【摘 要】公路工程質(zhì)量管理的重要組成部分是公路工程試驗(yàn)檢測(cè)公路對(duì)于工程項(xiàng)目的檢測(cè)工作就變得十分重要,它是質(zhì)量控制的重要手段。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,公路無(wú)損檢測(cè)技術(shù)尤為重要。計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制、高精度測(cè)微技術(shù)的不斷完善,在最近的幾十年里使得試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)有了突破性的進(jìn)步。在人們的生活里不僅影響著交通出行的安全,而且快速無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在公路工程的應(yīng)用中存在著一定的困難和問(wèn)題。所以,本文提出應(yīng)對(duì)困難和問(wèn)題的方法,使得快速無(wú)損技術(shù)的技術(shù)發(fā)展和效率進(jìn)一步提高。
【關(guān)鍵詞】公路工程;快速無(wú)損檢測(cè)技術(shù)
目前,在交通運(yùn)輸體系中,公路是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ),交通作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)命脈的大動(dòng)脈,交通出行的發(fā)展?fàn)顩r直接影響人們的生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。公路建設(shè)在不斷的發(fā)展,隨著建設(shè)規(guī)模不斷地?cái)U(kuò)大,很多公路開始步入了老化過(guò)程,為了保證公路運(yùn)行的安全問(wèn)題,公路的檢測(cè)工作就顯得極其重要,為我國(guó)公路的整體水平和人們出行安全有著關(guān)鍵性作用。但是工路工程的檢測(cè)技術(shù),一直是困擾科研技術(shù)人員的一個(gè)重要問(wèn)題,圍繞這一問(wèn)題,科研技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)代無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展,研究不同的方法檢測(cè)路基和路面的各項(xiàng)指標(biāo),在一定程度上快速無(wú)損檢測(cè)技術(shù)取得了成果。
1.快速無(wú)損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的意義
在一定意義上,傳統(tǒng)的檢測(cè)是根據(jù)規(guī)定的程序隨機(jī)選點(diǎn),鉆孔取樣、進(jìn)行室內(nèi)分析處理,從而取得不同工程的參數(shù)。這種傳統(tǒng)的方法存在一定局限性,所以,科研人員若能夠研究開發(fā)出無(wú)損、快速、直觀、能顯示道路內(nèi)部狀態(tài)的檢測(cè)設(shè)備和技術(shù)手段,必然會(huì)使工路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)管理質(zhì)量水平進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段??焖贌o(wú)損檢測(cè)技術(shù),在一定程度上使得工路施工質(zhì)量、路面設(shè)計(jì)、深入認(rèn)識(shí)路面長(zhǎng)期使用性能、工路改造方案的優(yōu)化及公路養(yǎng)護(hù)管理的提高等方面具有極其重要的意義。因此,我國(guó)要對(duì)快速無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究加以深刻研究。
2.公路快速無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的原理以及適用范圍
2.1頻譜分析技術(shù)
原理:頻譜分析檢測(cè)技術(shù)的基本原理是分析在不同介質(zhì)中傳播表面波的頻率特性。在路面結(jié)構(gòu)表面用一力錘施加瞬時(shí)的垂直沖擊,就可以產(chǎn)生一組以振源為中心的具有各種頻率成分并沿地表一定深度向四周傳播的瑞雷面波,通過(guò)調(diào)整力錘重量或不同的錘頭可以獲得含有各種頻率成分的瑞雷面波信號(hào),在不同位置設(shè)置傳感器可以檢測(cè)到波傳播的頻率,借助于頻域的互譜分析和相干分析技術(shù),可以達(dá)到測(cè)試不同深度分層介質(zhì)力學(xué)參數(shù)的目的。與傳統(tǒng)方法相比,它具有速度快、檢測(cè)效率高的特點(diǎn)。
適用范圍:檢測(cè)路面各分層介質(zhì)的厚度、均勻性以及層間接觸情況。
2.2超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)
原理:超聲波是一種頻率高于人耳能聽(tīng)到的頻率的聲波,它在傳輸過(guò)程中服從于波的傳輸規(guī)律。超聲波路面檢測(cè)技術(shù)主要是通過(guò)發(fā)射超聲波到材料介質(zhì),接收反射波的相關(guān)參數(shù),進(jìn)而判斷結(jié)構(gòu)內(nèi)部破損情況的一種新型無(wú)損檢測(cè)方法。在介質(zhì)中不同位置設(shè)置傳感器,測(cè)量超聲波在一定距離內(nèi)傳播的時(shí)間,利用速度、時(shí)間與位移的關(guān)系計(jì)算波速,利用速度與介質(zhì)相關(guān)參數(shù)的關(guān)系可以測(cè)定材料的有關(guān)參數(shù)如彈性模量、抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度等,還可用來(lái)檢測(cè)材料或結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷。
適用范圍:我國(guó)早在70年代開始應(yīng)用超聲波檢測(cè)技術(shù)測(cè)量巖石的抗壓強(qiáng)度和判斷巖石的性質(zhì)。由于它具有激發(fā)容易、檢測(cè)簡(jiǎn)單、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),在路面檢測(cè)中的前景非常廣闊?,F(xiàn)已成功地應(yīng)用于檢測(cè)路基路面材料的密實(shí)度與彈性模量、檢測(cè)混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、檢測(cè)路基路面的厚度與孔隙,以及路基快速測(cè)VVI等。
2.3激光檢測(cè)技術(shù)
原理:激光檢測(cè)技術(shù)是近幾十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新型無(wú)損檢測(cè)技術(shù),它之所以能得到廣泛應(yīng)用,主要是由于激光具有高亮度和分辨率,好的方向性、相干性、衍射性等特點(diǎn),激光技術(shù)在路面檢測(cè)中的應(yīng)用主要利用激光的上述的特性,可歸納為三種原理。衍射原理是利用激光遇狹縫發(fā)生衍射現(xiàn)象的特點(diǎn),調(diào)整狹縫的寬窄,得到屏幕上不同狹縫寬度下的亮暗相干條紋,建立二者的相互關(guān)系,可根據(jù)相干條紋的情況來(lái)判斷狹縫寬度的變化;光電反射原理利用了激光光強(qiáng)愈強(qiáng)則光電流愈強(qiáng)的原理,通過(guò)光電轉(zhuǎn)化器將光能轉(zhuǎn)化為電能,當(dāng)激光光強(qiáng)發(fā)生變化時(shí),光電流也隨之發(fā)生變化,事先標(biāo)定建立光電流與位移關(guān)系,可根據(jù)光電流的變化反算彎沉位移的變化量;光時(shí)差原理是利用激光傳播速度極快的原理記錄激光通過(guò)很短距離的時(shí)差。
