辙、坑槽等早期路面病害形式，这些现象主要是由于环境和人为因素的影响。尤其随着高速公路车流量的迅猛增长和重载车辆比例的增加, 路面功能和行驶质量大幅降低。为了保证高速公路车辆行驶安全、快捷与舒适, 加强对高速公路沥青路面的早期检测和及时养护刻不容缓。本文主要介绍路面平整度检测、路面抗滑性能检测、路面弯沉检测和路面损坏状况检测的检测新技术。

1.路面平整度检测技术

随着对高速公路服务质量要求的不断提高及路面管理系统的建立,平整度已成为目前反映路面使用性能极为重要的指标之一。因此，各种各样的平整度检测设备和行车质量评价方法相继提出。依据路面平整度的测量原理,可以将平整度检测设备分为断面式检测仪、反应式检测仪等。断面式检测仪测定路面的不平整情况, 反应式检测仪测定路面的不平整程度。目前, 断面式新设备主要有激光路面平整度仪, 反应式设备包括车载式颠簸累积仪等。

1.1激光路面平整度仪

激光路面平整度仪是由激光传感器、陀螺仪和加速度计装配而成的一台检测车。在进行路面的平整度检测时检测车按照某个速度在需检测的路面上行使,此时，汽车底盘上安装的激光传感器将透过测试反射回来的激光束与读数器所成角度的大小来对路面进行测试。这个信号与加速度计所产生的信号进行互差，以消除测试车自身在行驶过程中的颠簸并且输出断面信号。信号处理系统将激光传感器输出的模拟信号转换成数字信号并进行记录，通过数据分析系统处理后显示并打印出国际平整度指数等平整度检测结果[1]。

1.2车载式颠簸累积仪

这种检测方法通过测试车在需检测路面上行驶时后轴和车厢之间所产生的单向的位移累积值即VBI，（以cm/km计）来判断路面是否平整。目前,此方法的精度已从1cm升到1mm。测量时，测试车将以某个速度在路面行驶，由于路面的不平整使汽车产生激振，此时，位移传感器可以得到相应的VBI值，如果VBI值越大，则路面的平整度越差。该方法可在评定路面施工质量时使用并可评定路面使用期所产生的舒适性。

2.路面抗滑性能检测技术

2.1激光构造深度仪

检测设备里安装的高速脉冲半导体激光器将产生的红外线投射至需检测的道路表面上, 接收透镜将来自投影面表上的散射光线聚焦至布置成线性的二极管上,二极管中接收光线最多的将给出此时到路面的距离,经过相关的计算后可显示出构造深度。检测的速度须控制在5km/h,即成年人正常行走的速度。激光构造深度仪又叫做激光纹理测试仪, 它运输方便且操作快捷虽然费用低廉但可靠性高的优点[2]。

2.2横向力系数测试

路面横向力系数测试设备是测定路面抗滑性能评定路面质量的高效自动化检测设备。检测车上安装着与行使方向成一定角度的测试轮。检测时, 供水系统开始洒水并降下测试轮,对其施加一定量的载荷,试验轮胎受到的侧向摩阻力除以试验轮上的载重，即为横向力系数。横向力系数越大,则路面抗滑能力越强。测试车上安装有水箱, 可以直接喷洒在轮胎前约30cm宽的路面上，并能控制路面水膜的厚度。测速较高,不会妨碍正常交通,适合用于在高速公路、一级公路上进行测试。

3路面弯沉检测技术

路面弯沉是反映路面各结构层整体强度和刚度的重要指标。路面弯沉指的是在规定的标准轴载作用下, 路面表面轮隙位置所产生的总弯沉或回弹弯沉。弯沉的检测对工程验收、评价路面质量、科学合理地确定路面改造方案、优化路面结构设计方案起着重要的作用。目前使用的新检测法有以下几种。

