公路沥青路面检测方法研究
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公路沥青路面检测方法研究
摘要:最近几年我国道路交通行业得到了较快的发展,在发展过程中,道路建设的质量成为了社会关注的重点,尤其是公路沥青路面质量直接关系到了车辆行驶的安全性以及舒适性,因此,在建设过程中应该积极应用先进的检测技术对沥青路面的厚度、弯沉、抗滑性、平整度等指标进行检测,不同检测技术对检测结果的影响是非常大的,因此,本文主要对几种应用比较普遍的先进路面检测技术进行了简要论述,望对实际路面检测有所帮助。
关键词:公路;路面;检测
中图分类号:x734 文献标识码:a 文章编号:
当前在我国公路路面建设中,沥青路面是最常见的一种路面形式,沥青路面的弯层、厚度对公路使用寿命有着重要影响,路面过后或者是过薄都会造成路面寿命缩短,而路面的抗滑性直接关系到了公路上车辆的行车安全,其重要性也是不言而喻的,而平整度直接影响行车舒适性,所以说,在公路建设中沥青路面的状况以及在路面的日常维护中应该积极应用高效便捷的技术方法进行检测。
一、公路路面厚度检测技术方法
公路路面的厚度同公路的使用寿命有着直接的联系,是保证公路工程质量的关键因素,所以,为了提高公路工程的施工质量,首先就要确保公路路面的厚度达到相关质量标准的要求,因此,高效、便捷的检测技术方法就成为了公路工程施工中不可缺少的一部分。
在以往公路路面厚度检测应用的都是钻芯取样技术方法,这种方
法对路面会有较大的损害,选择测点随意性较大,检测结果缺少客观性。
同时,由于这种检测方法是抽检式,很有可能会造成漏检,缺少普遍性,为公路路面质量带来了质量隐患。
而随着探地雷达技术的出现与广泛应用,这种传统的路面厚度检测技术方法的使用量正在逐渐减小。
探地雷达检测技术方法主要应用的是雷达技术,在测量过程中,雷达会不断的发出信号同时随时接收反馈回来的信号,相应的“dmi”装置就会自动记录测点的位置,在记录的同时,这些数据信息会同步存入到电子计算机当中。
相关设备在完整的记录发射信号的回收信号之后,会把这些信号传输给专门的雷达数据分析软件对所收集到的信息进行处理。
处理过程分为一下几个方面:
第一,进行雷达波形回放。
把所采集到的路面数据信号同原有的公路路面资料的符合程度进行对比,同时,分析不同结构层所在的位置。
在分析过程中单个波形分析的识别性相对较差。
因此,通常是采用波形堆积的方式进行分析,如图一,这样就能够轻松的识别路面结构布置状况,从而通过相关软件分析处理就会得出一个路面状况剖面示意图,即图二,从图二中可清晰辨别出在6.0ns(纵坐标)处的高亮平直的白色条带中间位置为地面,在其下方8.0ns处还有一条弯曲的相似条带,其中心位置就是沥青路面最底层之所在。
图一、反射波瀑布示意图图二、路面结构剖面图
第二,波形预处理与数据后处理。
预处理工作是需要以配套软件为工作基础的,其主要工作就是对一段时间内反应强度最大的回波信号进行记录,通过软件分析计算出该位置的沥青路面厚度。
数据后处理就是在预处理之后对现有文件进行进一步加工,形成规范性的原始厚度表。
第三,验证厚度。
为了确保雷达探测数据的准确性,厚度检测过程中就可以在每2公里左右进行一次取芯,把芯样量取结果与雷达探测的数据结果进行比对,如果相差较大就需要寻找原因,重新采取方法进行检测。
表一和表二就是两种结果比对内容,从表一中我们看到“偏差度在1.5%—4.1%之间”,证明雷达检测结果比较准确。
