侯其斌

(貴州省銅仁市交通建設(shè)工程試驗(yàn)檢測(cè)中心)

?

路面試驗(yàn)檢測(cè)常見(jiàn)問(wèn)題與新型技術(shù)應(yīng)用探討

侯其斌

(貴州省銅仁市交通建設(shè)工程試驗(yàn)檢測(cè)中心)

摘要：介紹了路面試驗(yàn)檢測(cè)工作的作用，分析了路面試驗(yàn)檢測(cè)的主要方法和新型技術(shù)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：公路工程；路面試驗(yàn)；問(wèn)題；對(duì)策

1路面試驗(yàn)檢測(cè)常見(jiàn)問(wèn)題研究

1.1　路面平整度試驗(yàn)檢測(cè)

路面平整度試驗(yàn)檢測(cè)區(qū)段設(shè)定應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，通常選定行車(chē)道一側(cè)車(chē)輪輪跡檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)位置，條件允許時(shí)單桿檢測(cè)即可。在施工過(guò)程進(jìn)行路面檢測(cè)時(shí)，按照測(cè)定方向規(guī)定，安放3m尺，目視檢查3m尺與路面貼合間隙，進(jìn)而確定最大間隙位置，使用高度標(biāo)線塞尺測(cè)量間隙值，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確到 0.2mm。在進(jìn)行路基路面檢查驗(yàn)收檢測(cè)時(shí)，應(yīng)保證連續(xù)測(cè)量 10 尺以上。

1.2　路面壓實(shí)度試驗(yàn)檢測(cè)

(1)灌砂法。灌砂法檢測(cè)的原理是質(zhì)地均勻的檢測(cè)用砂置換試洞體積，進(jìn)而獲得路面材料密度的檢測(cè)形式，該方法適用于多種公路工程土質(zhì)或路面材料密度測(cè)定，其缺陷在于：檢測(cè)用砂用量較大，密度測(cè)算稱(chēng)量次數(shù)偏多，檢測(cè)速度效率較低。

(2)環(huán)刀法。環(huán)刀法密度檢測(cè)獲得的結(jié)果為試樣所處深度范圍內(nèi)平均密度，而非道路碾壓層平均密度。從實(shí)際情況來(lái)看，公路工程路面路基在碾壓作用下，提成密度自下而上呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)，這就使得應(yīng)用環(huán)刀法進(jìn)行密度測(cè)量時(shí)，越靠近上部其測(cè)量值越大。因此，應(yīng)用環(huán)刀法進(jìn)行土密度測(cè)定土?xí)r，應(yīng)選取不同深度位置，反復(fù)測(cè)量，獲得與整個(gè)碾壓層平均密度更為趨近的測(cè)量值。

1.3　路面彎沉試驗(yàn)檢測(cè)

路面彎沉儀：由貝克曼梁、百分表及表架組成。貝克曼梁由合金鋁制成，上有水準(zhǔn)泡，其前臂與后臂長(zhǎng)度比為 2∶1 。彎沉儀長(zhǎng)度有兩種：一種長(zhǎng) 3.6m，前后臂分別為 2.4m和 1.2m；另一種加長(zhǎng)的彎沉儀長(zhǎng) 5.4m，前后臂分別為 3.6m和 1.8m。彎沉采用百分表量得，也可用自動(dòng)記錄裝置進(jìn)行測(cè)量。表1為測(cè)定彎沉用的標(biāo)準(zhǔn)車(chē)參數(shù) 。

表1　測(cè)定彎沉用的標(biāo)準(zhǔn)車(chē)參數(shù)

進(jìn)行路面彎沉試驗(yàn)檢測(cè)時(shí)，應(yīng)首先根據(jù)實(shí)際檢測(cè)需求布置檢測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)應(yīng)位于車(chē)道輪跡帶上，并做明顯標(biāo)識(shí)。試驗(yàn)進(jìn)行前按行車(chē)方向?qū)⒃囼?yàn)車(chē)至于檢測(cè)點(diǎn)后側(cè)，間距 3~5cm。 將彎沉儀安置與測(cè)量車(chē)上，檢查測(cè)量方向一致。將彎沉儀測(cè)頭與測(cè)點(diǎn)豎直方向?qū)?zhǔn)，完成彎沉儀百分表安裝后，進(jìn)行百分表調(diào)零。測(cè)定過(guò)程中，維持測(cè)量車(chē)運(yùn)動(dòng)速度緩慢均勻，汽車(chē)行駛速度控制在5km/h左右。 目視檢測(cè)百分表轉(zhuǎn)動(dòng)情況。當(dāng)表針轉(zhuǎn)到最大值時(shí)，迅速讀取初讀數(shù)L1進(jìn)行記錄。繼續(xù)行駛測(cè)量車(chē)，待百分表針?lè)聪蚧剞D(zhuǎn)，測(cè)量車(chē)駛離彎沉影響半徑后，停止行車(chē)。待表針回轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，再次讀取終讀數(shù)L2。

2路面試驗(yàn)檢測(cè)新興技術(shù)應(yīng)用探討

2.1　車(chē)載式顛簸累積儀

(1)主要設(shè)備。顛簸累積儀：由機(jī)械傳感器、數(shù)據(jù)處理器及微型打印機(jī)組成；測(cè)試車(chē)：旅行車(chē)、越野車(chē)或小轎車(chē)。

(2)工作原理。裝載著顛簸累積儀的測(cè)試車(chē)在被檢測(cè)路面上按照規(guī)定速度行駛，當(dāng)路面存在不平整問(wèn)題時(shí)，則會(huì)引發(fā)測(cè)試車(chē)的局部激振，進(jìn)而在其作用下產(chǎn)生后軸同車(chē)廂之間的單向位移，作為路面平整度的關(guān)聯(lián)性體現(xiàn)通過(guò)機(jī)械傳感器進(jìn)行位移積累測(cè)量便可獲得路面平整度的相關(guān)參數(shù)其中位移累積值VBI，以cm/km計(jì)。測(cè)量獲得的VBI值越大，則說(shuō)明路面越不平整度。

