摘要：高速公路的路基和路面对于整个高速公路来说是至关重要的两部分,其中路基关系到整个高速公路的安全性,其承载着整个高速公路的上部结构,而路面则直接关系到高速公路使用过程中的舒适度,并且一旦凹凸不平的话也有可能造成一些安全事故的发生,所以我们要尽可能的确保高速公路路基和路面的施工质量,确保其质量的一个有效手段就是进行必要的检测，但传统检测手段因存在诸多局限性导致检测结果存在很多问题,基于此,无损检测技术受到人们的广泛关注，本文以此为背景，重点针对高速公路路基路面的检测首先分析了传统检测手段的不足,然后重点介绍了几种当前常用的无损检测技术,最后又介绍了几种常用的无损检测设备。
关键词：高速公路;路基路面;无损检测;检测技术;
0引言
高速公路是现代交通运输行业的主要建设项目,为保证其建设效益的更优发挥，在高速公路建设、养护、运营过程中,有较多的技术指标需要检测,用以指导高速公路的建设、养护等方面工作。文章根据各项路基路面无损检测技术的原理,从传统检测技术的局限性、无损检测技术的特点、优点等方面阐述了路基路面无损检测技术在路基路面工程中的应用。证明无损检测技术具有广泛的实用价值和推广前景。
一、传统检测技术存在的局限性
过去在对高速公路路基路面施工过程的检测中，主要是在随机选点的基础上进行的，一般采用的检测方法都是钻孔取样然后在实验室进行分析，以此来得到相关的技术参数指标。不过该检测技术本身就存在一定的缺陷，例如检测结果的普遍性较差，而且随机选择的检测点并不具有较高的代表性，在选点的时候由于检测点的位置过于稀疏，导致很多路段当中存在的问题都被遗漏，在进行高速公路路基路面施工质量控制管理的时候留下了较多的隐患，而且在对高速公路进行日常养护管理的过程中，很多时候只是停留在表面问题，一些较为隐蔽的问题无法有效地被检测出来，而无损检测技术则可以在高速公路建设施工质量控制的过程中提供更多更加精确的数据，为日后使用时进行日常维护管理奠定了良好的基础。
二、在对高速公路路基路面进行检测时采取的主要无损检测技术
（一）频谱分析检测技术
频谱分析检测技术应用的是物质的传播特性，主要是利用不同传播介质的传播频率差异进行分析检测的，需要充分掌握不同传播介质当中传播表面波所产生的传播频率的变化情况来达到检测目的。频谱分析检测技术的主要工作原理为：能够在高速公路路基路面上，产生一次持续时间较短并且速度较快的冲击，引起的冲击源会不断的产生频率波，这些频率波会随着地表向四周逐渐传播形成瑞雷面波，而将冲击力度或者冲击方式改变之后，瑞雷面波具有的频率也会发生变化，因此需要通过在多个位置上设置传感器，来完成不同波的频率检测工作。结合接收波的频率变化情况，借助频率分析技术，分析各深度层次介质的力学性能，进一步实现快速准确的检测效果。
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（二）图像检测技术
图像技术通常包括两种，一种是红外成像技术，另外一种是激光全息图像技术。其中红外成像技术能够实现检测目的的主要原理为：每一种材料都有其特定的导热性能，不同材料所具有的导热性能必然不同，在此条件下利用热敏传感器来检测结构内部的温度分布情况和热传导情况，最后通过图像的形式把检测结果直观地显示出来，明确结构内部的具体情况。此外，激光全息图像技术也是以图像为基础，其研究对象是采取全息方式而得到全息图，然后通过对全息图所包含的各种数据进行分析和研究，最终得到检测结果，该方法能够提高检测结果的精确度和直观度。
（三）超声波检测技术
超声波检测技术主要是把超声波精确地发送到材料介质中，通过接收反射波传来的有关参数，以此来对结构的内部情况进行准确判断，是一种较为新型的检测方法。主要是在材料介质里面各个位置设置传感器，对超声波的传播波速进行精确地计算，然后对材料所具有的弹性模量以及抗折强度等各种参数进行测定，同时还能够查找材料结构内部存在的缺陷。该检测技术的主要优点包括：检测原理较为简单，操作便捷，成本较低，所以在高速公路路基路面的检测中可以发挥较好的效果。
（四）激光检测技术
激光检测技术在路基路面检测中能够发挥良好的检测效果，其主要原理为：光电流可以随着激光光强的增强而增强，既光电流和激光光强成正比例关系。实际检测中，在光电转换器的作用下把光能有效地转化成电能，确保电流能够随着激光光强的强弱变化而发生改变。在检测之前需要明确电流和位移的关系，以便于直接反映出弯沉位移随着光电流的变化而发生的实际变化量。激光检测技术的主要优势之处在于分辨率较高、相干性以及方向性较好。
（五）地质雷达对路基路面进行测损技术
地质雷达在对路基路面的损害程度进行检测时主要是利用雷达波的折射和反射原理实现的。雷达设备的实际运行中主要是对所得数据进行分析，然后得到地质雷达图像的剖面，有效地对路基路面的损害情况进行判断。一旦被检测路基路面中存在异常，那么异常区域界面的两侧电性会存在较大的差异，并且产生强烈的反射波。与此同时，该界面也是物性的特变点，经常出现在时间剖面上表现为双曲线的绕射波，导致雷达图像发生紊乱，即使是同向轴也会发生不连续的现象。通常这种情况下就能够对路基异常区域所在的位置以及具体的深度进行判断，并完成路基危害所属类型以及危害程度的最终评定工作。某省于2010年通车的高速公路混凝土路面长度为118km，为双向四车道。在该高速公路路段的桥头及路基填方路段出现了一定量的沉降及路基变形，进而引发路面出现了整体下陷裂缝及平整度下降等质量问题。为解决出现的质量问题，该高速公路路段管理人员决定选择路基灌浆的方式来对该路段破损处进行修补。为达到增加修补工作的目标性及准确性、减少盲目无用施工及有效控制施工造价等目的，该路段修补工程施工单位首先进行了路基路面雷达检测，以准确确定需要修复的区域。在该工程中选择了GSSI系列的SIR-3000地质雷达进行探测，该设备具有检测精度高、检测稳定性好及数据分析快捷等优点，可有效实施路基路面缺损检测。
三、主要的检测设备
（一）弯沉检测设备
落锤式弯沉仪（FWD）是目前应用较为广泛的弯沉检测设备，其基本原理是通过液压系统提升和释放荷载块对路面施加冲击荷载，荷载大小由落锤质量和起落高度控制，动态弯沉盆由相应的传感器测定。研究表明，FWD的冲击荷载与时速60km～80km的车辆对路面的荷载相似，可较好地模拟行车荷载作用，并且测速快、精度高。继FWD之后，新一代弯沉仪RWD正处于研究阶段，其采用高频激光扫描，连续记录行驶中的测试车在路表产生的弯沉，测试速度约88.5km/h。RWD的最大优点是所记录的是真实受力状态，而不是模拟荷载状态下的弯沉，并且测速远大于FWD，因此对交通的影响较小，是较为理想的弯沉检测设备。
论文作者:欧阳树
论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/26
标签：路基论文; 路面论文; 检测技术论文; 高速公路论文; 荷载论文; 激光论文; 频率论文; 《防护工程》2018年第17期论文;