3.1自动弯沉测定仪法

自动弯沉测定仪利用杠杆原理进行快速而连续的测量，是静态测试的一种。该测定仪在检测路段内通过牵引车的作用以一定的速度行驶, 把测定仪的弯沉测定梁置于车辆底盘的前端且支于地面保持不动, 当后轴双轮隙经过过测头时, 弯沉由位移传感器自动记录下来。此时, 测定梁被拖动并且以两倍的牵引车速移动到下一测点, 往复地向前连续测定。最后，通过计算机处理后可输出路段弯沉检测的统计结果，而且整个测定过程是在测定车连续行驶的情况下完成的。这是一种测定路面弯沉的高效自动化设备，可用于路面施工质量的控制、验收及使用期的路面养护管理。

3.2落锤式弯沉仪(FWD)法

落锤式弯沉仪能够快速而精确地对路面各结构层或路基的强度进行检测和评价，测定动态弯沉且用它来反算路面的回弹模量，从而及时发现质量隐患并采取相关措施从根本上控制工程质量。落锤式弯沉仪通过计算机控制下的液压系统来启动落锤装置，使具有一定质量的落锤从某个高度自由下落，产生的冲击力作用于承载板并传递到路面上，由此产生的路面弯沉将分布在距测点不同距离的位移传感器上，记录系统将此信号传入计算机，得到路面的测点弯沉值。FWD测量由计算机自动采集数据, 整个过程速度快、精度高。该设备采用的是一种很理想的动态无损检测方法[4]。

4沥青路面损坏状况检测技术

沥青路面在使用过程中经常发生各种各样的损害，这些损害不但会使路面的结构使用性能和路面的结构承载能力受到一定的影响，并将对路面的正常使用造成危害。因此，对沥青路面进行损坏状况的检测，在沥青路面的养护上具有重要意义。当前，国内外领先的测量方法主要有：摄像测量法和探地雷达法。

4.1摄像测量法

摄像测量技术是通过将安装在测量车上的高速摄像机按照某个摄像速度和角度, 将路面上已经出现的各式病害录入存储设备,并在现场或工作室内迅速处理成数据的检测技术。这种检测方法不但先进而且成本低, 将成为日后路面损坏检测方面的主要方法[2]。

4.2探地雷达

在高速公路检测中，探地雷达作为新型的检测工具，正被人们所认识。装有探地雷达的检测车在路上以某个速度行驶，探地雷达发出的电磁脉冲波穿透路面，反射回来的脉冲波被无线接收机所接收，数据采集系统记录脉冲波返回的时间和路面结构中不连续电介质常数的突变情况。因为路面每个结构层采所选取料的电介质常数存在明显差异，所以，电介质常数在产生突变的地方就是两个结构层的分界面。根据测得的数据，可计算出路面每个结构层相应的厚度或得出其含水量或损坏的位置等数据。在当前公路的无损检测领域，探地雷达取得了较好的效果，而且还有更为广阔的应用前景[3]。

结语：

公路沥青路面的检测与养护是一种有成本效益的计划性策略，而路面检测又是养护工作的一项重要内容，对是否能科学合理得进行路面的养护起着关键作用，它不仅能提高路面养护的质量，而且能节约养护费用。因此，检测工作必须引起足够的重视。

在提高路面检测技术的同时，应注重高等级公路管理，严格控制超载车辆在高速公路上行驶，以减少超载车辆对路面造成的损坏。必须认真贯彻“预防为主、防治结合”的方针，建立路面检测与养护管理系统，对路况进行跟踪观测，及时采取预防措施，才能达到治理病害的目的。

参考文献：

[1]杨延进,沥青路面平整度研究[J],山西建筑,2007,33(15):290-291.

[2]黄江红, 高速公路沥青路面检测技术[J],广西质量监督导报,2008(08).

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

[3]武志芬,浅谈沥青路面检测新技术[J],科技与经济,2006(18).

[4]曾凡奇,FWD和贝克曼梁在路而检测中的相关关系分析[J],公路，2001.