高等级公路无损检测技术是怎样的？技术特点是什么？请看鲁班乐标编辑的文章。

道路无损检测技术即是将路面雷达（GPR）应用技术和落锤式弯沉仪（FWD）、摩擦系数测试仪（CFME）、激光断面仪（RSP）、路面摄像系统等其他路面无损检测技术结合起来用以整体评价路面性能，开发路面管理系统（PavementManagementSystem，简称PMS），对道路进行日常探测监察，及时发现路面结构层中存在的隐患、掌握道路的内在质量和使用寿命、研究路面结构层受损程度及影响因素、分析质量变化的趋势和规律、指导道路的养护和修补等综合应用技术。

1、落锤式弯沉仪检测技术

在道路工程中，无损检测技术主要用于路面的弯沉检测。在检测设备方面，上世纪50年代出现了第一套无损检测设备贝克曼梁，60年代后，自动弯沉仪、稳态动力（激振式）弯沉仪和脉冲式弯沉仪相继出现。总的发展趋势是由静态向动态、由人工向自动化、由一般技术向高新技术发展。目前，国际上己普遍采用FWD测试系统进行路面弯沉检测，根据路面弯沉观测结果反演路面各层材料的强度已逐步成为路面结构性能分析和质量评估的重要手段。

1．1研究应用概况

根据FWD检测结果反算路面结构层模量在国际上已开展了20多年的研究。现有研究成果大致可分为两类：数据库法和迭代法。美国德克萨斯A&M大学在数据库方面开展了10多年深入而系统的研究，开发出了商品化软件MODULUS。近年来，郑州大学、交通部公路所、长沙理工大学等单位开展了路面结构层模量反算方面的研究。其中，河南省道路检测工程技术研究中心（郑州大学）研制开发出模量分析软件SIDMOD，并在国内得到广泛应用。

1．2技术特点

FWD通过电脑控制下的液压系统提升并下落一重锤，对路面施加脉冲荷载，并通过刚性圆盘作用到路面上，其荷载大小的调整可由改变锤重和提升高度来实现，并由传感器测定路面变形。FWD测速快（每测点约40秒），精度高（分辨率为1Izm），能准确测定多点弯沉并较好地模拟了行车荷载的动力作用，目前被认为是理想的路面无损检测设备。

1．3工程实例

安新高速公路于1997年11月底通车，全线长121．704km，各层由上到下为：8cm中粒式沥青混凝土；5cm粗粒式沥青混凝土；7cm热拌沥青碎石（下设透层油一道）；20cm水泥稳定碎石基层；35cm12％石灰稳定土。

工程采用Dynatest8000型落锤式弯沉仪，对安新高速公路全线左幅和右幅的行车道和超车道的右轮迹进行了弯沉测试并进行病害位置定位。每车道测试间距为100In，行车道与超车道按50in交错进行测试。FWD加载盘直径为30cm，荷载设置为5t。

根据95测试规程要求，每级荷载下重复测试三次，取后两锤测试结果的平均值作为计算依据。对1km内的测试数据进行平均得到平均弯沉盆信息，然后根据其均值和变异性进行进行分段，见表1。通过对探测结果的分析，得到路基路面主要病害为基层不密实、脱空、松散，底基层松散和土基缺陷等。

统计显示，全线整体刚度左幅大于右幅。分段弯沉为84．0～214．7Ixm，显示全线各车道弯沉变化较大。对于全线行车道，左幅弯沉平均值为119．0Ixm，右幅弯沉平均值为121．8m；对于全线超车道，左幅弯沉平均值为124．6I．zm，右幅弯沉平均值为138．8m。总体讲，整体刚度行车道大于超车道，原因在于行车道维修养护面积大，很多路段的基层已换为混凝土材料，使其整体刚度得以提高。

根据弯沉检测结果，利用模量分析软件SIDMOD反算路面各层模量，分层分段进行评价，见表2。

统计结果显示：路面结构层模量变化很大，部分路段模量较低，特别是石灰土底基层模量较低；对于面层和基层的综合模量，行车道大于超车道，原因在于行车道已经过大面积维修，很多路段的基层已经换为混凝土材料，使整体刚度得以提高。