適用范圍:基于激光檢測(cè)技術(shù)上述三種檢測(cè)原理,在路基和路面檢測(cè)中,激光主要應(yīng)用于距離測(cè)定,紋理深度測(cè)定,彎沉測(cè)定,車轍深度及平整度測(cè)定幾個(gè)主要方面。
2.4圖像技術(shù)
原理:圖像技術(shù)包括紅外成像技術(shù)和激光全息圖像技術(shù)。前者主要是利用不同材料介質(zhì)導(dǎo)熱性能不同的原理,利用高精度的熱敏傳感器可以檢測(cè)結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的熱傳導(dǎo)規(guī)律和溫度場(chǎng)分布狀況,將檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)圖像化,從而將結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀況呈現(xiàn)出來(lái)。激光全息技術(shù)是通過(guò)分析全息攝影得到的全息圖,再由全息圖上測(cè)取數(shù)據(jù)求出相關(guān)力學(xué)量的方法,具有精細(xì)度高、直觀可靠、能夠給出全場(chǎng)情況等優(yōu)點(diǎn)。
3.公路無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
在公路檢測(cè)中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用十分廣泛。隨著我國(guó)公路建設(shè)的規(guī)模和數(shù)量都不斷加大,公路在社會(huì)生活中的作用也不斷加大,人們對(duì)公路的安全性能,無(wú)論是建造中還是建造后使用的安全,都給與了很高的重視。
3.1公路無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展將更多借助于其它學(xué)科
隨著無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在公路檢測(cè)運(yùn)用不斷擴(kuò)大,而公路檢測(cè)由于公路規(guī)模的擴(kuò)大導(dǎo)致的問(wèn)題將會(huì)對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)提出更高要求。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)作為一門多學(xué)科交叉形成的應(yīng)用型技術(shù),其形成過(guò)程借助于其它基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展,因此其發(fā)展過(guò)程必定要從其它基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展中汲取成果。同時(shí),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,學(xué)科之間的相互融合也將不斷加深,高新技術(shù)的發(fā)展也不可避免地借助于其它學(xué)科取得的成果。因此,公路無(wú)損檢測(cè)技術(shù)將會(huì)不斷借鑒其它基礎(chǔ)學(xué)科的理論成果來(lái)實(shí)現(xiàn)自身發(fā)展,以滿足公路檢測(cè)的發(fā)展要求。另外,無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究過(guò)程中會(huì)更注重理論和實(shí)踐的結(jié)合,從工程實(shí)踐中獲得理論研究方法。
3.2公路無(wú)損檢測(cè)的檢測(cè)手段趨于智能化
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)的應(yīng)用和檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展,無(wú)損檢測(cè)技術(shù)已發(fā)展到一個(gè)新的階段。高靈敏度傳感系統(tǒng)在檢測(cè)技術(shù)上的運(yùn)用,使無(wú)損檢測(cè)技術(shù)向著智能化方向發(fā)展,檢測(cè)設(shè)備也朝著集約化、一體化方向前進(jìn)。為了智能化的公路無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在可以納入到現(xiàn)代公路管理系統(tǒng)中,使公路管理系統(tǒng)更加完善,研究人員需要對(duì)這兩種技術(shù)做更多研究。
綜上所述,公路工程的建設(shè)對(duì)于其安全和質(zhì)量的要求自然有更大的提升,所以無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展是必然的,而對(duì)其發(fā)展的水平自然是有更高的要求,因此可以看到無(wú)損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的空間和遠(yuǎn)景是廣闊的。
4.結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)公路檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),從人工檢測(cè)轉(zhuǎn)向自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)發(fā)展,從破損類檢測(cè)轉(zhuǎn)向快速無(wú)損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展,從低速度、低精度轉(zhuǎn)向高速度、高精度發(fā)展。隨著我們公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,快速無(wú)損檢測(cè)設(shè)備發(fā)展越來(lái)越迅速。公路快速無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的使用性能評(píng)價(jià)在我國(guó)的發(fā)展方向有:集多種設(shè)備檢測(cè)結(jié)果的路面使用性能評(píng)價(jià)與病害原因分析、養(yǎng)護(hù)與改建措施的專家系統(tǒng)的應(yīng)用, 或直接集成到路面管理系統(tǒng)中;測(cè)試設(shè)備的需求量越來(lái)越大,用戶越來(lái)越多, 并逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)組裝及國(guó)產(chǎn)化;圍繞測(cè)試技術(shù)所展開的研究逐步深化, 通過(guò)相關(guān)軟件的市場(chǎng)化來(lái)輔助發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
[1]王自明.無(wú)損檢測(cè)診斷現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.227.