葛朗 范泰博

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，尤其是在“一帶一路”的規(guī)劃發(fā)布之后，我國的公路建設(shè)將會(huì)越來越發(fā)達(dá)，公路的使用年限有限，我國早期建造的公路路面大部分已經(jīng)出現(xiàn)了破損，其中大部分的破損都來自路面車轍病害，危及行車安全。因此，對公路進(jìn)行快速、高效、準(zhǔn)確地檢測對公路的養(yǎng)護(hù)有重要的意義。傳統(tǒng)的公路路面檢測技術(shù)及方法效率低、精度差，無法滿足瀝青公路大發(fā)展的需求。

瀝青公路的快速發(fā)展迫切需要高效和高精度路面檢測裝備。面對瀝青公路的快速發(fā)展，要徹底改變傳統(tǒng)落后的檢測方法，適應(yīng)現(xiàn)代化、信息化、大規(guī)模、高速度、高質(zhì)量的養(yǎng)護(hù)管理要求，迫切需要適合長距離、大范圍、可連續(xù)檢測、精度高、可靠性好的路面檢測技術(shù)，故開展本次道路車轍檢測方法研究。

關(guān)鍵詞：無損檢測;車轍深度;車轍檢測系統(tǒng);性能檢測

1 路面車轍檢測方法

1.1直尺測量法： 將直尺橫放在車轍位置處，量取車轍的深度和寬度。

水準(zhǔn)測量： 利用水準(zhǔn)尺和水準(zhǔn)儀對路面的車轍進(jìn)行測量，水準(zhǔn)測量的精度高、穩(wěn)定性好，能較好的測出車轍斷面的尺寸。

1.2表面高程計(jì)： 通過其中安裝的傾角羅盤測量兩個(gè)支腳之間的高差確定車轍深度，通常要求在車道寬度內(nèi)進(jìn)行往返閉合測量，累計(jì)誤差不能超過 2. 5mm，因此表面高程計(jì)也常常用來校準(zhǔn)其他車轍測量設(shè)備。

1.3激光斷面儀： 激光斷面儀檢測車轍深度是通過激光器、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、光電放大器、整形器等儀器，當(dāng)光點(diǎn)打在路面時(shí)，反射激光即給時(shí)鐘信號記錄時(shí)間脈沖，在視距圖上得到時(shí)間坐標(biāo)。測量每個(gè)傳感器到路面的距離，得到路面橫斷面高度的曲線，據(jù)此進(jìn)行車轍深度的計(jì)算，此方法又稱共梁多激光傳感器法，很顯然，如果布置的位移傳感器數(shù)量越多越密集，得到的曲線精度就越高，當(dāng)發(fā)光器和激光器轉(zhuǎn)動(dòng)且激光點(diǎn)對路面掃描時(shí)，到達(dá)不同的位置，得到不同的脈沖時(shí)間。當(dāng)路面有凹陷，這一點(diǎn)的光點(diǎn)跌入坑中，落差即為車轍深度。

1.4超聲波測距儀：超聲波檢測技術(shù)如圖所示是利用安裝在車載系統(tǒng)上一定數(shù)量的傳感器來完成車轍檢測的，超聲波測距原理就是通過確定發(fā)射超聲波、超聲波反射、接收超聲波這一過程中超聲波的飛行時(shí)間來實(shí)現(xiàn)距離測量。

1.5探地雷達(dá)：探地雷達(dá)的工作原理是通過路面向下發(fā)射高頻的電磁波，由接收天線接收到返回路面的電磁波，電磁波在地下穿越不同的介質(zhì)層，并以一種電性差異進(jìn)行接收電磁波的波形、振幅變化情況等特點(diǎn)來推斷介質(zhì)的空間狀態(tài)和結(jié)構(gòu)形態(tài)的，最終得到檢測的路面厚度和道路路面彎沉的數(shù)據(jù)。