(3)使用技術(shù)要點(diǎn)。顛簸累積值的大小與測(cè)試車(chē)的底盤(pán)懸掛性能有關(guān)，所以儀器安裝后，在投入正式使用前，必須進(jìn)行標(biāo)定。使用車(chē)載式顛簸累積儀進(jìn)行路面平整度檢測(cè)時(shí)，其測(cè)量參數(shù)VBI與連續(xù)式平整度儀測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差σ存在一定差異，為了便于數(shù)據(jù)處理應(yīng)用，應(yīng)首先通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)量參數(shù)標(biāo)定，將VBI值換算為σ，用于路面平整度評(píng)定。測(cè)試時(shí)，向計(jì)算機(jī)輸入有關(guān)信息及命令、就可自動(dòng)采集數(shù)據(jù)。另外，測(cè)試車(chē)機(jī)械系統(tǒng)的振動(dòng)特性和車(chē)輛行駛速度同樣會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，可視為車(chē)載式顛簸累積儀的固定偏差。因此必須通過(guò)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的良好保養(yǎng)和檢測(cè)時(shí)嚴(yán)格控制車(chē)速來(lái)保持測(cè)定結(jié)果的穩(wěn)定性。測(cè)試速度一般在30~80km/h(視被測(cè)對(duì)象及標(biāo)定條件確定)。

2.2　摩擦系數(shù)測(cè)定車(chē)

(1)主要儀器。摩擦系數(shù)測(cè)定車(chē)通常為SCRIM型，主要由車(chē)輛底盤(pán)、測(cè)量機(jī)構(gòu)、供水系統(tǒng)、荷載傳感器、儀表及操作記錄系統(tǒng)、標(biāo)定裝置等組成。

(2)檢測(cè)原理。測(cè)定車(chē)上裝有與車(chē)輛行駛方向成20°角的測(cè)試輪。測(cè)定時(shí)，供水系統(tǒng)灑水，降下測(cè)試輪，并對(duì)其施加一定荷載，荷載傳感器測(cè)量與測(cè)試輪輪胎面成垂直的橫向力，此力與輪荷載之比即為橫向力系數(shù)。橫向力系數(shù)越大，說(shuō)明路面抗滑能力越強(qiáng)。

(3)檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)。測(cè)試前對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定、檢查，保持測(cè)試車(chē)的規(guī)范性。測(cè)試輪重垂直荷載為2kN。測(cè)速為50km/h?？蛇B續(xù)或斷續(xù)測(cè)定設(shè)定計(jì)算區(qū)間的橫向力系數(shù)。設(shè)定計(jì)算區(qū)間可在5~1 000m范圍內(nèi)任意選定?？捎?jì)算打印每一個(gè)評(píng)定段的橫向力系數(shù)值、統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)。

2.3　路面雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)

(1)主要設(shè)備。路面探測(cè)雷達(dá)：包括1~4套雷達(dá)；數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)：包括計(jì)算機(jī)、顯示器、打印機(jī)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和距離量測(cè)儀；Windows電腦操作軟件：具有數(shù)據(jù)的采集、處理?；胤偶皞浞莸裙δ?；雷達(dá)檢測(cè)車(chē)。

(2)工作原理。雷達(dá)檢測(cè)車(chē)以一定速度在路面上行駛，路面探測(cè)雷達(dá)發(fā)射電磁脈沖，并在短時(shí)間內(nèi)穿過(guò)路面，脈沖反射波被無(wú)線接收機(jī)接收，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄返回時(shí)間和路面結(jié)構(gòu)中的不連續(xù)電介質(zhì)常數(shù)的突變情況。路面各結(jié)構(gòu)層材料的電介質(zhì)常數(shù)明顯不同，因此電介質(zhì)常數(shù)突變處，也就是兩結(jié)構(gòu)層的界面。根據(jù)測(cè)知的各種路面材料的電介質(zhì)常數(shù)及波速，則可計(jì)算路面各結(jié)構(gòu)層的厚度或給出含水量、損壞位置等資料。

(3)使用技術(shù)要點(diǎn)。檢測(cè)速度可達(dá)80km/h以上。檢測(cè)距離：以80km/h的速度對(duì)路面及橋面進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)不少于4h(320km)。最大探測(cè)深度大于60cm。厚度數(shù)據(jù)精度一般為深度的2%~5%。檢測(cè)在計(jì)算機(jī)控制下進(jìn)行，可實(shí)時(shí)地同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)及雷達(dá)波形顯示。數(shù)據(jù)經(jīng)處理后，可顯示路面彩色剖面圖、三維路面厚度剖面圖、雷達(dá)波形圖、原始雷達(dá)波形瀑布圖、橋面剝落或破損狀況圖，打印路面各層厚度表。

參考文獻(xiàn)：

[1]于偉,杜遷.談當(dāng)前路面工程質(zhì)量監(jiān)督存在問(wèn)題及主要對(duì)策[J].山西建筑，2014，(4).

[2]黃明菊.提高路面工程質(zhì)檢員工作質(zhì)量[J].科技信息，2010，(3).

作者簡(jiǎn)介：侯其斌(1983-)，男，貴州三穗人，助理工程師，從事公路試驗(yàn)檢測(cè)工作。

收稿日期：2014-10-14

中圖分類(lèi)號(hào)：U416.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

文章編號(hào)：1008-3383(2015)08-0027-01