2、探地雷达检测技术

2．1研究应用概况

1904年，德国Hulsemeyer首次尝试用电磁波信号来探测远距离地面金属体，这便是探地雷达的雏形。上世纪70年代后，随着电子技术的发展以及数据处理技术的广泛应用，探地雷达的应用范围迅速扩大，从冰层、岩矿等弱耗介质扩展到土层、岩层等有耗介质，覆盖了矿产资源勘探、岩石勘查、结构调查等众多领域。在欧洲，主要以芬兰Roadscanner公司TimoSaarenketo的研究成果为代表，在美国则以德克萨斯A&M大学交通研究所的TomScullion的研究成果为代表。我国对探地雷达应用和研究始于上世纪80年代，中国地质大学、长沙交通学院、郑州大学等单位开展了长期研究，并取得了重要成果。

2．2技术特点

路面雷达是专门用于道路结构层探测的探地雷达系统。其原理是利用高频电磁波以宽频带脉冲形式，由地面通过天线定向送人地下，经存在电性差异的地层或者目标体反射后返回地面，被另一天线所接收。路面材料介电特性的差异是路面雷达应用的先决条件，因此，通过对时域波形的处理和分析及介质介电特性的研究，可以确定地下界面或地质体的空间位置及地下介质的结构。主要用于路面厚度检测，材料评估和路面病害调查等方面。路面雷达测量厚度过程见图1。

2．3工程实例

采用路面雷达对安新高速公路行车道、超车道进行了检测，利用SIDTHK软件对GPR检测数据进行分析处理并得到了面层和基层的厚度，见表3。

雷达检测结果分析表明：面层和基层厚度变异性较大，并通过图像对比确定安新高速公路路基路面病害主要为基层脱空、松散和土基缺陷等。

3、平整度检测技术

平整度检测贯穿于工程施工、质量检测、评定、验收及运营等各个环节。检测设备、原理和方法多种多样，检测结果因检测设备不同而有较大差异。美国、澳大利亚等国的平整度检测技术处于领先水平，如美国ICC公司和澳大利亚ARRB生产的惯性激光断面仪和手推式断面仪，在国际占有一定市场，就我国而言，连续式激光断面仪是目前国内较先进的平整度检测设备。平整度检测关键技术在于传感器选型、二次积分器设计及软件开发，其工作难度体现在数据处理软件编程和系统调试。

4、抗滑能力检测技术

在检测方法上主要有早期英国的摆式摩擦仪和现今制动测距的方法。在研究方面动态连续式检测已成为当今国际上的主流，但在制造上有较大的难度。国际上检测手段较发达的国家有瑞典和美国等。一种新的检测方法是测定检测车全刹车时的最大减速度。一些研究成果表明，最大减速度与路面摩擦系数有较好的相关性。近几年国际上有一些研究采用高分辨率的激光距离传感器检测路面的微观特征，并研究其综合定量指标与路面摩擦系数的相关性。若这一种新的方法得以认可，路面摩擦系数的快速检测将变得更有效和低价。我国目前采用的主要检测手段仍为摆式摩擦仪，由于是静态单点抽样检测，其效率和可靠性无法满足公路管理的需要。今后需开展此方面的检测技术的研究，重点应集中在采用何种技术以实现快速连续的检测。

5、路面破损摄像检测技术

路面破损摄像检测技术主要是应用照像及CCD摄像技术对路面的破损状况进行动态、实时获取，然后采用图像处理技术对获得的路面图像进行处理，定量分析路面破损状况。路面破损检测的研究开发重点是开发车载式自动破损检测系统，包括路面图像摄影、录像系统及其配套的检测装置和系统软件。目前路面破损图像识别、破损程度的自动评价等日渐集成化。如美国Pavedex和CRISO公司开发的路面破损图像识别软件在自动识别路面破损类别的同时，也可自动判别路面破损程度，并将结果存人PMS系统中为路面养护决策服务。

6、结语

路面无损检测与评价技术的广泛应用，不仅提高了路面性能检测和工程质量评价水平，也促使道路养护技术更趋科学化、合理化，并满足社会对道路交通服务质量的要求。深入系统地进行研究，积极引进国外先进技术，发展我国自主知识产权的路面快速检测技术，其意义就显得尤为重要。

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