2各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1直尺測量法和表面高程計(jì)屬于人工檢測，顧名思義是指由人作為該檢測方法的主體，所用的儀器或設(shè)備是水準(zhǔn)儀、斷面直尺其特點(diǎn)是多點(diǎn)測量并且可以精確到1mm，但有人為因素影響，必然會(huì)影響路面原有狀態(tài)，導(dǎo)致測量不夠準(zhǔn)確，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力效率還比較低，一般情況下只做少數(shù)抽樣檢測。

2.2激光車轍檢測技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單，可以得到較為連續(xù)的橫斷面高程曲線;但是也有它的缺點(diǎn)，橫斷面高程精度其他方法;縱向采樣頻率低，受面陣相機(jī)采集頻率影響，在高速行駛時(shí)，縱向采樣間距可能會(huì)達(dá)到 1m 以上;而且易受環(huán)境影響，在強(qiáng)光環(huán)境下，測量的精度會(huì)降低，目前，基于線激光的測量技術(shù)發(fā)展的比較迅速，在非接觸測量的相關(guān)行業(yè)應(yīng)用的比較廣泛，通過在實(shí)際當(dāng)中的應(yīng)用證明，在一致性方面，激光車轍檢測方法比傳統(tǒng)的人工檢測方法要高出很多，而且在重復(fù)性檢測方面，也比人工檢測方法要高，這些都說明線激光車轍檢測方法相比傳統(tǒng)的檢測方法在快速、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)性方面有更加顯著的優(yōu)勢。

2.3超聲波檢測技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是檢測厚度大、靈敏度高、速度快、成本低、對人體無害，能對缺陷進(jìn)行定位和定量。

2.4探地雷達(dá)利用其分辨率高和探測的速度之快的集現(xiàn)代電子技術(shù)、信息技術(shù)與電磁技術(shù)的高端先進(jìn)技術(shù)等功能對所探測的道路路面進(jìn)行探測，在很多實(shí)際工程中得到了廣泛運(yùn)用，并且取得了良好的成果。在高速公路檢測過程中體現(xiàn)出快速、有效、無損的高標(biāo)準(zhǔn)，非常適用于對瀝青高速公路建設(shè)期間及運(yùn)營管理期間路面參數(shù)和相關(guān)車轍病害的檢測。依據(jù)相關(guān)的檢測數(shù)據(jù)，路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)人員可以分析病害產(chǎn)生的原因并提出正確的治理方法

3 結(jié)論

傳統(tǒng)的檢測方法大多使用的都是人工檢測方法，這種方法是將檢測用的橫桿橫跨在被檢測的路面上，然后用直尺量出橫桿到車轍底部的距離，這個(gè)距離就是車轍的深度，這種測量方法受人為因素影響太大，測量不夠準(zhǔn)確且工作效率比較低;自動(dòng)化檢測方法是依靠一排排橫向布置的激光、紅外線或者超聲波等非接觸式傳感器設(shè)備來檢測路面車轍的深度，通常這些設(shè)備會(huì)安裝在一輛自動(dòng)檢測車上，檢測車行駛過后會(huì)檢測到行駛過的路面車轍情況，傳感器對路面情況進(jìn)行采集，工控機(jī)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析后，會(huì)通過報(bào)表生成部分自動(dòng)生成路面車轍的深度數(shù)據(jù)。

對于傳統(tǒng)的車轍測量方法來說，其原理簡單操作簡單但是工作量較大，尤其是對于高速公路瀝青路面車轍的測量，操作起來不便，同時(shí)對交通有一定的影響。而現(xiàn)在發(fā)展較快的激光和超聲波檢測則要方便快捷得多。如今的自動(dòng)檢測技術(shù)在數(shù)據(jù)處理方面有待于技術(shù)進(jìn)一步更新發(fā)展。對于今后路面檢測更多的是傾向于全自動(dòng)化，數(shù)據(jù)處理方面也將更加準(zhǔn)確化。

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[10].徐桂陽 新疆高溫地區(qū)瀝青路面車轍病害處治研究

作者簡介：

葛朗（1999.6.16-）男，漢族，貴州省畢節(jié)市，本科生，研究方向：道路橋梁與渡河工程專業(yè)

范泰博 （1998.5.21-）男，漢族，河南省洛陽市，本科生，研究方向：道路橋梁與渡河工程專業(yè)。