表二显示出了计算出来的厚度结果与实际结果是相吻合的。
表一,取芯测量与雷达检测结果比对表表二,雷达厚度同芯样厚度对比表
比较结论:雷达检测技术的检测效率、检测准确性、检测全面性等都要高于是钻芯取样技术方法,因此,其具有广泛应用的价值。
二、公路路面弯沉检测技术方法
在路面弯层检测中,前几年应用较多的检测方法就是贝克曼梁法,实施这种检测方法是需要双轴标准车作为检测工具的,对于标准车有很多具体的要求,如表三所示:
表三、标准车相关参数
该方法在测试过程中大约20米左右就需要布置一个测试点,弯沉仪则需要布置在测试车后轮之间且不能与轮胎接触,测头与测点相对应,在汽车行驶过程中需要把弯沉仪上百分表的数据记录下来。
通过科学分析可以方便快捷的得出表四中的数据,如图所示。
表四、贝克曼梁法回弹数据表
目前,常用的公路路面弯沉检测技术方法为“落锤式弯沉仪”,这种仪器是一种由“具有弯沉传感器的测架”所组成的一种测量设备,该设备的检测过程如下,“通过计算机控制下的液压系统提升并释放一重锤,从而对路面施加脉冲荷载。
荷载的大小通过改变垂重和提升高度可在相当大的范围内调整,并通过刚性圆盘作用到路面上,模拟汽车在道路上行驶的快速行车荷载。
”这种方法在需要2名工作人员配合,用计算机软件进行分析,检测过程相对比较简单,检测效率也比较高。
同贝克曼梁检测方法应用程度相似的路面弯沉检测方法为落锤
式检测方法,这种方法在有些性能上要优于贝克曼梁式方法,具体如表五所示:
表五、落锤式与贝克曼梁式检测方法性能比对
同时,除了表五中所表现出来的优点以外,落锤式检测方法还具有较好的可靠性、稳定性,就稳定性而言,从图三和图四的对比中
我们就看到落锤式检测方法的可重复性比贝克曼梁式的检测方法
要高的多。
图三、两次落锤式检测结果对比图四、两次贝克曼梁检测结果对比
比较结论:通过对以上图表的分析和计算,两次落锤式检测方法所获得的检测结果的相似程度较高,稳定性较大,离散性较小。
因此,我们可以简单的判断出,落锤式弯沉度检测方法的应用效果要高于贝克曼梁式检测方法。
三、公路路面抗滑性检测技术方法
对于公路而言,路面的抗滑性能直接关系到了公路上的行车安全性,所以,如果公路路面的抗滑性能不合格,会严重影响整个公路工程的行车安全,因此,为了保证施工质量,对公路路面的抗滑性进行检测是非常必要的。
当前应用比较普遍的一种方式就是摩擦测试车检测技术方法,其是“以一定牵引速度带着测试轮悬起形式前进,当需要时,可以把车速通过方向盘上的锁定装置固定在某一个速度上(90——130km/h),测试模式也可以自由选择,可以是干状态、洒水状态、冰态”,之后就可以将测试轮降至路面上进行滚动、滑动间歇工作,通常情况下滑动与滚动所占的比例为12%与88%。
在测试过程中,相关信息就会通过传感器传到中央处理装置中,进行储存与输出。
而以往应用的有摆式仪、手工铺砂仪等,这些技术的合理性与可靠性等都不如摩擦测试车检测方法,具体功效对比如
表六所示:
表六、摩擦测试车与摆式仪功效对比表
为了进一步分析摩擦测试车检测数据的准确性,我们以某一公路为测试目标,分别采用不同的检测方法对其路面抗滑性能进行检测,所选用的检测方法为摩擦测试车、摆式仪、手工铺砂法,具体测试结果如表七所示。
从表中数值我们分析出,摆值同摩擦系数的相关关系式之间存在着一定的差距,主要原因是摆式仪的性能与规范性同摩擦测试车之间还存在着一定的差距。
表七、不同检测方法下的路标抗滑检测值。